一種直接接觸測(cè)量高電壓物體溫度的傳感器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種直接接觸測(cè)量高電壓物體溫度的傳感器，括高分子絕緣體、絕緣導(dǎo)熱陶瓷體、熱電轉(zhuǎn)換元件、接地屏蔽套、電信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)以及金屬導(dǎo)熱層；絕緣導(dǎo)熱陶瓷體位于高分子絕緣體中，且設(shè)有熱電轉(zhuǎn)換元件，絕緣導(dǎo)熱陶瓷體與熱電轉(zhuǎn)換元件的接觸面涂覆有導(dǎo)電層，接地屏蔽套與導(dǎo)電層連接，電信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)與熱電轉(zhuǎn)換元件連接；絕緣導(dǎo)熱陶瓷體的一端設(shè)有金屬導(dǎo)熱層，絕緣導(dǎo)熱陶瓷體位于高分子絕緣體的內(nèi)部一端，金屬導(dǎo)熱層外圍形成有均壓屏蔽罩。本實(shí)用新型提供的直接接觸測(cè)量高電壓物體溫度的傳感器具有承受高電壓能力，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的絕緣水平不高，傳感器與高電壓被測(cè)物體連接部位容易因高壓場(chǎng)強(qiáng)產(chǎn)生電暈、閃絡(luò)等放電現(xiàn)象的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種直接接觸測(cè)量高電壓物體溫度的傳感器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及傳感器，具體是一種在高電壓狀態(tài)下直接接觸測(cè)量高電壓物體溫度的傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在高壓電器設(shè)備中要持續(xù)檢測(cè)帶高電壓物體的溫度，必須解決溫度傳感器長(zhǎng)期運(yùn)行中的絕緣問(wèn)題;現(xiàn)有的溫度傳感器以測(cè)量時(shí)跟被測(cè)物體的是否接觸來(lái)分類(lèi)，可分為直接接觸測(cè)量和非直接接觸測(cè)量;非直接接觸測(cè)量的方法，不存在絕緣的問(wèn)題，如紅外線(xiàn)測(cè)量，但紅外測(cè)量的儀器成本很高，如要持續(xù)檢測(cè)，成本會(huì)更高;直接接觸測(cè)量又分為有線(xiàn)信號(hào)傳輸和無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳輸;無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)姆椒ㄊ菧囟葌鞲衅骷捌湫盘?hào)轉(zhuǎn)換電路、發(fā)送電路直接安裝在被測(cè)帶電物體上，溫度測(cè)量信號(hào)由其發(fā)送電路通過(guò)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳輸，這種方式避免為安裝溫度傳感器后帶來(lái)的絕緣問(wèn)題，安裝溫度傳感器后的高壓帶電物體的絕緣水平與未裝差別不大，這種無(wú)線(xiàn)溫度傳感器的主要弱點(diǎn)是受微電子元件壽命的影響，使用壽命難以超過(guò)十年，而且一旦出現(xiàn)故障，必須停電檢修，在電力系統(tǒng)中，停電檢修意味著要付出一定的代價(jià);直接接觸測(cè)量的有線(xiàn)信號(hào)傳輸方法分金屬導(dǎo)線(xiàn)傳輸和光纖傳輸；用金屬導(dǎo)線(xiàn)傳輸信號(hào)的方法，測(cè)量精度高，成本較低，但要解決因?yàn)闊犭娹D(zhuǎn)換傳感元件及信號(hào)線(xiàn)相對(duì)被測(cè)物體是低電位所帶來(lái)的絕緣問(wèn)題，特別是用于電力系統(tǒng)中長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作時(shí)的絕緣問(wèn)題；用光纖傳輸信號(hào)的方法是以光熱轉(zhuǎn)換傳感元件為信號(hào)探測(cè)元件，光纖為信號(hào)傳輸元件，也有以光纖同時(shí)為光熱轉(zhuǎn)換零件和信號(hào)傳輸元件的方法，用光纖傳輸;這類(lèi)方法都需要對(duì)光信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，成本高昂。
[0003]在電力系統(tǒng)中，要求高壓元器件必須承受比實(shí)際正常運(yùn)行電壓高數(shù)信的試驗(yàn)電壓，稱(chēng)之為短時(shí)耐受電壓，這種試驗(yàn)電壓是用于評(píng)估元器件的絕緣水平，是否滿(mǎn)足長(zhǎng)期運(yùn)行的要求，在1kV電壓等級(jí)中，線(xiàn)路短時(shí)耐受電壓為42kV(有效值)，時(shí)間為一分鐘，同時(shí)要求高壓對(duì)地的沿面絕緣距離，有機(jī)介質(zhì)不小于240毫米，無(wú)機(jī)介質(zhì)不小于100毫米；
