一種直接接觸測量高電壓物體溫度的傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種直接接觸測量高電壓物體溫度的傳感器，括高分子絕緣體、絕緣導熱陶瓷體、熱電轉換元件、接地屏蔽套、電信號導線以及金屬導熱層；絕緣導熱陶瓷體位于高分子絕緣體中，且設有熱電轉換元件，絕緣導熱陶瓷體與熱電轉換元件的接觸面涂覆有導電層，接地屏蔽套與導電層連接，電信號導線與熱電轉換元件連接；絕緣導熱陶瓷體的一端設有金屬導熱層，絕緣導熱陶瓷體位于高分子絕緣體的內(nèi)部一端，金屬導熱層外圍形成有均壓屏蔽罩。本實用新型提供的直接接觸測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)有技術存在的絕緣水平不高，傳感器與高電壓被測物體連接部位容易因高壓場強產(chǎn)生電暈、閃絡等放電現(xiàn)象的問題。
【專利說明】
一種直接接觸測量高電壓物體溫度的傳感器
技術領域
[0001]本實用新型涉及傳感器，具體是一種在高電壓狀態(tài)下直接接觸測量高電壓物體溫度的傳感器。
【背景技術】
[0002]在高壓電器設備中要持續(xù)檢測帶高電壓物體的溫度，必須解決溫度傳感器長期運行中的絕緣問題;現(xiàn)有的溫度傳感器以測量時跟被測物體的是否接觸來分類，可分為直接接觸測量和非直接接觸測量;非直接接觸測量的方法，不存在絕緣的問題，如紅外線測量，但紅外測量的儀器成本很高，如要持續(xù)檢測，成本會更高;直接接觸測量又分為有線信號傳輸和無線信號傳輸;無線信號傳輸?shù)姆椒ㄊ菧囟葌鞲衅骷捌湫盘栟D換電路、發(fā)送電路直接安裝在被測帶電物體上，溫度測量信號由其發(fā)送電路通過無線電信號傳輸，這種方式避免為安裝溫度傳感器后帶來的絕緣問題，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，這種無線溫度傳感器的主要弱點是受微電子元件壽命的影響，使用壽命難以超過十年，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;直接接觸測量的有線信號傳輸方法分金屬導線傳輸和光纖傳輸；用金屬導線傳輸信號的方法，測量精度高，成本較低，但要解決因為熱電轉換傳感元件及信號線相對被測物體是低電位所帶來的絕緣問題，特別是用于電力系統(tǒng)中長時間持續(xù)工作時的絕緣問題；用光纖傳輸信號的方法是以光熱轉換傳感元件為信號探測元件，光纖為信號傳輸元件，也有以光纖同時為光熱轉換零件和信號傳輸元件的方法，用光纖傳輸;這類方法都需要對光信號進行解調(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際正常運行電壓高數(shù)信的試驗電壓，稱之為短時耐受電壓，這種試驗電壓是用于評估元器件的絕緣水平，是否滿足長期運行的要求，在1kV電壓等級中，線路短時耐受電壓為42kV(有效值)，時間為一分鐘，同時要求高壓對地的沿面絕緣距離，有機介質(zhì)不小于240毫米，無機介質(zhì)不小于100毫米；
[0004]專利號為ZL200420055437.7《高壓溫度傳感器》描述了一種用耐高壓陶瓷復合管，作為傳感器探頭絕緣保護的技術;CN201444084V《耐高壓防擊穿高壓溫度傳感器》描述了一種將溫度感應頭及屏蔽套共同包封于感應頭殼體內(nèi)的溫度傳感器技術;ZL200420032229.5《高壓溫度傳感器》描述了一種將信號導線的絕緣包裹與測量探頭的絕緣體緊密連接以提高絕緣的技術。這三種結構如用于1kV電壓水平的電網(wǎng)系統(tǒng)時，要求陶瓷復合管的長度大于100毫米以上。這種傳感器尺寸在實際應用中就顯得過大了。
[0005]專利號200610050793.3《中高壓開關接觸式溫度傳感器》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的溫度傳感器，同上述專利號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接觸時，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關柜顯得過大。
