一種新型全密封電磁屏蔽阻抗盒的制作方法
【專利摘要】一種新型全密封電磁屏蔽阻抗盒，包括盒體和底座，底座的外側(cè)沿圓周方向分別設有接地端、底座外側(cè)測量端同軸電纜插孔及底座外側(cè)信號端同軸電纜插孔，盒體包括間隔套設的電場屏蔽罩和磁場屏蔽罩，電場屏蔽罩位于磁場屏蔽罩外側(cè)，磁場屏蔽罩的頂部及周邊與電場屏蔽罩之間設有間隔，電場屏蔽罩和磁場屏蔽罩的底部均設有開口，本實用新型更加適用于復雜現(xiàn)場試驗環(huán)境的交流高電壓信號測量，能夠做到長時間測量時不受外界因素（電磁環(huán)境、雨雪風沙、現(xiàn)場接線、放置位置等）影響。
【專利說明】
一種新型全密封電磁屏蔽阻抗盒
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及對交流高電壓信號進行測量的試驗裝置領域，尤其是涉及到一種對變電站系統(tǒng)調(diào)試交流高電壓信號進行測量的試驗裝置。
【背景技術】
[0002]目前，高電壓信號測量一般采用廠家制造的成套電阻式分壓器、電容式分壓器或者阻容式分壓器裝置。實踐經(jīng)驗表明:電阻式分壓器，對于電阻元件的質(zhì)量要求很高，元件的電阻膜即使發(fā)生一處表面放電都將造成電阻分壓器整體失準或失效，長期穩(wěn)定性差，制造成本高，且隨電壓等級越高其響應特性越差，現(xiàn)在很少使用；對于電容分壓器，基本不消耗測量對象的交流有功功率，即可以不考慮工作發(fā)熱，而且由于分壓臂也是電容，因此不會影響暫態(tài)響應時間。通常只關心分壓器的變比系數(shù)，該變比系數(shù)基本上不受頻率影響；對于阻容分壓器，由于電阻的雜散電感影響，分壓器的變比系數(shù)隨頻率明顯變化，因此電容式分壓器要比阻容分壓器頻率特性好。電容式分壓器的分壓比受電容元件對地分布電容的影響較大(外電場或絕緣表面泄露)，應考慮減小與鄰近設備的電容耦合。
[0003]此外，根據(jù)現(xiàn)場測量實際的需要，有時需要從多臺變壓器套管末屏處、電容式電壓互感器末端、多條線路或者多臺干式并聯(lián)電抗器首端取電壓信號，很多情況下無法采用成套分壓器測量裝置進行測量，因此，很多科技試驗機構(gòu)大多采用自行設計定做合適的阻抗盒，與試品構(gòu)成測量回路，通過電容式分壓器或者阻容式分壓器測量原理進行高電壓信號的測量。一般所定制的阻抗盒普遍采用單層設計，密封性也較差，受周圍電磁場環(huán)境因素及天氣因素影響較大，不太適合長時間信號采集，測量時受接線、地理環(huán)境影響不好放置，可靠性較差，不利于在電力系統(tǒng)中推廣使用。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種新型全密封電磁屏蔽阻抗盒，更加適用于電氣試驗現(xiàn)場復雜環(huán)境的交流高電壓信號測量裝置，能夠做到長時間測量時不受外界因素(電磁環(huán)境、雨雪風沙、現(xiàn)場接線、放置位置等)影響。
[0005]本實用新型的技術方案是:
[0006]一種新型全密封電磁屏蔽阻抗盒，包括盒體和底座，底座的外側(cè)沿圓周方向分別設有接地端、底座外側(cè)測量端同軸電纜插孔及底座外側(cè)信號端同軸電纜插孔，盒體包括間隔套設的電場屏蔽罩和磁場屏蔽罩，電場屏蔽罩位于磁場屏蔽罩外側(cè)，磁場屏蔽罩的頂部及周邊與電場屏蔽罩之間設有間隔，電場屏蔽罩和磁場屏蔽罩的底部均設有開口，電場屏蔽罩為金屬材料，電場屏蔽罩的底邊連接在底座的最外側(cè)邊沿上，底座的最外側(cè)邊沿采用金屬材料；底座的最外側(cè)邊沿與底座上的接地端、底座外側(cè)測量端同軸電纜插孔的屏蔽層及底座外側(cè)信號端同軸電纜插孔的屏蔽層均電氣連接共地；磁場屏蔽罩底端邊沿連接有底端封板，底端封板的上表面豎向連接有環(huán)形的硅鋼壁；磁場屏蔽罩內(nèi)側(cè)面的底部與硅鋼壁的外側(cè)面緊密貼合；底端封板的上側(cè)連接有環(huán)氧樹脂襯底，環(huán)氧樹脂襯底上設有測量電子元件及電路，磁場屏蔽罩與底端封板之間形成密閉空間；底端封板設有三個引線孔，測量電子元件及電路連接有導線，導線分別穿過三個引線孔然后分別與底座上的接地端、底座外側(cè)測量端同軸電纜插孔及底座外側(cè)信號端同軸電纜插孔連接；電子元件及電路包括電容元件安裝槽、釋能電阻、過壓保護裝置和匹配阻抗，電容元件安裝槽為多槽并聯(lián)結(jié)構(gòu)，電容元件安裝槽內(nèi)安裝有電容元件，若干電容元件并聯(lián)后再與釋能電阻、過電壓保護裝置并聯(lián)組成并聯(lián)測量支路，并聯(lián)測量支路的兩端分別與信號端同軸電纜插孔和接地端連接，并聯(lián)測量支路與匹配阻抗串聯(lián)并與測量端同軸電纜插孔連接。
