內(nèi)置式圓盤型傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及傳感器領(lǐng)域，具體而言，涉及一種內(nèi)置式圓盤型傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]特高頻傳感器(UHF Sensor)用于感應(yīng)SF6氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(Ggs InsulatedSwichgear)發(fā)出的特高頻電磁波，是GIS檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。
[0003]按照安裝方式的不同，特高頻傳感器可以分為外置式與內(nèi)置式兩種。外置式傳感器放置在GIS盆式絕緣子的法蘭處，接收從此處泄漏出來的電磁波，這種傳感器成本低、使用方便，不影響GIS的結(jié)構(gòu)，可用于GIS的帶電檢測，但缺點(diǎn)是容易受到外界空間電磁干擾的影響，而且對于盆式絕緣子法蘭處帶金屬屏蔽的GIS(如SIEMENS公司生產(chǎn)的GIS)無法使用。內(nèi)置式傳感器則是在不影響GIS內(nèi)部電場分布的前提下，安裝在GIS內(nèi)部的手孔、介質(zhì)窗處，或者直接澆鑄在盆式絕緣子中，其不容易受到外界空間電磁干擾的影響具有較多的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]內(nèi)置式傳感器包括多種，常見的類型有圓盤型、半圓偶極子型、對數(shù)周期型、平面等角螺旋型、阿基米德螺旋、偶極子型等，圓盤型傳感器由于其結(jié)構(gòu)簡單、可靠，制作成本較低，安全性高，而檢測靈敏度相對較高，成為國外GIS廠商的優(yōu)選。
[0005]圓盤型傳感器的電極為金屬材料，澆鑄在環(huán)氧材料內(nèi)部后直接伸到GIS內(nèi)部氣室當(dāng)中，若該電極懸浮或接地阻抗較大，則根據(jù)電容分壓器原理，在傳感器的金屬電極上會分得幾十伏甚至上千伏的工頻電壓。而且是雷擊過電壓及操作過電壓情況下，此處的過電壓水平會更高。
[0006]目前應(yīng)用的國外研制的傳感器有的采用外接保護(hù)端子的方法，該方法在信號饋出接口接一個(gè)T型接頭，一端接保護(hù)裝置，一端為信號饋出接口。然而該方法缺點(diǎn)是當(dāng)外接保護(hù)端子因故拆卸時(shí)便失去保護(hù)，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。國外采用的另外一種保護(hù)方法為通過小電阻或小空芯電感接地，阻值一般為幾歐姆至十幾歐姆，該方法的接地阻抗仍然較高，在過電壓情況下仍然存在危險(xiǎn)。
[0007]為了提高圓盤型傳感器的可靠性，避免過電壓時(shí)導(dǎo)致的危險(xiǎn)情況的發(fā)生，亟需一種過電壓保護(hù)的圓盤型傳感器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本申請旨在提供一種內(nèi)置式圓盤型傳感器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的圓盤型傳感器可靠性低的問題。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請的一個(gè)方面，提供了一種內(nèi)置式圓盤型傳感器，該傳感器包括金屬底板、介質(zhì)層、圓盤電極、饋電桿與至少兩個(gè)螺栓，上述圓盤電極通過上述螺栓接地。
[0010]進(jìn)一步地，上述傳感器包括四個(gè)上述螺栓，四個(gè)上述螺栓設(shè)置在上述圓盤電極的四個(gè)通孔中，四個(gè)上述通孔與所說圓盤電極的圓心的距離相等。
[0011]進(jìn)一步地，上述圓盤電極的直徑在130?150mm之間。
[0012]進(jìn)一步地，上述圓盤電極的厚度在12?17mm之間。
[0013]進(jìn)一步地，上述介質(zhì)層的厚度在30mm?40mm之間。
[0014]進(jìn)一步地，上述介質(zhì)層的材料為環(huán)氧材料。
[0015]進(jìn)一步地，上述傳感器的安裝窗口內(nèi)徑不小于200mm。
[0016]進(jìn)一步地，上述饋電桿設(shè)置在上述圓盤電極的圓心位置。
[0017]進(jìn)一步地，上述金屬底板、介質(zhì)層、上述圓盤電極、上述饋電桿與上述螺栓通過整體澆鑄加工成一體結(jié)構(gòu)。
[0018]進(jìn)一步地，上述金屬底板上設(shè)置有密封圈。
