单芯电缆局部放电传感器及局部放电传感器阵列制造技术

本申请涉及一种单芯电缆局部放电传感器及局部放电传感器阵列。包括传感器本体、传感光纤和光纤光栅。传感器本体包括震动传导装置和密封壁，震动传导装置开设有第一通孔，待测单芯电缆穿设于第一通孔，密封壁包围震动传导装置，且与震动传导装置共同定义第一容纳腔。传感光纤设置于第一容纳腔内，且螺旋缠绕于震动传导装置，传感光纤的两端延伸至第一容纳腔外，用于检测局部放电时产生的高频震动。光纤光栅设置于第一容纳腔外，分别与传感光纤的两端光信号连接，用于产生包括局部放电信息的反射信号。震动传导装置可以检测微振动，传感光纤螺旋缠绕于震动传导装置可以提高局部放电检测灵敏度。传感光纤和光纤光栅具有绝缘性良好和体积较小等优点。

Single core cable PD sensor and PD sensor array

【技术实现步骤摘要】
单芯电缆局部放电传感器及局部放电传感器阵列
本申请涉及局部放电检测
，特别是涉及一种单芯电缆局部放电传感器及局部放电传感器阵列。
技术介绍
目前，大多数配电网交联乙烯电缆采取直埋、电缆沟、隧道等铺设方式。在复杂环境和高负载等综合因素影响下，电缆会因为绝缘老化、工艺缺陷等原因发生局部放电而导致故障。同时，大多数的电缆局部放电发生在电缆中间接头部位。而电缆中间接头所处的特殊环境导致了工作人员难以对故障进行定位或修复。此外，不同于变压器、开关柜等较大型的电力设备，电缆接头具有位置环境复杂、数量众多和体积较小等特征。因此，相关技术中的局部放电监测设备容易受到复杂电磁环境影响，同时无法准确检测全部电缆接头的局部放电情况等问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对相关技术中的局部放电监测设备容易受到复杂电磁环境影响，同时无法准确检测全部电缆接头的局部放电情况的问题，提供一种单芯电缆局部放电传感器及局部放电传感器阵列。一种单芯电缆局部放电传感器，包括：传感器本体，包括震动传导装置和密封壁，所述震动传导装置开设有第一通孔，待测单芯电缆穿设于所述第一通孔，所述密封壁包围所述震动传导装置，且与所述震动传导装置共同定义第一容纳腔；传感光纤，设置于所述第一容纳腔内，且螺旋缠绕于所述震动传导装置，所述传感光纤的两端延伸至所述第一容纳腔外，用于检测局部放电时产生的高频震动；以及光纤光栅，设置于所述第一容纳腔外，且分别与所述传感光纤的两端光信号连接，用于产生包括局部放电信息的反射信号。<br>在其中一个实施例中，所述震动传导装置包括：传导壁，所述传导壁为所述第一通孔侧壁；以及传导片，设置于所述传导壁远离所述第一通孔轴线的一端，且与所述传导壁机械连接。在其中一个实施例中，所述传导片包括：震动传导部，与所述传导壁机械连接，用于传导高频震动信号；以及震动放大部，与所述震动传导部机械连接，用于放大高频震动信号。在其中一个实施例中，还包括超声耦合层，贴合设置于所述传导壁靠近所述第一通孔轴线的一面，用于填充所述传导壁和待测单芯电缆之间的空隙，并增强所述震动传导装置接收到的超声震动信号。在其中一个实施例中，还包括密封圆台，设置于所述传感器本体沿所述第一通孔轴向的两端端部，所述密封圆台开设有与所述第一通孔共轴的第二通孔。在其中一个实施例中，所述密封圆台开设有光纤穿孔，所述光纤穿孔与所述第一容纳腔连通，所述传感光纤穿设于所述光纤穿孔，所述光纤穿孔用于在所述传感光纤穿入和穿出后密封所述第一容纳腔。在其中一个实施例中，所述密封圆台包括密封环，设置于所述密封圆台远离所述传感器本体的一端，所述密封环用于密封待测单芯电缆和所述第二通孔之间形成的空间。在其中一个实施例中，所述传感器本体的材料为铝。一种局部放电传感器阵列，包括：多个单芯电缆局部放电传感器，所述单芯电缆局部放电传感器包括：传感器本体，包括震动传导装置和密封壁，所述震动传导装置包围形成第一通孔，待测单芯电缆穿设于所述第一通孔，所述密封壁位于所述震动传导装置远离所述第一通孔的一端，且所述震动传导装置和所述密封壁定义一个第一容纳腔；传感光纤，设置于所述第一容纳腔内，且螺旋缠绕于所述震动传导装置，所述传感光纤的两端延伸至所述第一容纳腔外，用于检测局部放电时产生的高频震动；以及光纤光栅，设置于所述第一容纳腔外，且分别与所述传感光纤的两端光信号连接，用于产生包括局部放电信息的反射信号；多个所述单芯电缆局部放电传感器通过光纤串联，且相邻两个所述单芯电缆局部放电传感器的所述传感光纤共用一个所述光纤光栅；以及壳体，开设有多个第三通孔，所述传感器本体穿设于所述第三通孔，且所述第三通孔轴向长度与所述传感器本体沿所述第一通孔的轴向的长度相同，所述壳体用于固定并保护所述单芯电缆局部放电传感器。