[0004]專(zhuān)利號(hào)為ZL200420055437.7《高壓溫度傳感器》描述了一種用耐高壓陶瓷復(fù)合管，作為傳感器探頭絕緣保護(hù)的技術(shù);CN201444084V《耐高壓防擊穿高壓溫度傳感器》描述了一種將溫度感應(yīng)頭及屏蔽套共同包封于感應(yīng)頭殼體內(nèi)的溫度傳感器技術(shù);ZL200420032229.5《高壓溫度傳感器》描述了一種將信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)的絕緣包裹與測(cè)量探頭的絕緣體緊密連接以提高絕緣的技術(shù)。這三種結(jié)構(gòu)如用于1kV電壓水平的電網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，要求陶瓷復(fù)合管的長(zhǎng)度大于100毫米以上。這種傳感器尺寸在實(shí)際應(yīng)用中就顯得過(guò)大了。
[0005]專(zhuān)利號(hào)200610050793.3《中高壓開(kāi)關(guān)接觸式溫度傳感器》描述了一種用陶瓷絕緣傳熱基座作為傳感器探頭絕緣保護(hù)的溫度傳感器，同上述專(zhuān)利號(hào)ZL200420055437.7—樣，由于其金屬屏蔽外殼是地電位，致使絕緣傳熱基座與高壓物體機(jī)接觸時(shí)，高壓物體到金屬屏蔽外殼的沿面距離要大于10mm以上，這樣的尺寸在中高開(kāi)關(guān)柜顯得過(guò)大。
[0006]上述四種技術(shù)還有一個(gè)明顯的不足是，作為直接接觸測(cè)量高壓物體的傳感器其金屬信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)和熱電轉(zhuǎn)換元件均處于低電位，由于直接接觸高電壓物體，傳感器跟被測(cè)物體接觸的外表面處于被接觸高電壓物體等同的電壓水平，這就使傳感器內(nèi)部電路跟傳感器外部的電勢(shì)差等同所處高電壓場(chǎng)合的電壓水平，由于包裹傳感器內(nèi)部電路的導(dǎo)熱絕緣體厚度不可能做的較大，而使傳感器的外表面電場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)高，會(huì)在空氣中產(chǎn)生放電現(xiàn)象，長(zhǎng)時(shí)間的放電現(xiàn)象會(huì)損壞傳感器和被測(cè)物體的絕緣。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的首要目的是提供一種直接接觸測(cè)量高電壓物體溫度的傳感器，為實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型的具體方案如下:
[0008]—種直接接觸測(cè)量高電壓物體溫度的傳感器，包括高分子絕緣體、絕緣導(dǎo)熱陶瓷體、熱電轉(zhuǎn)換元件、接地屏蔽套、電信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)以及金屬導(dǎo)熱層；
[0009]所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體位于所述高分子絕緣體中，且所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體設(shè)有所述熱電轉(zhuǎn)換元件，所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體與所述熱電轉(zhuǎn)換元件的接觸面涂覆有導(dǎo)電層，所述接地屏蔽套與所述導(dǎo)電層無(wú)縫連接，所述電信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)位于所述接地屏蔽層中并與所述熱電轉(zhuǎn)換元件連接；
[0010]所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體的一端設(shè)有用于與被測(cè)物體接觸的所述金屬導(dǎo)熱層；
[0011]所述高分子絕緣體為柱狀，所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體位于所述高分子絕緣體的內(nèi)部一端，所述金屬導(dǎo)熱層外圍形成有均壓屏蔽罩。
[0012]優(yōu)選的，所述高分子絕緣體的外壁設(shè)有傘裙?fàn)畹难由祗w，所述延伸體數(shù)量為一個(gè)或一個(gè)以上用于加大高壓端與低壓端的表面絕緣距離。
[0013]優(yōu)選的，所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體位于所述高分子絕緣體的中部，所述高分子絕緣體中還設(shè)有金屬連接件，所述金屬連接件與所述金屬導(dǎo)熱層連接，以用于連接被測(cè)物體，同時(shí)替代所述均壓屏蔽罩。
[0014]優(yōu)選的，所述高分子絕緣體包覆在所述待測(cè)物體的外側(cè)，所述金屬導(dǎo)熱層位于所述待測(cè)物體與所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體之間;所述高分子絕緣體外側(cè)設(shè)有接地屏蔽層。
[0015]本實(shí)用新型提供的直接接觸測(cè)量高電壓物體溫度的傳感器具有承受高電壓能力，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的絕緣水平不高，傳感器與高電壓被測(cè)物體連接部位容易因高壓場(chǎng)強(qiáng)產(chǎn)生電暈、閃絡(luò)等放電現(xiàn)象的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0016]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定，在附圖中:
