一种新型全密封电磁屏蔽阻抗盒的制作方法
【专利摘要】一种新型全密封电磁屏蔽阻抗盒，包括盒体和底座，底座的外侧沿圆周方向分别设有接地端、底座外侧测量端同轴电缆插孔及底座外侧信号端同轴电缆插孔，盒体包括间隔套设的电场屏蔽罩和磁场屏蔽罩，电场屏蔽罩位于磁场屏蔽罩外侧，磁场屏蔽罩的顶部及周边与电场屏蔽罩之间设有间隔，电场屏蔽罩和磁场屏蔽罩的底部均设有开口，本实用新型更加适用于复杂现场试验环境的交流高电压信号测量，能够做到长时间测量时不受外界因素（电磁环境、雨雪风沙、现场接线、放置位置等）影响。
【专利说明】
一种新型全密封电磁屏蔽阻抗盒
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及对交流高电压信号进行测量的试验装置领域，尤其是涉及到一种对变电站系统调试交流高电压信号进行测量的试验装置。
【背景技术】
[0002]目前，高电压信号测量一般采用厂家制造的成套电阻式分压器、电容式分压器或者阻容式分压器装置。实践经验表明:电阻式分压器，对于电阻元件的质量要求很高，元件的电阻膜即使发生一处表面放电都将造成电阻分压器整体失准或失效，长期稳定性差，制造成本高，且随电压等级越高其响应特性越差，现在很少使用；对于电容分压器，基本不消耗测量对象的交流有功功率，即可以不考虑工作发热，而且由于分压臂也是电容，因此不会影响暂态响应时间。通常只关心分压器的变比系数，该变比系数基本上不受频率影响；对于阻容分压器，由于电阻的杂散电感影响，分压器的变比系数随频率明显变化，因此电容式分压器要比阻容分压器频率特性好。电容式分压器的分压比受电容元件对地分布电容的影响较大(外电场或绝缘表面泄露)，应考虑减小与邻近设备的电容耦合。
[0003]此外，根据现场测量实际的需要，有时需要从多台变压器套管末屏处、电容式电压互感器末端、多条线路或者多台干式并联电抗器首端取电压信号，很多情况下无法采用成套分压器测量装置进行测量，因此，很多科技试验机构大多采用自行设计定做合适的阻抗盒，与试品构成测量回路，通过电容式分压器或者阻容式分压器测量原理进行高电压信号的测量。一般所定制的阻抗盒普遍采用单层设计，密封性也较差，受周围电磁场环境因素及天气因素影响较大，不太适合长时间信号采集，测量时受接线、地理环境影响不好放置，可靠性较差，不利于在电力系统中推广使用。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种新型全密封电磁屏蔽阻抗盒，更加适用于电气试验现场复杂环境的交流高电压信号测量装置，能够做到长时间测量时不受外界因素(电磁环境、雨雪风沙、现场接线、放置位置等)影响。
[0005]本实用新型的技术方案是:
[0006]一种新型全密封电磁屏蔽阻抗盒，包括盒体和底座，底座的外侧沿圆周方向分别设有接地端、底座外侧测量端同轴电缆插孔及底座外侧信号端同轴电缆插孔，盒体包括间隔套设的电场屏蔽罩和磁场屏蔽罩，电场屏蔽罩位于磁场屏蔽罩外侧，磁场屏蔽罩的顶部及周边与电场屏蔽罩之间设有间隔，电场屏蔽罩和磁场屏蔽罩的底部均设有开口，电场屏蔽罩为金属材料，电场屏蔽罩的底边连接在底座的最外侧边沿上，底座的最外侧边沿采用金属材料；底座的最外侧边沿与底座上的接地端、底座外侧测量端同轴电缆插孔的屏蔽层及底座外侧信号端同轴电缆插孔的屏蔽层均电气连接共地；磁场屏蔽罩底端边沿连接有底端封板，底端封板的上表面竖向连接有环形的硅钢壁；磁场屏蔽罩内侧面的底部与硅钢壁的外侧面紧密贴合；底端封板的上侧连接有环氧树脂衬底，环氧树脂衬底上设有测量电子元件及电路，磁场屏蔽罩与底端封板之间形成密闭空间；底端封板设有三个引线孔，测量电子元件及电路连接有导线，导线分别穿过三个引线孔然后分别与底座上的接地端、底座外侧测量端同轴电缆插孔及底座外侧信号端同轴电缆插孔连接；电子元件及电路包括电容元件安装槽、释能电阻、过压保护装置和匹配阻抗，电容元件安装槽为多槽并联结构，电容元件安装槽内安装有电容元件，若干电容元件并联后再与释能电阻、过电压保护装置并联组成并联测量支路，并联测量支路的两端分别与信号端同轴电缆插孔和接地端连接，并联测量支路与匹配阻抗串联并与测量端同轴电缆插孔连接。