在其中一个实施例中，所述光纤光栅的长度为百微米量级。在其中一个实施例中，还包括端盖，设置于所述壳体沿所述第三通孔轴向的两端端部，所述端盖罩盖于所述壳体，且与所述壳体共同围合形成第二容纳腔，串联相邻两个所述单芯电缆局部放电传感器的光纤位于所述第二容纳腔内。在其中一个实施例中，所述单芯电缆局部放电传感器还包括密封圆台，所述密封圆台设置于所述传感器本体沿所述第一通孔轴向的两端端部，所述密封圆台开设有与所述第一通孔共轴的第二通孔；所述端盖开设有第四通孔，所述密封圆台远离所述传感器本体的一端穿设于所述第四通孔。在其中一个实施例中，所述密封圆台包括密封环，设置于所述密封圆台远离所述传感器本体的一端，所述密封环用于密封待测单芯电缆和所述第二通孔之间形成的空间，所述密封环的外径与所述第四通孔的直径相同。所述单芯电缆局部放电传感器通过所述震动传导装置可以检测局部放电产生的微振动，从而实现对电缆中间接头的局部放电情况实时检测。所述传感光纤螺旋缠绕于所述震动传导装置，可以提高所述单芯电缆局部放电传感器的灵敏度。所述单芯电缆局部放电传感器通过采用所述传感光纤和所述光纤光栅等无源型器件，可以实现传感和信号传输的一体化。同时，采用所述传感光纤和所述光纤光栅的所述单芯电缆局部放电传感器具有绝缘性好、不受电磁干扰和体积较小等优点。因此，所述单芯电缆局部放电传感器可以有效克服了相关技术中局部放电监测设备容易受到复杂电磁环境影响和无法准确检测全部电缆接头的局部放电情况的问题。附图说明图1为本申请实施例提供的一种单芯电缆局部放电传感器剖面结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种沿图1中A-A方向的单芯电缆局部放电传感器剖面结构示意图；图3为本申请实施例提供的一种局部放电传感器阵列结构示意图；图4为本申请实施例提供的一种局部放电传感器阵列壳体剖面结构示意图。附图标号说明100单芯电缆局部放电传感器10传感器本体110第一通孔120震动传导装置121传导壁122传导片123震动传导部124震动放大部130密封壁140第一容纳腔20传感光纤30光纤光栅40超声耦合层50密封圆台510第二通孔520光纤穿孔530密封环200局部放电传感器阵列60壳体610第三通孔70端盖710第二容纳腔720第四通孔730进出孔300单芯电缆具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单芯电缆局部放电传感器(100)，其特征在于，包括：/n传感器本体(10)，包括震动传导装置(120)和密封壁(130)，所述震动传导装置(120)开设有第一通孔(110)，待测单芯电缆(300)穿设于所述第一通孔(110)，所述密封壁(130)包围所述震动传导装置(120)，且与所述震动传导装置(120)共同定义第一容纳腔(140)；/n传感光纤(20)，设置于所述第一容纳腔(140)内，且螺旋缠绕于所述震动传导装置(120)，所述传感光纤(20)的两端延伸至所述第一容纳腔(140)外，用于检测局部放电时产生的高频震动；以及/n光纤光栅(30)，设置于所述第一容纳腔(140)外，且分别与所述传感光纤(20)的两端光信号连接，用于产生包括局部放电信息的反射信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种单芯电缆局部放电传感器(100)，其特征在于，包括：
传感器本体(10)，包括震动传导装置(120)和密封壁(130)，所述震动传导装置(120)开设有第一通孔(110)，待测单芯电缆(300)穿设于所述第一通孔(110)，所述密封壁(130)包围所述震动传导装置(120)，且与所述震动传导装置(120)共同定义第一容纳腔(140)；
传感光纤(20)，设置于所述第一容纳腔(140)内，且螺旋缠绕于所述震动传导装置(120)，所述传感光纤(20)的两端延伸至所述第一容纳腔(140)外，用于检测局部放电时产生的高频震动；以及
光纤光栅(30)，设置于所述第一容纳腔(140)外，且分别与所述传感光纤(20)的两端光信号连接，用于产生包括局部放电信息的反射信号。


