專利名稱：一種平板型vfto測(cè)量傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電器設(shè)備絕緣檢測(cè)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種平板型VFT0測(cè)量傳感 器。
背景技術(shù)：
GIS(Gas Insulated Switchgear，氣體絕緣變電站)在進(jìn)行例行操作時(shí)會(huì)產(chǎn)生 VFTO(Very Fast Transient Voltage,快速暫態(tài)過電壓)，其電壓幅值較高，上升沿較陡，對(duì) 電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有較大的危害。目前用于VFTO測(cè)量的傳感器類型較多，平板型VFTO 測(cè)量傳感器相對(duì)其它測(cè)量傳感器來講，其自身寄生電感小，測(cè)量帶寬高，越來越受到國內(nèi)外 專家學(xué)者的重視。 GIS運(yùn)行時(shí)管道內(nèi)需要充有一定壓力的六氟化硫(SF6)氣體，并且需要保證GIS管 道的氣密性。目前已有的平板型VFTO測(cè)量傳感器，在實(shí)際使用過程中，拆卸或安裝傳感器 時(shí)不能保證GIS的氣密性，因此在更換或檢修中需要安裝或拆卸傳感器時(shí)，電網(wǎng)需要停電， 無法實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)長期的在線檢測(cè)運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種平板型VFTO測(cè)量傳感器，可以方便地實(shí)現(xiàn)
現(xiàn)場(chǎng)對(duì)傳感器拆卸或安裝，不需要電網(wǎng)停電，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)長期的在線檢測(cè)運(yùn)行。 本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的 —種平板型VFTO測(cè)量傳感器，包括氣體絕緣變電站GIS殼體手孔、手孔蓋板、密
封介質(zhì)板、兩個(gè)密封墊圈、金屬屏蔽板、金屬箔、絕緣薄膜、引出線和匹配電阻， 其中所述手孔蓋板具有中間開孔，覆蓋在所述GIS殼體手孔上，與所述GIS殼體手
孔固定，兩者之間設(shè)置有第一密封墊圈； 所述密封介質(zhì)板覆蓋在所述手孔蓋板的內(nèi)側(cè)孔上，并與所述手孔蓋板固定，兩者 之間設(shè)置有第二密封墊圈； 所述金屬屏蔽板設(shè)置在所述手孔蓋板中間開孔內(nèi)，與所述手孔蓋板固定； 所述金屬箔貼在所述絕緣薄膜上，所述絕緣薄膜貼在所述金屬屏蔽板與所述密封
介質(zhì)板相對(duì)的內(nèi)側(cè)面上； 所述匹配電阻一端通過所述導(dǎo)出線連接到所述金屬箔上，另一端做為導(dǎo)出端。 優(yōu)選地，所述手孔蓋板與GIS殼體手孔、所述手孔蓋板與密封介質(zhì)板、所述手孔蓋
板與金屬屏蔽板的固定方式采用螺栓固定。 優(yōu)選地，進(jìn)一步包括屏蔽孔、絕緣套和接頭， 其中所述屏蔽孔設(shè)在屏蔽金屬板的中心，所述屏蔽孔的內(nèi)壁設(shè)置有所述絕緣套， 所述接頭固定在所述屏蔽孔外側(cè)開口處。 優(yōu)選地，所述匹配電阻和導(dǎo)出線設(shè)置在所述屏蔽孔中的絕緣套內(nèi)，所述匹配電阻 的導(dǎo)出端與所述接頭連接。
優(yōu)選地，所述密封介質(zhì)板是環(huán)氧樹脂板。
優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂板的厚度不小于25mm。 由上述的技術(shù)方案可以看出，本申請(qǐng)實(shí)施例的傳感器，通過手孔蓋板與GIS殼體 孔、密封介質(zhì)板與手孔蓋板之間設(shè)置的密封墊圈，使得金屬屏蔽板可隨時(shí)拆卸，并且拆卸金 屬屏蔽板，不會(huì)影響GIS的氣密性，所以在電網(wǎng)工作時(shí)，拆卸金屬屏蔽板后就可以拆卸或安 裝傳感器，方便現(xiàn)場(chǎng)對(duì)傳感器進(jìn)行更換或檢修，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)長期在線檢測(cè)運(yùn)行。另外，匹配電 阻和導(dǎo)出線設(shè)置在金屬屏蔽板的中間小孔內(nèi)，被較好地屏蔽，減少了外界電磁干擾的影響。 還可以通過調(diào)節(jié)金屬箔的面積大小及絕緣薄膜的厚度來調(diào)節(jié)傳感器的分壓比，使傳感器設(shè) 計(jì)更加靈活。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。 