基于GTEM小室的特高频局部放电传感器性能测试工装、装置

基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试工装、装置
技术领域
1.本发明涉及特高频局部放电测试技术领域，尤其是涉及一种基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试工装、装置。


背景技术：

2.特高频局部放电检测技术是电力设备早期故障发现，故障诊断及定位的重要方法，特高频局部放电传感器是一个工作在300mhz～3000mhz的宽频带天线。相关标准规定了特高频局部放电带电检测仪器技术规范以及试验方法，包括特高频局部放电传感器有效高度性能指标与检测仪器性能指标。性能测试中，传感器在300mhz～1500mhz之间的平均有效高度应不小于8mm，且最小有效高度宜不小于3mm。
3.目前采用的基于gtem小室的测量标定系统由标定脉冲信号源、gtem小室、单级标准探针、高速数字示波器、测控计算机、分析软件及各种线缆附件组成。测量标定系统结构示意如图1所示，在gtem小室上开设安装传感器的安装孔。利用基于gtem小室的测量标定系统进行传感器有效高度测试的原理如图2所示。在现有测量方法下，传感器通过一块安装板直接安装在gtem小室的安装孔处，不同的测试人员安装传感器的位置不固定，此种测试方式存在测试结果准确性较低，测试结果一致性较差，测试结果受外部影响因素较大，不利于开展传感器性能校验、评估以及比对分析。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试工装、装置。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试工装，包括固定环、法兰盘、夹持组件、角度调节组件，所述的法兰盘安装在固定环内圈中并可沿固定环内圈周向旋转，所述的夹持组件设置多组并沿法兰盘周向均匀分布在其边缘，所述的夹持组件为径向距离可调的夹持组件，安装传感器时，多组夹持组件与传感器侧面接触并夹持，所述的角度调节组件设置在法兰盘和固定环上，所述的角度调节组件用于调整法兰盘相对固定环的旋转角度并固定所述的法兰盘的位置。
7.优选地，所述的法兰盘包括法兰盘面和安装环，所述的安装环和法兰盘面同轴安装，所述的法兰盘面周侧设有外凸的凸缘，对应的所述的固定环内圈底部设有与所述的凸缘适配的凹槽，所述的凸缘卡入所述的凹槽中旋转设置，所述的夹持组件安装在所述的安装环上将所述的传感器夹持固定在所述的法兰盘面上。
8.优选地，所述的夹持组件包括滑块、限位固定块和锁紧件，所述的限位固定块安装在所述的安装环上，所述的限位固定块上设有用于限制滑块沿法兰盘面径向滑动的滑动口，所述的滑块安装在所述的滑动口中，当滑块滑动到位后，所述的滑块通过所述的锁紧件与所述的限位固定块锁紧。
9.优选地，所述的滑块包括滑条和挡板，所述的挡板固定在滑条一端部，所述的滑条滑动安装在所述的限位固定块的滑动口中，所述的挡板用于与所述的传感器侧面抵触压紧所述的传感器。
10.优选地，所述的滑条上设有标记其滑动距离的刻度线。
11.优选地，所述的角度调节组件包括安装在固定环上的活动式固定销以及设置在法兰盘上安装环周侧的锁紧孔，所述的锁紧孔沿安装环周向均匀分布若干个，当所述的法兰盘转动到位后，所述的活动式固定销插入对应位置处的锁紧孔中将所述的法兰盘和固定环锁紧固定。
12.优选地，所述的活动式固定销包括套筒、顶针和挡板，所述的套筒固定在所述的固定环上，所述的套筒设有中空滑动槽，所述的挡板设置在所述的套筒一端端部，所述的顶针的头部穿过所述的挡板安装在所述的套筒的中空滑动槽中，所述的顶针的头部为与所述的锁紧孔适配的锁紧端，所述的顶针的尾部设有拉动所述的顶针在套筒中滑动的手柄，所述的套筒侧面对应设有用于将所述的手柄引出的缺口。