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施I結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施2結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施3結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施4結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型，在此本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明用來(lái)解釋本實(shí)用新型，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0022]實(shí)施例1
[0023]如圖1所示，一種直接接觸測(cè)量高電壓物體溫度的傳感器，包括高分子絕緣體2、絕緣導(dǎo)熱陶瓷體1、熱電轉(zhuǎn)換元件5、接地屏蔽套7、電信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)6以及金屬導(dǎo)熱層4;所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體I位于所述高分子絕緣體2中，高分子絕緣體2的作用是形成足夠的絕緣距離和絕緣厚度，用以保證傳感器內(nèi)部電路與高壓被測(cè)物體間的絕緣，且所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體I內(nèi)設(shè)有用于放置所述熱電轉(zhuǎn)換元件5的內(nèi)孔，所述內(nèi)孔的表面涂覆有導(dǎo)電層8，即可以認(rèn)為導(dǎo)電層8設(shè)于絕緣導(dǎo)熱陶瓷體I與熱電轉(zhuǎn)換元件5的接觸面上，所述接地屏蔽套7與所述導(dǎo)電層8無(wú)縫連接，所述電信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)6位于所述接地屏蔽層7中并與所述熱電轉(zhuǎn)換元件5連接，導(dǎo)電層8和接地屏蔽套7形成一個(gè)封閉的接地屏蔽體將熱電轉(zhuǎn)換元件5和電信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)6與外部高電壓之間的空氣間隙屏蔽，使傳感器的內(nèi)部空氣不會(huì)產(chǎn)生電暈、閃絡(luò)等空氣被電離的放電現(xiàn)象，防止因放電造成的干擾信號(hào)，提高測(cè)量精度，導(dǎo)電層8和接地屏蔽套7直接接地，能在釋放工作時(shí)的竄擾電壓同時(shí)起到保護(hù)傳感器電路的作用，解決當(dāng)傳感器被高壓擊穿時(shí)，防止高壓竄入傳感器電路;所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體I的一端設(shè)有用于與被測(cè)物體接觸的所述金屬導(dǎo)熱層4。
[0024]本實(shí)施例方案中，所述高分子絕緣體2為柱狀，所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體I位于所述高分子絕緣體2的內(nèi)部一端，適用于檢測(cè)待測(cè)物體的平面部位，所述金屬導(dǎo)熱層4外圍還通過(guò)延伸的方式形成有均壓屏蔽罩3，金屬導(dǎo)熱層4和均壓屏蔽罩3屏蔽了被測(cè)物體與傳感器之間的空隙，使傳感器的外表面不會(huì)產(chǎn)生電暈、閃絡(luò)等空氣被電離的放電現(xiàn)象，其中均壓屏蔽罩3也可以以獨(dú)立設(shè)置的方式設(shè)于所述金屬導(dǎo)熱層4的一側(cè)(如實(shí)施例2中的金屬連接件)。
[0025]作為上述實(shí)施例方案的改進(jìn)，所述高分子絕緣體2的外壁設(shè)有傘裙?fàn)畹难由祗w21，所述延伸體數(shù)量為一個(gè)或一個(gè)以上用于加大高壓端與低壓端的表面絕緣距離。
[0026]實(shí)施例2
[0027]如圖2所示，實(shí)施例2整體技術(shù)方案與實(shí)施例1基本相同，包括高分子絕緣體2、絕緣導(dǎo)熱陶瓷體1、金屬導(dǎo)熱層4、熱電轉(zhuǎn)換元件5、接地屏蔽套7、電信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)6、導(dǎo)電層8;所不同之處在于:所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體I位于所述高分子絕緣體2的中部，所述高分子絕緣體2中還設(shè)有用于連接被測(cè)物體的金屬連接件10，所述金屬連接件10與所述金屬導(dǎo)熱層4連接，在用于連接被測(cè)物體的同時(shí)，也起到替代均壓屏蔽罩的作用，屏蔽了被測(cè)物體與傳感器之間的空隙，使傳感器的外表面不會(huì)產(chǎn)生電暈、閃絡(luò)等空氣被電離的放電現(xiàn)象。本實(shí)施例方案提供的傳感器適用于檢測(cè)待測(cè)物體的凸出部位。