圖1為平板型VFT0測(cè)量傳感器的工作原理圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種平板型VFT0測(cè)量傳感器中心橫截面圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例金屬屏蔽板上屏蔽孔的中心橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步 的詳細(xì)描述。 參閱圖1平板型VFT0測(cè)量傳感器的工作原理圖，VFT0的工作原理是電容分壓器 原理，圖1中所示，110為要檢測(cè)的高壓電設(shè)備，120為傳感器工作部分，130為檢測(cè)設(shè)備。傳 感器工作部分120包括高壓臂電容Cl、低壓臂電容C2和匹配電阻R，檢測(cè)設(shè)備130用來檢 測(cè)低壓臂電容C2的電壓。在傳感器工作部分120中，低壓臂電容C2 —端接地，另一端與高 壓臂電容Cl串聯(lián)，兩個(gè)電容串聯(lián)后再串接到高壓電設(shè)備110上，匹配電阻R —端從兩個(gè)電 容中間連接點(diǎn)引出，另一端引到檢測(cè)設(shè)備。檢測(cè)設(shè)備130與低壓臂電容C2共地電位。
如圖1所示，傳感器工作部分120的高壓臂電容Cl與低壓臂電容C2構(gòu)成了電容 分壓器，設(shè)高壓電設(shè)備電壓為U，低壓臂電容C2的電壓為UC2，電容分壓器的分壓比為K。則 高壓設(shè)備的電壓U = K*UC2。在傳感器工作過程中，通過檢測(cè)設(shè)備130測(cè)量出低壓臂電容C2 的電壓UC2，即可計(jì)算出高壓電設(shè)備的電壓U。 參閱圖2本發(fā)明實(shí)施例的一種平板型VFT0測(cè)量傳感器的中心橫截面圖，平板VFT0
測(cè)量傳感器包括GIS殼體手孔1、手孔蓋板2、環(huán)氧樹脂板3、引出線4、第一密封墊圈5a、第
二密封墊圈5b、固定螺栓6、金屬屏蔽板7、屏蔽孔8、金屬箔9、絕緣薄膜10、匹配電阻ll、絕
緣護(hù)套12和BNC (BayonetNut Connector,剌刀螺母連接器)接頭13。 本實(shí)施例中，手孔蓋板2為圓形，中心開孔，覆蓋在GIS殼體手孔1上，用固定螺栓
6與GIS殼體手孔1固定緊，它們之間加有密封墊圈5a。環(huán)氧樹脂板3覆蓋在手孔蓋板2的
內(nèi)側(cè)孔上，也用螺栓6固定緊，它們之間加有密封墊圈5b。金屬屏蔽板7為圓形板，恰好放置在手孔蓋板2中間孔內(nèi)，用螺栓6與手孔蓋板2固定。如圖3本發(fā)明實(shí)施例金屬板上屏蔽 孔的中心橫截面圖所示，屏蔽屏蔽孔8設(shè)置在金屬屏蔽板的中心，孔內(nèi)壁粘有絕緣外套12， BNC接頭13安裝在屏蔽孔外口 。金屬箔9貼在絕緣薄膜10上，絕緣薄膜10貼在金屬屏蔽 板7與環(huán)氧樹脂板3相對(duì)的內(nèi)側(cè)面上。匹配電阻11 一端焊接在導(dǎo)出線4上，導(dǎo)出線4穿過 絕緣薄膜10連接到金屬箔9上，另一端做為導(dǎo)出端，焊接在BNC接頭13上，匹配電阻11和 導(dǎo)出線4放在屏蔽孔中的絕緣套11內(nèi)。 由圖1可知，平板型VFT0測(cè)量傳感器是基于電容分壓器原理的傳感器。，相對(duì)于圖 1所示的傳感器工作部分120，在本實(shí)施例中如圖2所示，金屬箔9和GIS中心導(dǎo)桿之間的 雜散電容(圖2中未示出)可以構(gòu)成電容分壓器的高壓臂電容C1，金屬箔9和金屬屏蔽板 7以及絕緣薄膜10可以共同構(gòu)成低壓臂電容C2，這樣三者就可以共同構(gòu)成平板傳感器的工 作部分，等效于圖1的傳感器工作部分120。其中金屬屏蔽板7通過固定螺栓6固定在手孔 蓋板2上，與GIS殼體手孔1相連，從而實(shí)現(xiàn)了與地電位的連接，作為整個(gè)傳感器的參考地 電位。 上述實(shí)施例中的平板VFTO測(cè)量傳感器，金屬屏蔽板7設(shè)置在手孔蓋板2中間孔 內(nèi)，用固定螺栓6與手孔蓋板2固定，這樣就使傳感器工作部分金屬箔9和絕緣薄膜10內(nèi) 置于管道中。這種安裝方式可以隨時(shí)拆卸金屬屏蔽板7，并且拆卸金屬屏蔽板7，兩個(gè)密封 墊圈5a和5b仍然能保證GIS的氣密性。如果要拆卸或安裝傳感器，只需要拆卸金屬屏蔽 板7，就能實(shí)現(xiàn)，大大方便了現(xiàn)場(chǎng)對(duì)傳感器進(jìn)行更換或檢修，保證了電網(wǎng)長期在線檢測(cè)運(yùn)行。
另外本實(shí)施例中將傳感器的導(dǎo)出線4和匹配電阻11放置在金屬屏蔽板7的中間 孔絕緣套12中，這樣外界的電磁干擾可以被較好的屏蔽，傳感器受到的電磁干擾就大大降 低。絕緣護(hù)套12的作用是防止導(dǎo)出線4、匹配電阻11與金屬屏蔽板7接觸造成電路短路。
