GIS局部放电检测天线本体和巴伦共面柔性小型化特高频天线传感器研究

针对变电站气体绝缘组合电器（GIS）绝缘缺陷局部放电（PD）高灵敏监测需求，以及现有刚性基底特高频（UHF）天线传感器内置安装的复杂工艺和内置后存在破坏设备内部电场分布的风险问题，该文提出柔性特高频传感技术。设计了一款柔性UHF螺旋天线传感器，采用正弦波加载的方式以及提高天线本体间隙比的方式实现了天线本体小型化，同时巴伦与天线本体共面，大幅减小了天线整体体积，设计的柔性天线直径为150 mm，较未小型化径向距离缩小了25%。仿真和网分实测结果表明：在610 MHz～3 GHz频带范围内，柔性天线在弯曲半径为0 mm、100 mm、200 mm时的电压驻波比（VSWR）≤3.5；在790 MHz～1.8 GHz频段内VSWR≤2。最后利用搭建GIS典型缺陷局部放电模拟试验平台对设计的柔性天线进行PD检测性能实测。结果表明，设计的柔性天线在不同弯曲程度下均能有效检测到PD信号，具有较高的信噪比。