[0028]實(shí)施例3
[0029]如圖3所示，實(shí)施例3整體技術(shù)方案與實(shí)施例1基本相同，包括絕緣導(dǎo)熱陶瓷體1、高分子絕緣體2、均壓屏蔽罩3、金屬導(dǎo)熱層4、熱電轉(zhuǎn)換元件5、電信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)6、接地屏蔽套7以及導(dǎo)電層8;所不同之處在于:當(dāng)待測(cè)物體或者待測(cè)部位位于所述高分子絕緣體2的內(nèi)部，如本實(shí)施例中的待測(cè)物體為T(mén)形結(jié)構(gòu)時(shí)，所述高分子絕緣體2為T(mén)形管狀結(jié)構(gòu)，其包覆在所述待測(cè)物體的外側(cè)，所述金屬導(dǎo)熱層4位于所述待測(cè)物體與所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體I之間；所述高分子絕緣體2外側(cè)設(shè)有接地屏蔽層9，接地屏蔽層9粘接在高分子絕緣體2的外表面并接地，用于將產(chǎn)生在高分子絕緣體2的外表面的感應(yīng)電荷引入大地，防止高分子絕緣體2外表面的感應(yīng)電荷對(duì)人體產(chǎn)生傷害。
[0030]實(shí)施例4
[0031]如圖4所示，實(shí)施例4整體技術(shù)方案與實(shí)施例3基本相同，包括絕緣導(dǎo)熱陶瓷體1、高分子絕緣體2、均壓屏蔽罩3、金屬導(dǎo)熱層4、熱電轉(zhuǎn)換元件5、電信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)6、接地屏蔽套7、導(dǎo)電層8以及接地屏蔽層9;所不同之處在于:熱電轉(zhuǎn)換元件5設(shè)于絕緣導(dǎo)熱陶瓷體I的表面，導(dǎo)電層8則設(shè)于絕緣導(dǎo)熱陶瓷體I與熱電轉(zhuǎn)換元件5的接觸面。
[0032]以上對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只適用于幫助理解本實(shí)用新型實(shí)施例的原理；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，在【具體實(shí)施方式】以及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直接接觸測(cè)量高電壓物體溫度的傳感器，其特征在于: 包括高分子絕緣體、絕緣導(dǎo)熱陶瓷體、熱電轉(zhuǎn)換元件、接地屏蔽套、電信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)以及金屬導(dǎo)熱層； 所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體位于所述高分子絕緣體中，且所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體設(shè)有所述熱電轉(zhuǎn)換元件，所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體與所述熱電轉(zhuǎn)換元件的接觸面涂覆有導(dǎo)電層，所述接地屏蔽套與所述導(dǎo)電層無(wú)縫連接，所述電信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)位于所述接地屏蔽層中并與所述熱電轉(zhuǎn)換元件連接； 所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體的一端設(shè)有用于與被測(cè)物體接觸的所述金屬導(dǎo)熱層； 所述高分子絕緣體為柱狀，所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體位于所述高分子絕緣體的內(nèi)部一端，所述金屬導(dǎo)熱層外圍形成有均壓屏蔽罩。2.如權(quán)利要求1所述的直接接觸測(cè)量高電壓物體溫度的傳感器，其特征在于: 所述高分子絕緣體的外壁設(shè)有傘裙?fàn)畹难由祗w，所述延伸體數(shù)量為一個(gè)或一個(gè)以上用于加大高壓端與低壓端的表面絕緣距離。3.如權(quán)利要求1所述的直接接觸測(cè)量高電壓物體溫度的傳感器，其特征在于: 所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體位于所述高分子絕緣體的中部，所述高分子絕緣體中還設(shè)有金屬連接件，所述金屬連接件與所述金屬導(dǎo)熱層連接，以用于連接被測(cè)物體，同時(shí)替代所述均壓屏蔽罩。4.如權(quán)利要求1所述的直接接觸測(cè)量高電壓物體溫度的傳感器，其特征在于: 所述高分子絕緣體包覆在待測(cè)物體的外側(cè)，所述金屬導(dǎo)熱層位于所述待測(cè)物體與所述絕緣導(dǎo)熱陶瓷體之間； 所述高分子絕緣體外側(cè)設(shè)有接地屏蔽層。
【文檔編號(hào)】G01K7/04GK205426369SQ201521002354
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月4日
【發(fā)明人】林韶光
【申請(qǐng)人】廣州泰鼎電氣有限公司