此外傳感器的低壓臂電容C2的大小可根據(jù)實(shí)際分壓比的需要，通過改變金屬箔9 的面積和絕緣薄膜10的厚度來調(diào)節(jié)，這樣就使傳感器在設(shè)計(jì)上更加靈活。金屬箔9可以選 用鋁箔紙；絕緣薄膜IO可以使用聚四氟乙烯或者是聚酯膜，這兩者都有較高的絕緣強(qiáng)度， 絕緣薄膜10的厚度可以根據(jù)需要自由選擇。 考慮到一般GIS內(nèi)氣壓一般在0. 4Mpa左右，為了能夠承受這個(gè)壓力，環(huán)氧樹脂板 3的厚度一般不小于25mm?？紤]到密封的要求，連接手孔蓋板2和環(huán)氧樹脂3，連接環(huán)氧樹 脂板3和金屬屏蔽板7的固定螺栓6，它在手孔蓋板2上的內(nèi)螺紋不可以攻透手孔蓋板2。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在金屬屏蔽板上可以不設(shè)置屏蔽孔，或者將屏蔽孔設(shè) 置在其它位置，而通過其它方式將測(cè)量信號(hào)引出來。在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地 描述了本實(shí)施例的組成，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)傳感器的每個(gè)特定部分使用其它方式來實(shí) 現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。 對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這 些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理 可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被 限制于本文所示的實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范 圍。
權(quán)利要求
一種平板型VFTO測(cè)量傳感器，其特征在于，包括氣體絕緣變電站GIS殼體手孔、手孔蓋板、密封介質(zhì)板、兩個(gè)密封墊圈、金屬屏蔽板、金屬箔、絕緣薄膜、引出線和匹配電阻，其中所述手孔蓋板具有中間開孔，覆蓋在所述GIS殼體手孔上，與所述GIS殼體手孔固定，兩者之間設(shè)置有第一密封墊圈；所述密封介質(zhì)板覆蓋在所述手孔蓋板的內(nèi)側(cè)孔上，并與所述手孔蓋板固定，兩者之間設(shè)置有第二密封墊圈；所述金屬屏蔽板設(shè)置在所述手孔蓋板中間開孔內(nèi)，與所述手孔蓋板固定；所述金屬箔貼在所述絕緣薄膜上，所述絕緣薄膜貼在所述金屬屏蔽板與所述密封介質(zhì)板相對(duì)的內(nèi)側(cè)面上；所述匹配電阻一端通過所述導(dǎo)出線連接到所述金屬箔上，另一端做為導(dǎo)出端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述手孔蓋板與GIS殼體手孔、所述手 孔蓋板與密封介質(zhì)板、所述手孔蓋板與金屬屏蔽板的固定方式采用螺栓固定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的傳感器，其特征在于，進(jìn)一步包括屏蔽孔、絕緣套和接頭， 其中所述屏蔽孔設(shè)在屏蔽金屬板的中心，所述屏蔽孔的內(nèi)壁設(shè)置有所述絕緣套，所述接頭固定在所述屏蔽孔外側(cè)開口處。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器，其特征在于，所述匹配電阻和導(dǎo)出線設(shè)置在所述屏 蔽孔中的絕緣套內(nèi)，所述匹配電阻的導(dǎo)出端與所述接頭連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的傳感器，其特征在于，所述密封介質(zhì)板是環(huán)氧樹脂板。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳感器，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂板的厚度不小于25mm。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種平板型VFTO測(cè)量傳感器，包括GIS殼體手孔、手孔蓋板、密封介質(zhì)板、兩個(gè)密封墊圈、金屬屏蔽板、金屬箔、絕緣薄膜、引出線和匹配電阻。手孔蓋板中間有孔，覆蓋在GIS殼體手孔上并固定，它們之間有第一密封墊圈；密封介質(zhì)板覆蓋在手孔蓋板內(nèi)側(cè)孔上并固定，它們之間有第二密封墊圈；金屬屏蔽板放置在手孔蓋板上的孔內(nèi)，與密封介質(zhì)板相對(duì)的面上貼有絕緣薄膜，絕緣薄膜上貼有金屬箔；匹配電阻通過引出線與金屬箔連接。這樣通過拆卸金屬屏蔽板，方便對(duì)傳感器進(jìn)行更換或檢修，可以現(xiàn)場(chǎng)操作，不需要電網(wǎng)停電，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)長期的在線檢測(cè)運(yùn)行。
文檔編號(hào)G01R15/04GK101782603SQ20101011912
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2010年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月8日
發(fā)明者吳昊, 張博, 徐海瑞, 李成榕, 陳維江 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué);國家電網(wǎng)公司