局部放电检测用四臂正旋天线的小型化研究

作     者：蔡智宇 张斌 汪志成 Cai Zhiyu;Zhang Bing;Wang Zhicheng

作者机构：东华理工大学机械与电子工程学院南昌330013 

基　　金：核技术应用教育部工程研究中心项目(HJSJYB2021-3) 2022年抚州市科技计划项目(抚科协字〔2022〕4号) 2022年抚州市揭榜挂帅重点项目(H202300027) 东华理工大学江西省新能源工艺与装备工程技术研究中心开放基金(JXNE 2018-04) 东华理工大学博士科研启动基金(DHBK2017124) 大学生校外创新创业实践教育基地建设项目(2022JD02) 

出 版 物：《机电工程技术》 (Mechanical & Electrical Engineering Technology)

年 卷 期：2024年第53卷第4期

页      码：287-292页

摘      要：针对高压电气设备例如变压器、气体绝缘组合电器(GIS)、中压开关柜等设备局部放电(PD)特高频信号的高灵敏度检测需求,解决现有特高频螺旋天线(UHF)例如平面等角螺旋、阿基米德螺旋在外置安装时极化方向单一、体积大、检测频带窄、抗干扰能力弱以及灵敏度低等问题,对四臂正旋天线进行了各种小型化的研究。首先,HFSS仿真确定天线在工作频带下的最佳尺寸,在验证天线的端口参数以及天线的辐射性能符合要求的情况下,即四臂正旋天线的全极化特性、S11参数小于-10 dB、VSWR电压驻波比小于3 dB、Smith圆图阻抗匹配的情况下,选取介电常数为2.2的Rogers RT/duroid 5880作为介质基板,将设计的天线PCB打板;然后,在构建的4种模拟局部放电实验环境中实际测试。结果表明:在金属尖端放电、绝缘件内部气隙放电、自由金属颗粒放电和沿面放电的4种放电环境下四臂正旋天线都能检测到脉冲信号并且完整地保留4种放电的特征信息,并且尺寸控制在200 cm以内,设计的天线能够在复杂的电气设备环境下使用。

主 题 词：四臂正旋天线 局部放电 小型化 HFSS仿真 放电波形特征 

学科分类：0808[工学-自动化类] 080803[080803] 08[工学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1009-9492.2024.04.063

馆 藏 号：203127509...