2.根据权利要求1所述的单芯电缆局部放电传感器(100)，其特征在于，所述震动传导装置(120)包括：
传导壁(121)，所述传导壁(121)为所述第一通孔(110)侧壁；以及
传导片(122)，设置于所述传导壁(121)远离所述第一通孔(110)轴线的一端，且与所述传导壁(121)机械连接。


3.根据权利要求2所述的单芯电缆局部放电传感器(100)，其特征在于，所述传导片(122)包括：
震动传导部(123)，与所述传导壁(121)机械连接，用于传导高频震动信号；以及
震动放大部(124)，与所述震动传导部(123)机械连接，用于放大高频震动信号。


4.根据权利要求2所述的单芯电缆局部放电传感器(100)，其特征在于，还包括超声耦合层(40)，贴合设置于所述传导壁(121)靠近所述第一通孔(110)轴线的一面，用于填充所述传导壁(121)和待测单芯电缆(300)之间的空隙，并增强所述震动传导装置(120)接收到的超声震动信号。


5.根据权利要求1所述的单芯电缆局部放电传感器(100)，其特征在于，还包括密封圆台(50)，设置于所述传感器本体(10)沿所述第一通孔(110)轴向的两端端部，所述密封圆台(50)开设有与所述第一通孔(110)共轴的第二通孔(510)。


6.根据权利要求5所述的单芯电缆局部放电传感器(100)，其特征在于，所述密封圆台(50)开设有光纤穿孔(520)，所述光纤穿孔(520)与所述第一容纳腔(140)连通，所述传感光纤(20)穿设于所述光纤穿孔(520)，所述光纤穿孔(520)用于在所述传感光纤(20)穿入和穿出后密封所述第一容纳腔(140)。


7.根据权利要求5所述的单芯电缆局部放电传感器(100)，其特征在于，所述密封圆台(50)包括密封环(530)，设置于所述密封圆台(50)远离所述传感器本体(10)的一端，所述密封环(530)用于密封待测单芯电缆(300)和所述第二通孔(510)之间形成的空间。


8.根据权利要求1所述的单芯电缆局部放电传感器(100)，其特征在于，所述传...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦盈释，陈金锋，皮昊书，陈子涵，吴中，宋书生，周伟文，杜浩，夏金凯，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44