[0019]應(yīng)用本申請的技術(shù)方案，采用設(shè)置在圓盤型傳感器的兩個(gè)接地螺栓將圓盤電極直接接地，使得接地阻抗為零，實(shí)現(xiàn)了圓盤型傳感器接地可靠的目的，消除了過電壓帶來的危險(xiǎn)情況。
【附圖說明】
[0020]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解，本申請的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0021]圖1示出了本申請一種典型實(shí)施方式提供的內(nèi)置式圓盤型傳感器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2示出了一種優(yōu)選實(shí)施例提供的內(nèi)置式圓盤型傳感器的立體圖；
[0023]圖3示出了一種優(yōu)選實(shí)施例提供的仿真結(jié)果曲線；
[0024]圖4示出了一種優(yōu)選實(shí)施例提供的仿真結(jié)果曲線；
[0025]圖5示出了一種優(yōu)選實(shí)施例提供的仿真結(jié)果曲線；
[0026]圖6示出了一種優(yōu)選實(shí)施例提供的仿真結(jié)果曲線；以及
[0027]圖7示出了一種優(yōu)選實(shí)施例提供的仿真結(jié)果曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0028]應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。
[0029]需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述【具體實(shí)施方式】，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0030]正如【背景技術(shù)】所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)置式圓盤型傳感器的過電壓保護(hù)結(jié)構(gòu)不能消除危險(xiǎn)情況，為了解決如上，本申請?zhí)岢隽艘环N內(nèi)置式圓盤型傳感器。
[0031]本申請一種典型的實(shí)施方式中，如圖1所示，提供了一種內(nèi)置式圓盤型傳感器，該傳感器包括:金屬底板1、介質(zhì)層2、圓盤電極3、饋電桿6與至少兩個(gè)螺栓4，上述圓盤電極3通過至少兩個(gè)上述螺栓4接地。
[0032]上述的傳感器采用設(shè)置在器的兩個(gè)接地螺栓4將圓盤電極3直接接地，使得接地阻抗為零，實(shí)現(xiàn)了圓盤型傳感接地可靠的目的，消除了過電壓帶來的危險(xiǎn)情況。
[0033]本申請的一種優(yōu)選的實(shí)施例中，上述傳感器包括四個(gè)上述螺栓4，四個(gè)上述螺栓4設(shè)置在上述圓盤電極3的通孔中，各上述通孔與所說圓盤電極3的圓心的距離相等，如圖2所示。螺栓4不僅起到接地保護(hù)的作用，還起到連接GIS手孔的金屬法蘭盤上與圓盤電極3的作用，將四個(gè)螺栓4設(shè)置在上述均勻分布的圓盤電極3的通孔中，可以起到堅(jiān)固的連接作用。并且這四個(gè)螺栓4使得傳感器在0-500MHZ低頻阻帶內(nèi)對低頻信號的抑制作用增強(qiáng)，從而大大提高了傳感器的抗干擾性能。
[0034]為了進(jìn)一步提高上述傳感器的靈敏度，本申請優(yōu)選上述圓盤電極3的直徑在130?150_之間，對直徑D為110mm、130mm、150mm與70_的圓盤電極3 (保持傳感器的其他結(jié)構(gòu)參數(shù)相同)的靈敏度進(jìn)行仿真計(jì)算，，仿真結(jié)果如圖3所示的靈敏特性曲線(即靈敏度高度等效曲線)。
[0035]仿真結(jié)果表明，隨著圓盤型傳感器的圓盤電極的直徑逐漸增大，在300MHz?2GHz范圍內(nèi)，傳感器的靈敏度特性曲線的峰值從高頻區(qū)域逐漸向低頻區(qū)域移動，且靈敏度峰值呈下降趨勢。即傳感器圓盤電極的直徑增大時(shí)，傳感器在頻率較低部分的靈敏度增強(qiáng)而在頻率較高部分的靈敏度降低，但頻率較低頻區(qū)域靈敏度增加幅度比頻率較高區(qū)域靈敏度降低幅度要小一些。為兼顧靈敏度和傳感器尺寸對安裝的影響，優(yōu)選上述圓盤電極3的直徑在130?150mm之間。
[0036]本申請的另一種優(yōu)選的實(shí)施例中，上述圓盤電極3的厚度在12?17_之間。
[0037]本申請的另一種優(yōu)選的實(shí)施例中，上述介質(zhì)層2的厚度h在30mm?40mm之間，分別選取介質(zhì)層2厚度為10mm、20mm、30mm