[0007]電場屏蔽罩和磁場屏蔽罩的豎向截面形狀均呈“U”形。
[0008]電場屏蔽罩采用不銹鋼材料。
[0009]底座最外側(cè)邊的材質(zhì)為不銹鋼材料。
[0010]電場屏蔽罩的底邊與底座的最外側(cè)邊沿之間設有第一彈簧扣，電場屏蔽罩的底邊通過第一彈簧扣與底座的最外側(cè)邊沿連接。
[0011]底座的上層邊沿處和磁場屏蔽罩之間設有用于固定磁場屏蔽罩的第二彈簧扣。
[0012]硅鋼壁為圓環(huán)形。
[0013]底座的最下層固定連接有磁鐵。
[0014]三個引線孔的孔徑與穿過的導線的線徑相適配。
[0015]通過采用不銹鋼、硅鋼片、環(huán)氧樹脂及磁性材料等材料，使用模塊化設計、雙層密封布置方式，最大程度地消除電磁環(huán)境對測量交流高電壓信號的影響，抗干擾性強、準確度高；防塵防濕，不受天氣情況影響，不易生銹；模塊化設計，易于組裝、易于自由配置測量電容、易于接線；底座配置有磁性材料，可方便固定在任何金屬平面，現(xiàn)場實用性極強。
[0016]本實用新型更加適用于復雜現(xiàn)場試驗環(huán)境的交流高電壓信號測量，能夠做到長時間測量時不受外界因素(電磁環(huán)境、雨雪風沙、現(xiàn)場接線、放置位置等)影響，抗干擾性強、準確度高、防塵防濕、不易生銹、易于組裝、易于接線、方便固定。
[0017]本實用新型的有益效果是:
[0018](I)本裝置由外層電場屏蔽罩和內(nèi)層磁場屏蔽罩雙層全密封布置(包括電子元件底端也采用磁場屏蔽層和電場屏蔽層雙層布置)，最大程度地消除電磁環(huán)境對測量交流高電壓信號的影響，抗電磁干擾能力強、測量準確度高。
[0019](2)本裝置外層電場屏蔽罩及底座外表面使用不銹鋼材料壓制而成，密封性強，防塵防濕，可以在長時間測量過程中不受雨雪風沙等惡劣天氣情況影響，不易生銹。
[0020](3)本裝置采用模塊化設計，由3個單元(電場屏蔽罩、磁場屏蔽罩、底座)和附件(電容元件)組成，易于組裝、可根據(jù)實際需要自由配置測量電容、接線方便可靠。
[0021](4)本裝置底座配置有磁性材料，可方便固定在任何金屬平面，現(xiàn)場實用性極強。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的主視圖；
[0023]圖2是本實用新型的電場屏蔽罩結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖3是本實用新型的磁場屏蔽罩結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖4是本實用新型的底座原理圖；
[0026]圖5是本實用新型的底座俯視圖；
[0027]圖中:1、全密封電磁屏蔽阻抗盒，2、電場屏蔽罩，3、磁場屏蔽罩，4、底座，5、環(huán)氧樹脂襯底，6、電子兀件及電路,7、用于固定磁場屏蔽罩的彈簧扣,8、娃鋼壁,9、用于固定電場屏蔽罩的彈簧扣，10、磁場屏蔽罩底端封板(制好三個引線孔)，11、測量端同軸電纜插孔，12、信號端同軸電纜插孔，13、接地端，14、不銹鋼壁，15、磁鐵，16、導線，17、電容元件安裝槽，18、釋能電阻，19、過壓保護裝置，20、匹配阻抗，21、引線孔，22、電容元件。
【具體實施方式】
[0028]如圖1所示，本實用新型包括盒體I和底座4，采用模塊化設計、雙層密封布置方式。底座4的外側(cè)沿圓周方向分別設有接地端13、底座外側(cè)測量端同軸電纜插孔11及底座外側(cè)信號端同軸電纜插孔12。
[0029]如圖2、3、4所示，盒體I包括間隔套設在一起的電場屏蔽罩2和磁場屏蔽罩3，電場屏蔽罩2位于磁場屏蔽罩3外側(cè)，電場屏蔽罩2的四周以及頂部與磁場屏蔽罩3之間均有一定的間距。電場屏蔽罩2和磁場屏蔽罩3的形狀與“鐘”形狀近似。
