用于检测电气设备电晕的盘锥天线的研制

刘孝全，周泽宏，崔玉家，黄 昊，周 茂，姚陈果

(1.重庆市电力公司，重庆400014;2.重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400044)

1 引言

随着变电站电气设备电压等级和智能程度不断提高，电晕现象的发生越来越频繁，对整个变电站的安全运行构成威胁。而要有效抑制高压设备电晕放电对电力系统的危害和对周围环境的污染，除了合理设计设备结构，提高设备制造水平外，对电气设备电晕的检测和诊断也是非常必要的［1-2］。

国内外对检测电气设备电晕放电的方法进行了大量研究，其中光学检测法和超声波检测法因为其具有检测可靠、能对电晕进行定位的优势从而得到广泛的研究和应用［3］。但由于光和超声波在空气和媒介中传播衰减严重，因此检测设备难以检测到较远距离外设备的电晕情况，在现场应用中存在一定局限［4-5］。

电磁波在空气中传播，10GHz以下频段大气吸收造成的信号损耗很小，因此相比起光信号和超声波信号，电磁波信号在空气中传播衰减很小。另外，由于电晕大多发生在位于尖端的非均匀场中，因此辐射出的电磁波信号能量远大于周围的电磁背景噪声，具有良好的信噪比［6-7］。因此，无线电方法检测电气设备电晕具有比光检测法和超声波检测法更大的检测距离和灵敏度，若将全向天线阵列安装于变电站内，可以实现对整个变电站电气设备电晕情况的监测及定位［8］。基于此，本文研制了水平面(H面)全向性、宽频带和高增益的用于电晕检测的天线传感器，该天线具有灵敏度高、检测距离远、便于携带和安装的特点，基于该天线可以开发出监测变电站全站设备电晕情况的系统，具有良好的工程应用价值。……