變電站放電信號檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種變電站放電信號檢測系統。
【背景技術】
[0002]目前，絕緣故障是電力設備在運行中的主要故障之一，電力設備發生絕緣故障前，一般都會有一個逐漸發展的局部放電過程，并最終導致絕緣擊穿。如果在這個過程能夠對運行設備進行局部放電監測和診斷，及時發現局部放電信號，提前對缺陷進行處理，就能有效避免絕緣擊穿故障的發生。此外，對局部放電位置的定位，也有助于制定更有針對性的檢修處理方案，減少停電時間，提高檢修效率。因此，目前國內外很多科研工作者都對電力設備的局部放電的監測及定位進行了研究。申請號為:2011101675994的專利公開了一種《變電站局部放電信號在線監測和定位方法》，其利用全向天線接收信號，從而計算出局部放電的位置信息。然而，由于變電站附近本身存在很大的電場影響，而作為天線如果需要接收到強電場下的局部放電信號，就需要該天線本身在方向性能有較好的性能，通過實踐，一般該天線在局部放電信號時接收頻率在700-1000MHZ頻段，從而發射頻段也應該700-1000MHZ頻段，因此，需要天線的電氣性能，即發射性能，例如其全向性和增益以及前后比均要求要較好的電氣性能。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服以上所述的缺點，提供一種全向性和增益以及前后比均具有較好的電氣性能，從而反向應用即接收信號時能有較佳的電氣性能的天線。
[0004]為實現上述目的，本發明的具體方案如下:變電站放電信號檢測系統，包括有多通道數據采集單元、濾波器、數據處理系統以及天線陣列；
所述多通道數據采集單元用于采集天線陣列接收到的局部放電信號；濾波器用于濾除多通道數據采集單元采集到的信號的雜波；
所述天線陣列包括有多個微帶天線，每個所述微帶天線包括有第一 PCB板層、第二 PCB板層、設于第一 PCB板上的第一振子層、設于第二 PCB板上的第二振子層，第一 PCB板與第二 PCB板疊加設置在一起。
[0005]其中，所述第一振子層包括有兩個呈中心對稱且左右設置的第一微帶振子，每個所述第一微帶振子包括有一半圓形的第一振子臂，第一振子臂的兩端相連形成第二振子臂，所述第二振子臂呈波浪形；所述第一振子臂的底端朝向第二振子臂的一側延伸出有第一支柱，所述第一支柱的自由端設有一弧形的第三振子臂，所述第三振子臂的弧口朝向第二振子臂；每個所述第一微帶振子還包括有呈凹字形的第四振子臂，所述第四振臂凹口朝向第二振子臂方向；所述第四振子臂與第二振子臂之間還設有第五振子臂，所述第五振子臂呈波浪形；
所述第二振子層包括有兩個呈中心對稱且上下設置的第二微帶振子，每個所述所述第二微帶振子包括有一半圓形的第六振子臂，所述第六振子臂的底端朝向第六振子臂開口方向延伸出有第二支柱，所述第二支柱的自由端設有第七振子臂，所述第七振子臂上設有鋸齒；所述第六振子臂的兩端向內延伸有第八振子臂，所述第八振子臂的尾部向前延伸有多個第九振子臂。
[0006]其中，所述第九振子臂的個數為三個。
[0007]其中，所述第一振子臂與第六振子臂的半徑均為3cm_8.5cm。
[0008]其中，所述第一支柱上設有第一半導體填充區；四振子臂的兩個支臂上設有多個呈一列的多個第二半導體填充區。
[0009]其中，所述第四振子臂中間設有弧形凹陷，所述弧形凹陷的開口方向朝外。
[0010]其中，第一半導體填充區和第二半導體填充區所填充的半導體由以下20份的二氧化硅、8份的鋁粉、1.5份的碳粉組成。
[0011]其中，第二半導體填充區數量為四個。
[0012]其中，還包括有貫通與第一 PCB板與第二 PCB板的饋電孔。
[0013]其中，第九振子臂的上設有多個呈一列的多個第三半導體填充區。
[0014]其中，所述第一 PCB板上設有兩個呈中心對稱上下分布的、呈正三角形設置的第一寄生振子片。
[0015]其中，所述第二 PCB板上設有兩個呈中心對稱左右分布的、呈圓形設置的第二寄生振子片。
[0016]其中，還包括有絕緣隔離層，所述絕緣隔離層包裹所述第一 PCB板與第二 PCB板的兩個側邊以及第二 PCB板的底邊。
