電力電纜局放檢測的超高頻傳感器天線設計

魯 創，任 萍

應用研究

電力電纜局放檢測的超高頻傳感器天線設計

魯 創1，任 萍2

（武漢船用電力推進裝置研究所，武漢 430064）

本文以檢測電力電纜局部放電的超高頻傳感器天線為研究對象，在常用的UHF天線中阿基米德螺旋天線具有較寬的工作頻帶以及優良的低頻工作特性，因此本文用ANSYS HFSS設計了一款用于電力電纜UHF傳感器的阿基米德螺旋天線。研究了不同外徑阿基米德螺旋天線的S11參數，通過改進阿基米德螺旋天線兩臂結構對S11參數進行優化，結果表明優化后的阿基米德螺旋天線工作頻帶較寬、S11參數遠低于-10 dB。這為用于電力電纜的UHF傳感器天線設計提供了一定的理論依據。

阿基米德螺旋天線 超高頻天線 局部放電 傳感器

0 引言

電力電纜作為傳輸電能的主要介質，常用于城市地下電力線路鋪設，是電力系統網絡的重要組成部分[1]。若電力電纜長1期存在局部放電,會造成電纜絕緣擊穿。因此對電力電纜進行局部放電信號監測必不可少。超高頻檢測法以其良好的靈敏度和抗干擾能力，成為局部放電檢測的主要方式[2-4]。

目前，針對電力電纜局部放電在線監測領域使用超高頻檢測系統的研究較少，考慮到GIS與電力電纜絕緣劣化周期存在差異，不能簡單的將檢測GIS局部放電超高頻傳感器的研究成果應用于電纜設備。電纜發生局部放電信號頻率較低且絕緣劣化周期長，更加關注于絕緣劣化中后期，檢測頻帶范圍更寬，UHF天線應能夠接收到寬頻帶PD信號。……