13.优选地，所述的活动式固定销还包括弹簧，所述的弹簧设置在所述的中空滑动槽中，所述的弹簧一端连接所述的顶针的尾部，另一端连接所述的套筒，在不受外力作用时，所述的顶针头部顶出并插入安装环上对应位置处的锁紧孔中。
14.优选地，所述的夹持组件设置四组。
15.一种基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试装置，包括gtem小室，所述的gtem小室上设有用于安装传感器的安装孔，该装置还包括所述的工装，所述的固定环固定在gtem小室上的安装孔位置处，所述的传感器安装在所述的工装上的法兰盘上。
16.与现有技术相比，本发明具有如下优点：
17.(1)本发明工装通过径向距离可调的夹持组件将传感器安装在法兰盘上，可以精准固定传感器的位置，同时设置角度调节组件调整法兰盘相对固定环的旋转角度实现传感器安装角度的精确可调，规范了传感器检测流程，消除了传感器性能校验过程中的不确定因素，解决了目前测试方法存在结果一致性较差的问题；
18.(2)本发明装置可开展不同类型感知装置性能比对，历史数据分析，对于准确掌握感知装置性能，指导特高频局部放电检测，有助于提高检测水平及可靠性。
附图说明
19.图1为基于gtem小室的测量标定系统的结构示意图；
20.图2为利用基于gtem小室的测量标定系统进行传感器有效高度测试的原理示意图；
21.图3为本发明一种基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试工装的结构示意图；
22.图4为本发明中固定环的结构示意图；
23.图5为本发明中法兰盘的结构示意图一；
24.图6为本发明中法兰盘的结构示意图二；
25.图7为本发明中夹持组件的结构示意图；
26.图8为本发明夹持组件中滑块的结构示意图；
27.图9为本发明夹持组件中限位固定块的结构示意图；
28.图10为本发明中活动式固定销的结构示意图；
29.图11为本发明中套筒的结构示意图；
30.图12为本发明中顶针的结构示意图；
31.图13为本发明中挡板的结构示意图。
32.图中，1为固定环，2为法兰盘，3为夹持组件，4为角度调节组件，11为固定孔，12为螺纹孔，13为凹槽，21为法兰盘面，22为安装环，23为凸缘，24为锁紧孔，31为滑块，32为限位固定块，41为套筒，42为顶针，43为挡板。
具体实施方式
33.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本发明并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本发明并不限定于以下的实施方式。
34.实施例
35.如图3所示，本实施例提供一种基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试工装，包括固定环1、法兰盘2、夹持组件3、角度调节组件4，法兰盘2安装在固定环1内圈中并可沿固定环1内圈周向旋转，夹持组件3设置多组并沿法兰盘2周向均匀分布在其边缘，夹持组件3为径向距离可调的夹持组件3，安装传感器时，多组夹持组件3与传感器侧面接触并夹持，角度调节组件4设置在法兰盘2和固定环1上，角度调节组件4用于调整法兰盘2相对固定环1的旋转角度并固定法兰盘2的位置，本实施例中夹持组件3设置四组，用于将传感器安装在法兰盘2的中心位置。
36.参阅图4是本发明实施例中固定环1整体结构，固定环1是一个圆环结构，固定环1上有一圈共8个固定孔11，与gtem小室上的安装孔配合可以把固定环1固定在gtem小室上，在其中两个固定孔11之间有两个螺纹孔12，用来安装角度调节组件4，固定环1的底部有一个凹进去的凹槽13，用来卡紧安放传感器的法兰盘2。
37.法兰盘2包括法兰盘面21和安装环22，安装环22和法兰盘面21同轴安装，法兰盘面21周侧设有外凸的凸缘23，对应的固定环1内圈底部设有与凸缘23适配的凹槽13，凸缘23卡入凹槽13中旋转设置，夹持组件3安装在安装环22上将传感器夹持固定在法兰盘面21上。