[0007]电场屏蔽罩和磁场屏蔽罩的竖向截面形状均呈“U”形。
[0008]电场屏蔽罩采用不锈钢材料。
[0009]底座最外侧边的材质为不锈钢材料。
[0010]电场屏蔽罩的底边与底座的最外侧边沿之间设有第一弹簧扣，电场屏蔽罩的底边通过第一弹簧扣与底座的最外侧边沿连接。
[0011]底座的上层边沿处和磁场屏蔽罩之间设有用于固定磁场屏蔽罩的第二弹簧扣。
[0012]硅钢壁为圆环形。
[0013]底座的最下层固定连接有磁铁。
[0014]三个引线孔的孔径与穿过的导线的线径相适配。
[0015]通过采用不锈钢、硅钢片、环氧树脂及磁性材料等材料，使用模块化设计、双层密封布置方式，最大程度地消除电磁环境对测量交流高电压信号的影响，抗干扰性强、准确度高；防尘防湿，不受天气情况影响，不易生锈；模块化设计，易于组装、易于自由配置测量电容、易于接线；底座配置有磁性材料，可方便固定在任何金属平面，现场实用性极强。
[0016]本实用新型更加适用于复杂现场试验环境的交流高电压信号测量，能够做到长时间测量时不受外界因素(电磁环境、雨雪风沙、现场接线、放置位置等)影响，抗干扰性强、准确度高、防尘防湿、不易生锈、易于组装、易于接线、方便固定。
[0017]本实用新型的有益效果是:
[0018](I)本装置由外层电场屏蔽罩和内层磁场屏蔽罩双层全密封布置(包括电子元件底端也采用磁场屏蔽层和电场屏蔽层双层布置)，最大程度地消除电磁环境对测量交流高电压信号的影响，抗电磁干扰能力强、测量准确度高。
[0019](2)本装置外层电场屏蔽罩及底座外表面使用不锈钢材料压制而成，密封性强，防尘防湿，可以在长时间测量过程中不受雨雪风沙等恶劣天气情况影响，不易生锈。
[0020](3)本装置采用模块化设计，由3个单元(电场屏蔽罩、磁场屏蔽罩、底座)和附件(电容元件)组成，易于组装、可根据实际需要自由配置测量电容、接线方便可靠。
[0021](4)本装置底座配置有磁性材料，可方便固定在任何金属平面，现场实用性极强。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的主视图；
[0023]图2是本实用新型的电场屏蔽罩结构图；
[0024]图3是本实用新型的磁场屏蔽罩结构图；
[0025]图4是本实用新型的底座原理图；
[0026]图5是本实用新型的底座俯视图；
[0027]图中:1、全密封电磁屏蔽阻抗盒，2、电场屏蔽罩，3、磁场屏蔽罩，4、底座，5、环氧树脂衬底，6、电子兀件及电路,7、用于固定磁场屏蔽罩的弹簧扣,8、娃钢壁,9、用于固定电场屏蔽罩的弹簧扣，10、磁场屏蔽罩底端封板(制好三个引线孔)，11、测量端同轴电缆插孔，12、信号端同轴电缆插孔，13、接地端，14、不锈钢壁，15、磁铁，16、导线，17、电容元件安装槽，18、释能电阻，19、过压保护装置，20、匹配阻抗，21、引线孔，22、电容元件。
【具体实施方式】
[0028]如图1所示，本实用新型包括盒体I和底座4，采用模块化设计、双层密封布置方式。底座4的外侧沿圆周方向分别设有接地端13、底座外侧测量端同轴电缆插孔11及底座外侧信号端同轴电缆插孔12。
[0029]如图2、3、4所示，盒体I包括间隔套设在一起的电场屏蔽罩2和磁场屏蔽罩3，电场屏蔽罩2位于磁场屏蔽罩3外侧，电场屏蔽罩2的四周以及顶部与磁场屏蔽罩3之间均有一定的间距。电场屏蔽罩2和磁场屏蔽罩3的形状与“钟”形状近似。