[0030]電場屏蔽罩2使用不銹鋼材料壓制成U型，在使用時通過底座4上最外層邊沿處用于固定電場屏蔽罩2的3個第一彈簧扣9固定，可直接罩住由磁場屏蔽罩3包裹的整個測量電子元件及電路6，其下沿半徑比底座4的不銹鋼壁14半徑略大，可緊密貼合接觸底座4的不銹鋼壁14和底座上的接地端13、測量端同軸電纜插孔11及信號端同軸電纜插孔12，實現(xiàn)與底座4的不銹鋼壁14的電氣連接，而且不銹鋼壁14與底座4上的接地端13、底座外側(cè)測量端同軸電纜插孔11屏蔽層及底座外側(cè)信號端同軸電纜插孔12的屏蔽層有電氣連接共地，最大程度地消除了外界電場環(huán)境和天氣(雨雪風沙)對測量裝置的影響。
[0031]磁場屏蔽罩3底端邊沿連接有磁場屏蔽罩底端封板10 (簡稱底端封板)。底端封板10可固定連接在底座4上。
[0032]底端封板10上豎向設有圓環(huán)形的硅鋼壁8。底座4為圓柱形。
[0033]磁場屏蔽罩3使用硅鋼材料壓制成U型，在使用時通過底座4上層邊沿處用于固定磁場屏蔽罩的3個第二彈簧扣7固定，磁場屏蔽罩3半徑比硅鋼壁8的半徑略大，可緊密貼合接觸硅鋼壁8，與磁場屏蔽罩底端封板10 (制好三個引線孔21)形成密閉空間，可直接罩住整個測量電子元件及電路6。
[0034]如圖4所示，底座4為雙層結(jié)構(gòu)。底端封板10連接在底座4上側(cè)。底端封板10的上側(cè)面緊貼有環(huán)氧樹脂襯底5，整個測量電子元件及電路6置于環(huán)氧樹脂襯底5之上，底端封板10與磁場屏蔽罩3形成密閉空間，完全把整個測量電子元件及電路6包裹其中，且不與電場屏蔽罩2和不銹鋼壁14有任何電氣接觸，最大程度地消除了外界磁場環(huán)境對測量裝置的影響。電子元件及電路6的導線16經(jīng)過磁場屏蔽罩底端封板10上制好的三個引線孔21進入底座4的下層空間內(nèi)，分別前往底座上的接地端13、底座外側(cè)測量端同軸電纜插孔11及底座外側(cè)信號端同軸電纜插孔12，底座4最下層固定一塊磁鐵15，起到任意穩(wěn)固吸附試品附近金屬表面的作用。
[0035]如圖5所示，電子元件及電路6包括電容元件安裝槽17、釋能電阻18、過壓保護裝置19、匹配阻抗20，電容元件安裝槽17為多槽并聯(lián)結(jié)構(gòu)，可依據(jù)測量實際需要自由插放多個小電容元件22并聯(lián)組合，當某I個小電容元件損壞時還可實現(xiàn)自由拆除替換，實現(xiàn)測量回路的靈活調(diào)節(jié)性；釋能電阻18實現(xiàn)儲存在電容中的能量的快速釋放，從而對電壓變化實現(xiàn)快速響應跟蹤測量；過壓保護裝置19在測量遭遇異常時可最大程度地保護整個測量回路；匹配阻抗20與同軸電纜的阻抗值相匹配，盡量避免測量過程中波的折反射，造成信號的衰減。
[0036]多個電容元件22并聯(lián)后再與釋能電阻18、過電壓保護裝置19并聯(lián)組成并聯(lián)測量支路，該并聯(lián)測量支路一端由信號端同軸電纜插孔12引入信號，另一端由接地端插孔13引出接地，同時該并聯(lián)測量支路與匹配阻抗20串聯(lián)后由測量端同軸電纜11引出測量信號。
[0037]電場屏蔽罩2與不銹鋼壁14、底座上的接地端13、底座外側(cè)測量端同軸電纜插孔11屏蔽層及底座外側(cè)信號端同軸電纜插孔12的屏蔽層有電氣連接共地，最大程度地消除了外界電場環(huán)境對測量裝置的影響。
[0038]磁場屏蔽罩3半徑比硅鋼壁8的半徑略大，可緊密貼合接觸底座4的硅鋼壁8，與磁場屏蔽罩底端封板10形成密閉空間，可直接罩住整個測量電子元件及電路，且不能電場屏蔽罩2和不銹鋼壁14有任何電氣接觸，與最大程度地消除了外界磁場環(huán)境對測量裝置的影響。
[0039]磁場屏蔽罩底端封板10制好的三個引線孔21的孔徑大小應剛好夠通過電子元件及電路6的導線16。
[0040]上述【具體實施方式】僅用來說明本實用新型，而不是對本實用新型進行限制，任何對本實用新型作出的近似變化和修改，都將落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型全密封電磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:包括盒體和底座，底座的外側(cè)沿圓周方向分別設有接地端、底座外側(cè)測量端同軸電纜插孔及底座外側(cè)信號端同軸電纜插孔，盒體包括間隔套設的電場屏蔽罩和磁場屏蔽罩，電場屏蔽罩位于磁場屏蔽罩外側(cè)，磁場屏蔽罩的頂部及周邊與電場屏蔽罩之間設有間隔，電場屏