38.具体地，参阅图5、图6，法兰盘2是一个圆盘结构，被测感知装置安放于法兰盘2的表面上，而考虑到感知装置要尽量靠近gtem小室的内部腔体，所以在法兰安的中心部位制作一个直径尽可能大的圆孔，但是不可打穿，保证使用该装置检测时感知装置下探深度与目前检测保持一致。法兰盘2圆柱面底部有一圈突出的凸缘23，该结构与固定环1中的凹槽13配合，固定环1压紧后可以使法兰盘2可以围绕固定环1的中心进行转动而不会往其他方向移动，用来调节被测传感器的角度，法兰盘2圆柱面(即所述的安装环22)上有一圈锁紧孔24，与角度调节组件4配合使用，每当转动一个孔就可以把被测传感器转动一个角度，然后角度调节组件4可以把法兰盘2固定住不再转动，所以锁紧孔24的数量要尽可能的多，尽可能调节足够多的角度，本实施例中锁紧孔24数量为24个，即转动一次调节的角度为15度。法兰盘2的上表面上还有四组(每组2个共8个)螺纹孔，用来安装4个夹持组件3。
39.夹持组件3包括滑块31、限位固定块32和锁紧件，限位固定块32安装在安装环22
上，限位固定块32上设有用于限制滑块31沿法兰盘面21径向滑动的滑动口，滑块31安装在滑动口中，当滑块31滑动到位后，滑块31通过锁紧件与限位固定块32锁紧。滑块31包括滑条和挡板43，挡板43固定在滑条一端部，滑条滑动安装在限位固定块32的滑动口中，挡板43用于与传感器侧面抵触压紧传感器。滑条上设有标记其滑动距离的刻度线。
40.具体地，参阅图7～9，本实施例中整个夹具装置里面一共包含4个夹持组件3，其作用是调节被测传感器的位置，使传感器位于夹具的中心位置并且固定传感器使其不会移动，限位固定块32的外形类似于一个“几”字，左右两边伸出的部分各有一个固定孔，与安放传感器的法兰盘2上的螺纹孔配合使用，可以把滑块31固定块安装于法兰盘2的上表面，限位固定块32中间凸起部分的底部是一个方形的滑动口，用来卡住滑块31，滑块31的结构是一个“l”形，竖着的一边是一个挡板43，直接与被测传感器接触，顶住传感器使其不会滑动，横着的一边为一个方形的滑条，横截面的大小与滑动口相同，滑块31只能在滑动口中前后滑动而不能在其它方向上移动，四个滑块31两两相对交叉成十字，这样在法兰盘2的中心部位就想成一个方形的空间，用来安放被测传感器，四个滑块31都与传感器接触时即可把传感器固定于需要的位置，测试时需要把传感器固定于法兰盘2的中心部位，所以需要在滑块31中的横着的长条部分上印刷上刻度线，相对的两个滑块31需要滑动到相同的刻度线上，即可保证被测传感器在法兰盘2的中心部位，限位固定块32中间凸起部分的顶部是一个螺纹孔通向滑动口，安装一个紧定螺丝，当滑块31滑动到需要的位置时，把紧定螺丝拧紧，即可固定住滑块31。
41.角度调节组件4包括安装在固定环1上的活动式固定销以及设置在法兰盘2上安装环22周侧的锁紧孔24，锁紧孔24沿安装环22周向均匀分布若干个，当法兰盘2转动到位后，活动式固定销插入对应位置处的锁紧孔24中将法兰盘2和固定环1锁紧固定。活动式固定销包括套筒41、顶针42和挡板43，套筒41固定在固定环1上，套筒41设有中空滑动槽，挡板43设置在套筒41一端端部，顶针42的头部穿过挡板43安装在套筒41的中空滑动槽中，顶针42的头部为与锁紧孔24适配的锁紧端，顶针42的尾部设有拉动顶针42在套筒41中滑动的手柄，套筒41侧面对应设有用于将手柄引出的缺口。活动式固定销还包括弹簧，弹簧设置在中空滑动槽中，弹簧一端连接顶针42的尾部，另一端连接套筒41，在不受外力作用时，顶针42头部顶出并插入安装环22上对应位置处的锁紧孔24中。