[0030]电场屏蔽罩2使用不锈钢材料压制成U型，在使用时通过底座4上最外层边沿处用于固定电场屏蔽罩2的3个第一弹簧扣9固定，可直接罩住由磁场屏蔽罩3包裹的整个测量电子元件及电路6，其下沿半径比底座4的不锈钢壁14半径略大，可紧密贴合接触底座4的不锈钢壁14和底座上的接地端13、测量端同轴电缆插孔11及信号端同轴电缆插孔12，实现与底座4的不锈钢壁14的电气连接，而且不锈钢壁14与底座4上的接地端13、底座外侧测量端同轴电缆插孔11屏蔽层及底座外侧信号端同轴电缆插孔12的屏蔽层有电气连接共地，最大程度地消除了外界电场环境和天气(雨雪风沙)对测量装置的影响。
[0031]磁场屏蔽罩3底端边沿连接有磁场屏蔽罩底端封板10 (简称底端封板)。底端封板10可固定连接在底座4上。
[0032]底端封板10上竖向设有圆环形的硅钢壁8。底座4为圆柱形。
[0033]磁场屏蔽罩3使用硅钢材料压制成U型，在使用时通过底座4上层边沿处用于固定磁场屏蔽罩的3个第二弹簧扣7固定，磁场屏蔽罩3半径比硅钢壁8的半径略大，可紧密贴合接触硅钢壁8，与磁场屏蔽罩底端封板10 (制好三个引线孔21)形成密闭空间，可直接罩住整个测量电子元件及电路6。
[0034]如图4所示，底座4为双层结构。底端封板10连接在底座4上侧。底端封板10的上侧面紧贴有环氧树脂衬底5，整个测量电子元件及电路6置于环氧树脂衬底5之上，底端封板10与磁场屏蔽罩3形成密闭空间，完全把整个测量电子元件及电路6包裹其中，且不与电场屏蔽罩2和不锈钢壁14有任何电气接触，最大程度地消除了外界磁场环境对测量装置的影响。电子元件及电路6的导线16经过磁场屏蔽罩底端封板10上制好的三个引线孔21进入底座4的下层空间内，分别前往底座上的接地端13、底座外侧测量端同轴电缆插孔11及底座外侧信号端同轴电缆插孔12，底座4最下层固定一块磁铁15，起到任意稳固吸附试品附近金属表面的作用。
[0035]如图5所示，电子元件及电路6包括电容元件安装槽17、释能电阻18、过压保护装置19、匹配阻抗20，电容元件安装槽17为多槽并联结构，可依据测量实际需要自由插放多个小电容元件22并联组合，当某I个小电容元件损坏时还可实现自由拆除替换，实现测量回路的灵活调节性；释能电阻18实现储存在电容中的能量的快速释放，从而对电压变化实现快速响应跟踪测量；过压保护装置19在测量遭遇异常时可最大程度地保护整个测量回路；匹配阻抗20与同轴电缆的阻抗值相匹配，尽量避免测量过程中波的折反射，造成信号的衰减。
[0036]多个电容元件22并联后再与释能电阻18、过电压保护装置19并联组成并联测量支路，该并联测量支路一端由信号端同轴电缆插孔12引入信号，另一端由接地端插孔13引出接地，同时该并联测量支路与匹配阻抗20串联后由测量端同轴电缆11引出测量信号。
[0037]电场屏蔽罩2与不锈钢壁14、底座上的接地端13、底座外侧测量端同轴电缆插孔11屏蔽层及底座外侧信号端同轴电缆插孔12的屏蔽层有电气连接共地，最大程度地消除了外界电场环境对测量装置的影响。
[0038]磁场屏蔽罩3半径比硅钢壁8的半径略大，可紧密贴合接触底座4的硅钢壁8，与磁场屏蔽罩底端封板10形成密闭空间，可直接罩住整个测量电子元件及电路，且不能电场屏蔽罩2和不锈钢壁14有任何电气接触，与最大程度地消除了外界磁场环境对测量装置的影响。
[0039]磁场屏蔽罩底端封板10制好的三个引线孔21的孔径大小应刚好够通过电子元件及电路6的导线16。