蔽罩和磁場屏蔽罩的底部均設有開口，電場屏蔽罩為金屬材料，電場屏蔽罩的底邊連接在底座的最外側(cè)邊沿上，底座的最外側(cè)邊沿采用金屬材料；底座的最外側(cè)邊沿與底座上的接地端、底座外側(cè)測量端同軸電纜插孔的屏蔽層及底座外側(cè)信號端同軸電纜插孔的屏蔽層均電氣連接共地；磁場屏蔽罩底端邊沿連接有底端封板，底端封板的上表面豎向連接有環(huán)形的硅鋼壁；磁場屏蔽罩內(nèi)側(cè)面的底部與硅鋼壁的外側(cè)面緊密貼合；底端封板的上側(cè)連接有環(huán)氧樹脂襯底，環(huán)氧樹脂襯底上設有測量電子元件及電路，磁場屏蔽罩與底端封板之間形成密閉空間；底端封板設有三個引線孔，測量電子元件及電路連接有導線，導線分別穿過三個引線孔然后分別與底座上的接地端、底座外側(cè)測量端同軸電纜插孔及底座外側(cè)信號端同軸電纜插孔連接；電子元件及電路包括電容元件安裝槽、釋能電阻、過壓保護裝置和匹配阻抗，電容元件安裝槽為多槽并聯(lián)結(jié)構(gòu)，電容元件安裝槽內(nèi)安裝有電容元件，若干電容元件并聯(lián)后再與釋能電阻、過電壓保護裝置并聯(lián)組成并聯(lián)測量支路，并聯(lián)測量支路的兩端分別與信號端同軸電纜插孔和接地端連接，并聯(lián)測量支路與匹配阻抗串聯(lián)并與測量端同軸電纜插孔連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全密封電磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:電場屏蔽罩和磁場屏蔽罩的豎向截面形狀均呈“U”形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型全密封電磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:電場屏蔽罩采用不銹鋼材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型全密封電磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:底座最外側(cè)邊的材質(zhì)為不銹鋼材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型全密封電磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:電場屏蔽罩的底邊與底座的最外側(cè)邊沿之間設有第一彈簧扣，電場屏蔽罩的底邊通過第一彈簧扣與底座的最外側(cè)邊沿連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型全密封電磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:底座的上層邊沿處和磁場屏蔽罩之間設有用于固定磁場屏蔽罩的第二彈簧扣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型全密封電磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:硅鋼壁為圓環(huán)形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型全密封電磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:底座的最下層固定連接有磁鐵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型全密封電磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:三個引線孔的孔徑與穿過的導線的線徑相適配。
【文檔編號】G01R1/18GK204177837SQ201420654716
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】郭磊, 張曉鵬, 張科, 董曼玲, 丁國君, 王天, 王偉, 王立楠, 王震宇, 李曉綱, 李予全, 鄭含博 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院