[0017]本發明的有益效果為:利用漏電源有信號釋放出的原理進行捕捉測定漏電源位置，改進接收天線，將天線的各項指標增加，實現更高靈敏度的探測。
【附圖說明】
[0018]圖1是微帶天線的截面圖；
圖2是第一振子層的俯視圖；
圖3是第二振子層的俯視圖；
圖4是在頻率為700MHZ時前后比的實驗數據圖；
圖5是在頻率為890MHZ時前后比的實驗數據圖；
圖6是在頻率為1000MHZ時前后比的實驗數據圖；
圖7是在頻率為700MHZ時表示增益的方向圖；
圖8是在頻率為890MHZ時表示增益的方向圖；
圖9是在頻率為1000MHZ時表示增益的方向圖；
圖1至圖9中的附圖標記說明:
1-第一振子層；11-第一振子臂；12_第二振子臂；13_第一半導體填充區；131_第一支柱；14_第三振子臂；15_第五振子臂；16_第四振子臂；17_第二半導體填充區；18_弧形凹陷；19-第一寄生振子片；
2-第一PCB板層；
3-第二振子層；
31-第六振子臂；32_第八振子臂；33_第二支柱；34_第七振子臂；35_第九振子臂；36-第二寄生振子片；
4-第二 PCB板層；5_絕緣隔離層；
6-饋電孔。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細的說明，并不是把本發明的實施范圍局限于此。
[0020]實施例1。
[0021]如圖1至9所示，本實施例所述的變電站放電信號檢測系統，包括有多通道數據采集單元、濾波器、數據處理系統以及天線陣列；所述多通道數據采集單元用于采集天線陣列接收到的局部放電信號；濾波器用于濾除多通道數據采集單元采集到的信號的雜波；根據申請號為:2011101675994的專利公開了一種《變電站局部放電信號在線監測和定位方法》，通過天線接收局部放電信號，通過多通道數據采集單元將信號傳至濾波器，濾波器用于濾除多通道數據采集單元采集到的信號的雜波，數據處理系統通過上述專利中介紹的方法計算后得出放電源的準確位置。
[0022]本實施例所述的變電站放電信號檢測系統中，所述天線陣列包括有多個微帶天線，每個所述微帶天線包括有第一 PCB板層2、第二 PCB板層4、設于第一 PCB板上的第一振子層1、設于第二 PCB板上的第二振子層3，第一 PCB板與第二 PCB板疊加設置在一起。本實施例所述的變電站放電信號檢測系統，所述第一振子層I包括有兩個呈中心對稱且左右設置的第一微帶振子，每個所述第一微帶振子包括有一半圓形的第一振子臂11，第一振子臂11的兩端相連形成第二振子臂12，所述第二振子臂12呈波浪形；所述第一振子臂11的底端朝向第二振子臂12的一側延伸出有第一支柱131，所述第一支柱131的自由端設有一弧形的第三振子臂14，所述第三振子臂14的弧口朝向第二振子臂12 ;每個所述第一微帶振子還包括有呈凹字形的第四振子臂16，所述第四振臂凹口朝向第二振子臂12方向；所述第四振子臂16與第二振子臂12之間還設有第五振子臂15，所述第五振子臂15呈波浪形；所述第二振子層3包括有兩個呈中心對稱且上下設置的第二微帶振子，每個所述所述第二微帶振子包括有一半圓形的第六振子臂31，所述第六振子臂31的底端朝向第六振子臂31開口方向延伸出有第二支柱33，所述第二支柱33的自由端設有第七振子臂34，所述第七振子臂34上設有鋸齒；鋸齒一定程度上提高了天線的隔離度；所述第六振子臂31的兩端向內延伸有第八振子臂32，所述第八振子臂32的尾部向前延伸有多個第九振子臂35。本實施例所述的變電站放電信號檢測系統，所述第九振子臂35的個數為三個。本實施例所述的變電站放電信號檢測系統，所述第一振子臂11與第六振子臂31的半徑均為3cm-8.5cm。本實施例所述的變電站放電信號檢測系統，所述第一支柱131上設有第一半導體填充區13 ;四振子臂的兩個支臂上設有多個呈一列的多個第二半導體填充區17。本實施例所述的變電站放電信號檢測系統，所述第四振子臂16中間設有弧形凹陷18，所述弧形凹陷18的開口方向朝外。
[0023]通過不斷的微帶電路結構設計，以及通過不斷試驗和參數調整下，最終確定了上述天線結構，在700M