[0006]上述四種技術還有一個明顯的不足是，作為直接接觸測量高壓物體的傳感器其金屬信號導線和熱電轉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差等同所處高電壓場合的電壓水平，由于包裹傳感器內(nèi)部電路的導熱絕緣體厚度不可能做的較大，而使傳感器的外表面電場強度過高，會在空氣中產(chǎn)生放電現(xiàn)象，長時間的放電現(xiàn)象會損壞傳感器和被測物體的絕緣。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的首要目的是提供一種直接接觸測量高電壓物體溫度的傳感器，為實現(xiàn)上述目的本實用新型的具體方案如下:
[0008]—種直接接觸測量高電壓物體溫度的傳感器，包括高分子絕緣體、絕緣導熱陶瓷體、熱電轉換元件、接地屏蔽套、電信號導線以及金屬導熱層；
[0009]所述絕緣導熱陶瓷體位于所述高分子絕緣體中，且所述絕緣導熱陶瓷體設有所述熱電轉換元件，所述絕緣導熱陶瓷體與所述熱電轉換元件的接觸面涂覆有導電層，所述接地屏蔽套與所述導電層無縫連接，所述電信號導線位于所述接地屏蔽層中并與所述熱電轉換元件連接；
[0010]所述絕緣導熱陶瓷體的一端設有用于與被測物體接觸的所述金屬導熱層；
[0011]所述高分子絕緣體為柱狀，所述絕緣導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有傘裙狀的延伸體，所述延伸體數(shù)量為一個或一個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有金屬連接件，所述金屬連接件與所述金屬導熱層連接，以用于連接被測物體，同時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物體的外側，所述金屬導熱層位于所述待測物體與所述絕緣導熱陶瓷體之間;所述高分子絕緣體外側設有接地屏蔽層。
[0015]本實用新型提供的直接接觸測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)有技術存在的絕緣水平不高，傳感器與高電壓被測物體連接部位容易因高壓場強產(chǎn)生電暈、閃絡等放電現(xiàn)象的問題。
【附圖說明】
[0016]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本實用新型的不當限定，在附圖中:
[0017]圖1為本實用新型實施I結構示意圖；
[0018]圖2為本實用新型實施2結構示意圖；
[0019]圖3為本實用新型實施3結構示意圖；
[0020]圖4為本實用新型實施4結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合附圖以及具體實施例來詳細說明本實用新型，在此本實用新型的示意性實施例以及說明用來解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。
[0022]實施例1
[0023]如圖1所示，一種直接接觸測量高電壓物體溫度的傳感器，包括高分子絕緣體2、絕緣導熱陶瓷體1、熱電轉換元件5、接地屏蔽套7、電信號導線6以及金屬導熱層4;所述絕緣導熱陶瓷體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)部電路與高壓被測物體間的絕緣，且所述絕緣導熱陶瓷體I內(nèi)設有用于放置所述熱電轉換元件5的內(nèi)孔，所述內(nèi)孔的表面涂覆有導電層8，即可以認為導電層8設于絕緣導熱陶瓷體I與熱電轉換元件5的接觸面上，所述接地屏蔽套7與所述導電層8無縫連接，所述電信號導線6位于所述接地屏蔽層7中并與所述熱電轉換元件5連接，導電層8和接地屏蔽套7形成一個封閉的接地屏蔽體將熱電轉換元件5和電信號導線6與外部高電壓之間的空氣間隙屏蔽，使傳感器的內(nèi)部空氣不會產(chǎn)生電暈、閃絡等空氣被電離的放電現(xiàn)象，防止因放電造成的干擾信號，提高測量精度，導電層8和接地屏蔽套7直接接地，能在釋放工作時的竄擾電壓同時起到保護傳感器電路的作用，解決當傳感器被高壓擊穿時，防止高壓竄入傳感器電路;所述絕緣導熱陶瓷體I的一端設有用于與被測物體接觸的所述金屬導熱層4。
[0024]本實施例方案中，所述高分子絕緣體2為柱狀，所述絕緣導熱陶瓷體I位于所述高分子絕緣體2的內(nèi)部一端，適用于檢測待測物體的平面部位，所述金屬導熱層4外圍還通過延伸的方式形成有均壓屏蔽罩3，金屬導熱層4和均壓屏蔽罩3屏蔽了被測物體與傳感器之間的空隙，使傳感器的外表面不會產(chǎn)生電暈、閃絡等空氣被電離的放電現(xiàn)象，其中均壓屏蔽罩3也可以以獨立設置的方式設于所述金屬導熱層4的一側(如實施例2中的金屬連接件)。