42.具体地，参阅图10～13，本实施例中套筒41的两边各伸出一个类似耳朵的结构，其上有一个固定孔，与固定环1上螺纹孔配合可以把套筒41安装在固定环1的上表面，套筒41中空，中空部分左右两边各有一个缺口，前端面上有两个螺纹孔，用来安装挡板43，顶针42的形状为一个圆柱体，直径与安放传感器的法兰盘2圆柱面上的安装孔接近，实际应用过程中，顶针42顶入安装孔即可让法兰盘2停止转动，顶针42体顶端成锥状，方便插入，尾端连接一个直径较大的圆柱体，该圆柱体直径与套筒41中心接近，左右两边各伸出一个细长的耳朵形结构(即手柄)，安装时，顶针42尾部插入套筒41中心，手柄从缺口中通过，挡板43中间是一个圆孔，圆孔直径比顶针42的直径略大，但是比顶针42尾部的圆柱体小，圆孔的下方是两个固定孔，与套筒41中螺纹孔配合，可以把挡板43安装在套筒41的前端，顶针42可以在套筒41中沿中心线运动，而挡板43中圆孔可以保证顶针42的顶部通过而不会掉出套筒41，安装时，在顶针42尾部与套筒41底部之间安装一个合适的弹簧，从而保证在不受外力的作用下，顶针42始终保持伸出的状态，实际应用中，顶针42顶入法兰盘2圆柱面上的锁紧孔24中，
以固定法兰盘2的转动，当需要把法兰盘2转动一定的角度时，用手扳住顶针42尾部的手柄把顶针42往套筒41的底部拉动，抽出顶针42，即可转动法兰盘2，当转动到需要的角度时，松手，在弹簧的作用下，顶针42自动顶入法兰盘2圆柱面上的锁紧孔24，即可终止法兰盘2的固定。
43.基于上述工装，本实施例还提供一种基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试装置，包括gtem小室，gtem小室上设有用于安装传感器的安装孔，该装置还包括上述工装，固定环1固定在gtem小室上的安装孔位置处，传感器安装在工装上的法兰盘2上。
44.通过使用本发明的测试试验装置进行特高频传感器性能测试时，可以将传感器精准固定在gtem小室上部安装孔的中心位置，同时可以对传感器放置角度进行精确调节，规范了传感器检测流程，消除了传感器性能校验过程中的不确定因素，解决了目前测试方法存在结果一致性较差的问题。应用本发明的测试方法及装置，可开展不同类型感知装置性能比对，历史数据分析，对于准确掌握感知装置性能，指导特高频局部放电检测，有助于提高检测水平及可靠性。
45.上述实施方式仅为例举，不表示对本发明范围的限定。这些实施方式还能以其它各种方式来实施，且能在不脱离本发明技术思想的范围内作各种省略、置换、变更。

技术特征：
1.一种基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试工装，其特征在于，包括固定环(1)、法兰盘(2)、夹持组件(3)、角度调节组件(4)，所述的法兰盘(2)安装在固定环(1)内圈中并可沿固定环(1)内圈周向旋转，所述的夹持组件(3)设置多组并沿法兰盘(2)周向均匀分布在其边缘，所述的夹持组件(3)为径向距离可调的夹持组件(3)，安装传感器时，多组夹持组件(3)与传感器侧面接触并夹持，所述的角度调节组件(4)设置在法兰盘(2)和固定环(1)上，所述的角度调节组件(4)用于调整法兰盘(2)相对固定环(1)的旋转角度并固定所述的法兰盘(2)的位置。2.根据权利要求1所述的一种基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试工装，其特征在于，所述的法兰盘(2)包括法兰盘面(21)和安装环(22)，所述的安装环(22)和法兰盘面(21)同轴安装，所述的法兰盘面(21)周侧设有外凸的凸缘(23)，对应的所述的固定环(1)内圈底部设有与所述的凸缘(23)适配的凹槽(13)，所述的凸缘(23)卡入所述的凹槽(13)中旋转设置，所述的夹持组件(3)安装在所述的安装环(22)上将所述的传感器夹持固定在所述的法兰盘面(21)上。3.根据权利要求2所述的一种基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试工装，其特征在于，所述的夹持组件(3)包括滑块(31)、限位固定块(32)和锁紧件，所述的限位固定块(32)安装在所述的安装环(22)上，所述的限位固定块(32)上设有用于限制滑块(31)沿法兰盘面(21)径向滑动的滑动口，所述的滑块(31)安装在所述的滑动口中，当滑块(31)滑动到位后，所述的滑块(31)通过所述的锁紧件与所述的限位固定块(32)锁紧。