内置式圆盘型传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及传感器领域，具体而言，涉及一种内置式圆盘型传感器。
【背景技术】
[0002]特高频传感器(UHF Sensor)用于感应SF6气体绝缘开关设备(Ggs InsulatedSwichgear)发出的特高频电磁波，是GIS检测系统的关键部件。
[0003]按照安装方式的不同，特高频传感器可以分为外置式与内置式两种。外置式传感器放置在GIS盆式绝缘子的法兰处，接收从此处泄漏出来的电磁波，这种传感器成本低、使用方便，不影响GIS的结构，可用于GIS的带电检测，但缺点是容易受到外界空间电磁干扰的影响，而且对于盆式绝缘子法兰处带金属屏蔽的GIS(如SIEMENS公司生产的GIS)无法使用。内置式传感器则是在不影响GIS内部电场分布的前提下，安装在GIS内部的手孔、介质窗处，或者直接浇铸在盆式绝缘子中，其不容易受到外界空间电磁干扰的影响具有较多的优点。
[0004]内置式传感器包括多种，常见的类型有圆盘型、半圆偶极子型、对数周期型、平面等角螺旋型、阿基米德螺旋、偶极子型等，圆盘型传感器由于其结构简单、可靠，制作成本较低，安全性高，而检测灵敏度相对较高，成为国外GIS厂商的优选。
[0005]圆盘型传感器的电极为金属材料，浇铸在环氧材料内部后直接伸到GIS内部气室当中，若该电极悬浮或接地阻抗较大，则根据电容分压器原理，在传感器的金属电极上会分得几十伏甚至上千伏的工频电压。而且是雷击过电压及操作过电压情况下，此处的过电压水平会更高。
[0006]目前应用的国外研制的传感器有的采用外接保护端子的方法，该方法在信号馈出接口接一个T型接头，一端接保护装置，一端为信号馈出接口。然而该方法缺点是当外接保护端子因故拆卸时便失去保护，而且结构复杂。国外采用的另外一种保护方法为通过小电阻或小空芯电感接地，阻值一般为几欧姆至十几欧姆，该方法的接地阻抗仍然较高，在过电压情况下仍然存在危险。
[0007]为了提高圆盘型传感器的可靠性，避免过电压时导致的危险情况的发生，亟需一种过电压保护的圆盘型传感器。
【发明内容】
[0008]本申请旨在提供一种内置式圆盘型传感器，以解决现有技术中的圆盘型传感器可靠性低的问题。
[0009]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种内置式圆盘型传感器，该传感器包括金属底板、介质层、圆盘电极、馈电杆与至少两个螺栓，上述圆盘电极通过上述螺栓接地。
[0010]进一步地，上述传感器包括四个上述螺栓，四个上述螺栓设置在上述圆盘电极的四个通孔中，四个上述通孔与所说圆盘电极的圆心的距离相等。
[0011]进一步地，上述圆盘电极的直径在130?150mm之间。
[0012]进一步地，上述圆盘电极的厚度在12?17mm之间。
[0013]进一步地，上述介质层的厚度在30mm?40mm之间。
[0014]进一步地，上述介质层的材料为环氧材料。
[0015]进一步地，上述传感器的安装窗口内径不小于200mm。
[0016]进一步地，上述馈电杆设置在上述圆盘电极的圆心位置。
[0017]进一步地，上述金属底板、介质层、上述圆盘电极、上述馈电杆与上述螺栓通过整体浇铸加工成一体结构。
[0018]进一步地，上述金属底板上设置有密封圈。
[0019]应用本申请的技术方案，采用设置在圆盘型传感器的两个接地螺栓将圆盘电极直接接地，使得接地阻抗为零，实现了圆盘型传感器接地可靠的目的，消除了过电压带来的危险情况。
【附图说明】
[0020]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0021]图1示出了本申请一种典型实施方式提供的内置式圆盘型传感器的剖面结构示意图；
[0022]图2示出了一种优选实施例提供的内置式圆盘型传感器的立体图；
[0023]图3示出了一种优选实施例提供的仿真结果曲线；
[0024]图4示出了一种优选实施例提供的仿真结果曲线；
[0025]图5示出了一种优选实施例提供的仿真结果曲线；
[0026]图6示出了一种优选实施例提供的仿真结果曲线；以及
[0027]图7示出了一种优选实施例提供的仿真结果曲线。
【具体实施方式】
[0028]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0029]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0030]正如【背景技术】所介绍的，现有技术中的内置式圆盘型传感器的过电压保护结构不能消除危险情况，为了解决如上，本申请提出了一种内置式圆盘型传感器。
[0031]本申请一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种内置式圆盘型传感器，该传感器包括:金属底板1、介质层2、圆盘电极3、馈电杆6与至少两个螺栓4，上述圆盘电极3通过至少两个上述螺栓4接地。
[0032]上述的传感器采用设置在器的两个接地螺栓4将圆盘电极3直接接地，使得接地阻抗为零，实现了圆盘型传感接地可靠的目的，消除了过电压带来的危险情况。
[0033]本申请的一种优选的实施例中，上述传感器包括四个上述螺栓4，四个上述螺栓4设置在上述圆盘电极3的通孔中，各上述通孔与所说圆盘电极3的圆心的距离相等，如图2所示。螺栓4不仅起到接地保护的作用，还起到连接GIS手孔的金属法兰盘上与圆盘电极3的作用，将四个螺栓4设置在上述均匀分布的圆盘电极3的通孔中，可以起到坚固的连接作用。并且这四个螺栓4使得传感器在0-500MHZ低频阻带内对低频信号的抑制作用增强，从而大大提高了传感器的抗干扰性能。
[0034]为了进一步提高上述传感器的灵敏度，本申请优选上述圆盘电极3的直径在130?150_之间，对直径D为110mm、130mm、150mm与70_的圆盘电极3 (保持传感器的其他结构参数相同)的灵敏度进行仿真计算，，仿真结果如图3所示的灵敏特性曲线(即灵敏度高度等效曲线)。
[0035]仿真结果表明，随着圆盘型传感器的圆盘电极的直径逐渐增大，在300MHz?2GHz范围内，传感器的灵敏度特性曲线的峰值从高频区域逐渐向低频区域移动，且灵敏度峰值呈下降趋势。即传感器圆盘电极的直径增大时，传感器在频率较低部分的灵敏度增强而在频率较高部分的灵敏度降低，但频率较低频区域灵敏度增加幅度比频率较高区域灵敏度降低幅度要小一些。为兼顾灵敏度和传感器尺寸对安装的影响，优选上述圆盘电极3的直径在130?150mm之间。
[0036]本申请的另一种优选的实施例中，上述圆盘电极3的厚度在12?17_之间。
[0037]本申请的另一种优选的实施例中，上述介质层2的厚度h在30mm?40mm之间，分别选取介质层2厚度为10mm、20mm、30mm