高壓開關(guān)柜內(nèi)部空間狹小，部件繁多，結(jié)構(gòu)緊湊，絕緣壓力大。此外，高壓開關(guān)柜局部放電還具有以下特點(diǎn)：
（1）高壓開關(guān)柜局部放電電流路徑細(xì)且短，可用電偶極子進(jìn)行等效。局部放電的電流波形為脈沖波形，產(chǎn)生的電磁波信號(hào)含有較多的超高頻分量，因此電磁波信號(hào)的頻帶很寬，最高可達(dá)GHz；
（2）高壓開關(guān)柜在運(yùn)行時(shí)，可能產(chǎn)生局部放電的部位很多。如母線的連接處、絕緣子端部、電流互感器內(nèi)部等；
（3）高壓開關(guān)柜內(nèi)的不同部位的局部放電信號(hào)會(huì)相互干擾，這種干擾主要通過電磁波的直接傳播實(shí)現(xiàn)。當(dāng)多臺(tái)高壓開關(guān)柜并列使用，各柜之間干擾主要通過母線和電磁波的直接傳播實(shí)現(xiàn)。
結(jié)合高壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)特征、高壓開關(guān)柜局部放電的特點(diǎn)以及超高頻的工作原理及基本電參數(shù)，本文總結(jié)了以下針對(duì)用于高壓開關(guān)柜局部放電檢測的超高頻天線的設(shè)計(jì)要求：
（1）通常情況下電氣設(shè)備所處電磁環(huán)境中的電磁干擾信號(hào)（如無線電廣播、電力網(wǎng)的載波通信、電暈放電等）的頻帶都是在200MHz以下，所以為了避開這些電磁干擾，天線傳感器的工作頻帶應(yīng)當(dāng)在超高頻段（300MHz-3GHz），考慮到局部放電的能量主要集中在中低頻段，天線的下限頻帶可在500MHz左右，天線的上線頻率可在1.2GHz左右。此外，由于頻帶的寬度和接收到的信號(hào)的能量成正比，天線的頻帶應(yīng)當(dāng)盡量寬；
（2）電磁波信號(hào)在柜內(nèi)傳播的過程中會(huì)遇到各種障礙，信號(hào)會(huì)在介質(zhì)分界面（如空氣與環(huán)氧樹脂交界面）發(fā)生反射、在良導(dǎo)體表面發(fā)生近似全反射以及遇到障礙物發(fā)生衍射，這些導(dǎo)致電磁波信號(hào)的衰減，因此要求天線在放置時(shí)盡量避開障礙物；電磁波信號(hào)在良導(dǎo)體中的衰減極快，透入深度小，導(dǎo)致信號(hào)無法透過高壓開關(guān)柜的金屬柜體，因此采用外置天線往往無法有效地檢測到局部放電信號(hào)，最好采用內(nèi)置天線；此外，由于開關(guān)柜柜體的屏蔽作用，電磁波信號(hào)在其內(nèi)部的傳播有會(huì)所延遲，這樣有利于采用內(nèi)置天線傳感器進(jìn)行局部放電檢測；
（3）高壓開關(guān)柜中的局部放電信號(hào)比較微弱，而且，在經(jīng)過多次折反射后信號(hào)會(huì)產(chǎn)生衰減，這就要求超高頻天線具有較高的增益；
（4）由于局部放電超高頻電磁波信號(hào)在開關(guān)柜中的傳播會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的折反射現(xiàn)象，因此，不論天線安裝在何處，都必須保證其能接收到來自于各個(gè)方向的局部放電信號(hào)。所以，天線傳感器應(yīng)當(dāng)在H面具有全向性；
（5）在天線的設(shè)計(jì)中不僅要考慮天線的電性能，另一方面還要注意其機(jī)械特性。由于高壓開關(guān)柜內(nèi)部件繁多，結(jié)構(gòu)緊湊，因此對(duì)于內(nèi)置天線而言，還應(yīng)當(dāng)具有合理的尺寸和形狀，其安裝不能影響開關(guān)柜內(nèi)部的絕緣。
綜上所述，天線設(shè)計(jì)要尺寸合理、頻帶較寬、增益較高，且可放置在高壓開關(guān)柜內(nèi)的超高頻天線。
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