[0040]上述【具体实施方式】仅用来说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，任何对本实用新型作出的近似变化和修改，都将落入本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种新型全密封电磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:包括盒体和底座，底座的外侧沿圆周方向分别设有接地端、底座外侧测量端同轴电缆插孔及底座外侧信号端同轴电缆插孔，盒体包括间隔套设的电场屏蔽罩和磁场屏蔽罩，电场屏蔽罩位于磁场屏蔽罩外侧，磁场屏蔽罩的顶部及周边与电场屏蔽罩之间设有间隔，电场屏蔽罩和磁场屏蔽罩的底部均设有开口，电场屏蔽罩为金属材料，电场屏蔽罩的底边连接在底座的最外侧边沿上，底座的最外侧边沿采用金属材料；底座的最外侧边沿与底座上的接地端、底座外侧测量端同轴电缆插孔的屏蔽层及底座外侧信号端同轴电缆插孔的屏蔽层均电气连接共地；磁场屏蔽罩底端边沿连接有底端封板，底端封板的上表面竖向连接有环形的硅钢壁；磁场屏蔽罩内侧面的底部与硅钢壁的外侧面紧密贴合；底端封板的上侧连接有环氧树脂衬底，环氧树脂衬底上设有测量电子元件及电路，磁场屏蔽罩与底端封板之间形成密闭空间；底端封板设有三个引线孔，测量电子元件及电路连接有导线，导线分别穿过三个引线孔然后分别与底座上的接地端、底座外侧测量端同轴电缆插孔及底座外侧信号端同轴电缆插孔连接；电子元件及电路包括电容元件安装槽、释能电阻、过压保护装置和匹配阻抗，电容元件安装槽为多槽并联结构，电容元件安装槽内安装有电容元件，若干电容元件并联后再与释能电阻、过电压保护装置并联组成并联测量支路，并联测量支路的两端分别与信号端同轴电缆插孔和接地端连接，并联测量支路与匹配阻抗串联并与测量端同轴电缆插孔连接。
2.根据权利要求1所述的新型全密封电磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:电场屏蔽罩和磁场屏蔽罩的竖向截面形状均呈“U”形。
3.根据权利要求1或2所述的新型全密封电磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:电场屏蔽罩采用不锈钢材料。
4.根据权利要求1或2所述的新型全密封电磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:底座最外侧边的材质为不锈钢材料。
5.根据权利要求1或2所述的新型全密封电磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:电场屏蔽罩的底边与底座的最外侧边沿之间设有第一弹簧扣，电场屏蔽罩的底边通过第一弹簧扣与底座的最外侧边沿连接。
6.根据权利要求1或2所述的新型全密封电磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:底座的上层边沿处和磁场屏蔽罩之间设有用于固定磁场屏蔽罩的第二弹簧扣。
7.根据权利要求1或2所述的新型全密封电磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:硅钢壁为圆环形。
8.根据权利要求1或2所述的新型全密封电磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:底座的最下层固定连接有磁铁。
9.根据权利要求1或2所述的新型全密封电磁屏蔽阻抗盒，其特征在于:三个引线孔的孔径与穿过的导线的线径相适配。
【文档编号】G01R1/18GK204177837SQ201420654716
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】郭磊, 张晓鹏, 张科, 董曼玲, 丁国君, 王天, 王伟, 王立楠, 王震宇, 李晓纲, 李予全, 郑含博 申请人:国家电网公司, 国网河南省电力公司电力科学研究院