4.根据权利要求3所述的一种基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试工装，其特征在于，所述的滑块(31)包括滑条和挡板(43)，所述的挡板(43)固定在滑条一端部，所述的滑条滑动安装在所述的限位固定块(32)的滑动口中，所述的挡板(43)用于与所述的传感器侧面抵触压紧所述的传感器。5.根据权利要求4所述的一种基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试工装，其特征在于，所述的滑条上设有标记其滑动距离的刻度线。6.根据权利要求2所述的一种基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试工装，其特征在于，所述的角度调节组件(4)包括安装在固定环(1)上的活动式固定销以及设置在法兰盘(2)上安装环(22)周侧的锁紧孔(24)，所述的锁紧孔(24)沿安装环(22)周向均匀分布若干个，当所述的法兰盘(2)转动到位后，所述的活动式固定销插入对应位置处的锁紧孔(24)中将所述的法兰盘(2)和固定环(1)锁紧固定。7.根据权利要求6所述的一种基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试工装，其特征在于，所述的活动式固定销包括套筒(41)、顶针(42)和挡板(43)，所述的套筒(41)固定在所述的固定环(1)上，所述的套筒(41)设有中空滑动槽，所述的挡板(43)设置在所述的套筒(41)一端端部，所述的顶针(42)的头部穿过所述的挡板(43)安装在所述的套筒(41)的中空滑动槽中，所述的顶针(42)的头部为与所述的锁紧孔(24)适配的锁紧端，所述的顶针(42)的尾部设有拉动所述的顶针(42)在套筒(41)中滑动的手柄，所述的套筒(41)侧面对应设有用于将所述的手柄引出的缺口。8.根据权利要求7所述的一种基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试工装，其特征在于，所述的活动式固定销还包括弹簧，所述的弹簧设置在所述的中空滑动槽中，所述的弹簧一端连接所述的顶针(42)的尾部，另一端连接所述的套筒(41)，在不受外力作用
时，所述的顶针(42)头部顶出并插入安装环(22)上对应位置处的锁紧孔(24)中。9.根据权利要求1所述的一种基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试工装，其特征在于，所述的夹持组件(3)设置四组。10.一种基于gtem小室的特高频局部放电传感器性能测试装置，包括gtem小室，所述的gtem小室上设有用于安装传感器的安装孔，其特征在于，该装置还包括权利要求1～9任意一项所述的工装，所述的固定环(1)固定在gtem小室上的安装孔位置处，所述的传感器安装在所述的工装上的法兰盘(2)上。

技术总结
本发明涉及一种基于GTEM小室的特高频局部放电传感器性能测试工装、装置，所述的工装包括固定环、法兰盘、夹持组件、角度调节组件，所述的法兰盘安装在固定环内圈中并可沿固定环内圈周向旋转，所述的夹持组件设置多组并沿法兰盘周向均匀分布在其边缘，所述的夹持组件为径向距离可调的夹持组件，安装传感器时，多组夹持组件与传感器侧面接触并夹持，所述的角度调节组件设置在法兰盘和固定环上，所述的角度调节组件用于调整法兰盘相对固定环的旋转角度并固定所述的法兰盘的位置。与现有技术相比，本发明能够精确调节传感器的位置和角度，解决了目前测试方法存在结果一致性较差的问题。题。题。


技术研发人员：任茂鑫 王劭菁 舒博 徐鹏 周海洋 钱勇
受保护的技术使用者：华东电力试验研究院有限公司 上海交通大学
技术研发日：2021.11.15
技术公布日：2022/3/8