[0025]作為上述實施例方案的改進，所述高分子絕緣體2的外壁設有傘裙狀的延伸體21，所述延伸體數(shù)量為一個或一個以上用于加大高壓端與低壓端的表面絕緣距離。
[0026]實施例2
[0027]如圖2所示，實施例2整體技術方案與實施例1基本相同，包括高分子絕緣體2、絕緣導熱陶瓷體1、金屬導熱層4、熱電轉換元件5、接地屏蔽套7、電信號導線6、導電層8;所不同之處在于:所述絕緣導熱陶瓷體I位于所述高分子絕緣體2的中部，所述高分子絕緣體2中還設有用于連接被測物體的金屬連接件10，所述金屬連接件10與所述金屬導熱層4連接，在用于連接被測物體的同時，也起到替代均壓屏蔽罩的作用，屏蔽了被測物體與傳感器之間的空隙，使傳感器的外表面不會產(chǎn)生電暈、閃絡等空氣被電離的放電現(xiàn)象。本實施例方案提供的傳感器適用于檢測待測物體的凸出部位。
[0028]實施例3
[0029]如圖3所示，實施例3整體技術方案與實施例1基本相同，包括絕緣導熱陶瓷體1、高分子絕緣體2、均壓屏蔽罩3、金屬導熱層4、熱電轉換元件5、電信號導線6、接地屏蔽套7以及導電層8;所不同之處在于:當待測物體或者待測部位位于所述高分子絕緣體2的內(nèi)部，如本實施例中的待測物體為T形結構時，所述高分子絕緣體2為T形管狀結構，其包覆在所述待測物體的外側，所述金屬導熱層4位于所述待測物體與所述絕緣導熱陶瓷體I之間；所述高分子絕緣體2外側設有接地屏蔽層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的外表面的感應電荷引入大地，防止高分子絕緣體2外表面的感應電荷對人體產(chǎn)生傷害。
[0030]實施例4
[0031]如圖4所示，實施例4整體技術方案與實施例3基本相同，包括絕緣導熱陶瓷體1、高分子絕緣體2、均壓屏蔽罩3、金屬導熱層4、熱電轉換元件5、電信號導線6、接地屏蔽套7、導電層8以及接地屏蔽層9;所不同之處在于:熱電轉換元件5設于絕緣導熱陶瓷體I的表面，導電層8則設于絕緣導熱陶瓷體I與熱電轉換元件5的接觸面。
[0032]以上對本實用新型實施例所提供的技術方案進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本實用新型實施例的原理；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本實用新型實施例，在【具體實施方式】以及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本實用新型的限制。
【主權項】
1.一種直接接觸測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、絕緣導熱陶瓷體、熱電轉換元件、接地屏蔽套、電信號導線以及金屬導熱層； 所述絕緣導熱陶瓷體位于所述高分子絕緣體中，且所述絕緣導熱陶瓷體設有所述熱電轉換元件，所述絕緣導熱陶瓷體與所述熱電轉換元件的接觸面涂覆有導電層，所述接地屏蔽套與所述導電層無縫連接，所述電信號導線位于所述接地屏蔽層中并與所述熱電轉換元件連接； 所述絕緣導熱陶瓷體的一端設有用于與被測物體接觸的所述金屬導熱層； 所述高分子絕緣體為柱狀，所述絕緣導熱陶瓷體位于所述高分子絕緣體的內(nèi)部一端，所述金屬導熱層外圍形成有均壓屏蔽罩。2.如權利要求1所述的直接接觸測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有傘裙狀的延伸體，所述延伸體數(shù)量為一個或一個以上用于加大高壓端與低壓端的表面絕緣距離。3.如權利要求1所述的直接接觸測量高電壓物體溫度的傳感器，其特征在于: 所述絕緣導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有金屬連接件，所述金屬連接件與所述金屬導熱層連接，以用于連接被測物體，同時替代所述均壓屏蔽罩。4.如權利要求1所述的直接接觸測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物體的外側，所述金屬導熱層位于所述待測物體與所述絕緣導熱陶瓷體之間； 所述高分子絕緣體外側設有接地屏蔽層。
【文檔編號】G01K7/04GK205426369SQ201521002354
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月4日
【發(fā)明人】林韶光
【申請人】廣州泰鼎電氣有限公司