一个无线传感器用于基于非对称的形天线和高速数据采集技术的纳米秒短暂电场测量
Xiao-Min Wang1, Xu Kong1, Peng Liu2
1College of Electrical Engineering and Automation, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, Shandong 266590, China.
The Review of scientific instruments
|March 14, 2025
概括
一个新的无线电场 (E-field) 传感器测量来自变电站高压开关操作的短暂电磁脉冲. 这种传感器可以远程监控变电站设备状态,而无需侵入性电缆.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 高压开关的操作会在变电站中产生短暂的电磁场.
- 这些场可以引起电磁干扰 (EMI),并提供有关开关状态的见解.
- 电缆在变电站中受到限制,需要无线监控解决方案.
研究的目的:
- 开发一种无线传感器,用于测量变电站中的短暂切换电场脉冲.
- 为了克服在受限制的变电站环境中有线测量的局限性.
- 分析用于诊断目的的切换电场脉冲的特征.
主要方法:
- 设计了一个单极非对称的形天线,以提高低频响应和灵敏度.
- 集成的模拟到数字转换在2Gsps和5G通信数据传输.
- 为测量范围 (0.1-10 kV/m) 和带宽 (180 Hz - 350 MHz) 校准传感器.
主要成果:
- 无线传感器准确地测量了切换电子场脉冲的情况.
- 确定了测量范围和带宽,并发现它们是可调的.
- 分析了330kV变电站中E场脉冲的时间和频域特征.
结论:
- 开发的无线E-Field传感器有效监测变电站中的短暂现象.
- 该传感器提供了一种非侵入性的方法来评估高压开关的性能.
- 该技术促进了远程诊断,并提高了变电站运行安全.


