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)沿圓周方便分別設(shè)有接地端、底座外側(cè)測(cè)量端同軸電纜插孔及底座外側(cè)信號(hào)端同軸電纜插孔，盒體包括間隔套設(shè)的電場(chǎng)屏蔽罩和磁場(chǎng)屏蔽罩，電場(chǎng)屏蔽罩位于磁場(chǎng)屏蔽罩外側(cè)，磁場(chǎng)屏蔽罩的頂部及周邊與電場(chǎng)屏蔽罩之間設(shè)有間隔，電場(chǎng)屏蔽罩和磁場(chǎng)屏蔽罩的底部均設(shè)有開口，本發(fā)明更加適用于復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)環(huán)境的交流高電壓信號(hào)測(cè)量，能夠做到長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量時(shí)不受外界因素（電磁環(huán)境、雨雪風(fēng)沙、現(xiàn)場(chǎng)接線、放置位置等）影響。
【專利說(shuō)明】
一種新型全密封電磁屏蔽阻抗盒

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)交流高電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)量的試驗(yàn)裝置領(lǐng)域，尤其是涉及到一種對(duì)變電站系統(tǒng)調(diào)試交流高電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)量的試驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，高電壓信號(hào)測(cè)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明:電阻式分壓器，對(duì)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(zhǔn)或失效，長(zhǎng)期穩(wěn)定性差，制造成本高，且隨電壓等級(jí)越高其響應(yīng)特性越差，現(xiàn)在很少使用；對(duì)于電容分壓器，基本不消耗測(cè)量對(duì)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(huì)影響暫態(tài)響應(yīng)時(shí)間。通常只關(guān)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(duì)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(duì)地分布電容的影響較大(外電場(chǎng)或絕緣表面泄露)，應(yīng)考慮減小與鄰近設(shè)備的電容耦合。
[0003]此外，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量實(shí)際的需要，有時(shí)需要從多臺(tái)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(tái)干式并聯(lián)電抗器首端取電壓信號(hào)，很多情況下無(wú)法采用成套分壓器測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量，因此，很多科技試驗(yàn)機(jī)構(gòu)大多采用自行設(shè)計(jì)定做合適的阻抗盒，與試品構(gòu)成測(cè)量回路，通過(guò)電容式分壓器或者阻容式分壓器測(cè)量原理進(jìn)行高電壓信號(hào)的測(cè)量。一般所定制的阻抗盒普遍采用單層設(shè)計(jì)，密封性也較差，受周圍電磁場(chǎng)環(huán)境因素及天氣因素影響較大，不太適合長(zhǎng)時(shí)間信號(hào)采集，測(cè)量時(shí)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。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明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(yàn)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境的交流高電壓信號(hào)測(cè)量裝置，能夠做到長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量時(shí)不受外界因素(電磁環(huán)境、雨雪風(fēng)沙、現(xiàn)場(chǎng)接線、放置位置等)影響。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
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)沿圓周方便分別設(shè)有接地端、底座外側(cè)測(cè)量端同軸電纜插孔及底座外側(cè)信號(hào)端同軸電纜插孔,盒體包括間隔套設(shè)的電場(chǎng)屏蔽罩和磁場(chǎng)屏蔽罩，電場(chǎng)屏蔽罩位于磁場(chǎng)屏蔽罩外側(cè)，磁場(chǎng)屏蔽罩的頂部及周邊與電場(chǎng)屏蔽罩之間設(shè)有間隔，電場(chǎng)屏蔽罩和磁場(chǎng)屏蔽罩的底部均設(shè)有開口，電場(chǎng)屏蔽罩為金屬材料，電場(chǎng)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(cè)量端同軸電纜插孔的屏蔽層及底座外側(cè)信號(hào)端同軸電纜插孔的屏蔽層均電氣連接共地；磁場(chǎng)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(chǎng)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(shè)有測(cè)量電子元件及電路，磁場(chǎng)屏蔽罩與底端封板之間形成密閉空間；底端封板設(shè)有三個(gè)引線孔，測(cè)量電子元件及電路連接有導(dǎo)線，導(dǎo)線分別穿過(guò)三個(gè)引線孔然后分別與底座上的接地端、底座外側(cè)測(cè)量端同軸電纜插孔及底座外側(cè)信號(hào)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(guò)壓保護(hù)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(guò)電壓保護(hù)裝置并聯(lián)組成并聯(lián)測(cè)量支路，并聯(lián)測(cè)量支路的兩端分別與信號(hào)端同軸電纜插孔和接地端連接，并聯(lián)測(cè)量支路與匹配阻抗串聯(lián)并與測(cè)量端同軸電纜插孔連接。
[0006]電場(chǎng)屏蔽罩和磁場(chǎng)屏蔽罩的豎向截面形狀均呈“U”形。
[0007]電場(chǎng)屏蔽罩采用不銹鋼材料。
[0008]底座最外側(cè)邊的材質(zhì)為不銹鋼材料。
[0009]電場(chǎng)屏蔽罩的底邊與底座的最外側(cè)邊沿之間設(shè)有第一彈簧扣，電場(chǎng)屏蔽罩的底邊通過(guò)第一彈簧扣與底座的最外側(cè)邊沿連接。
[0010]底座的上層邊沿處和磁場(chǎng)屏蔽罩之間設(shè)有用于固定磁場(chǎng)屏蔽罩的第二彈簧扣。
[0011]硅鋼壁為圓環(huán)形。
[0012]底座的最下層固定連接有磁鐵。
[0013]三個(gè)引線孔的孔徑與穿過(guò)的導(dǎo)線的線徑相適配。
[0014]通過(guò)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(shè)計(jì)、雙層密封布置方式，最大程度地消除電磁環(huán)境對(duì)測(cè)量交流高電壓信號(hào)的影響，抗干擾性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高；防塵防濕，不受天氣情況影響，不易生銹；模塊化設(shè)計(jì)，易于組裝、易于自由配置測(cè)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(chǎng)實(shí)用性極強(qiáng)。
[0015]本發(fā)明更加適用于復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)環(huán)境的交流高電壓信號(hào)測(cè)量，能夠做到長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量時(shí)不受外界因素(電磁環(huán)境、雨雪風(fēng)沙、現(xiàn)場(chǎng)接線、放置位置等)影響，抗干擾性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高、防塵防濕、不易生銹、易于組裝、易于接線、方便固定。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
(I)本裝置由外層電場(chǎng)屏蔽罩和內(nèi)層磁場(chǎng)屏蔽罩雙層全密封布置(包括電子元件底端也采用磁場(chǎng)屏蔽層和電場(chǎng)屏蔽層雙層布置)，最大程度地消除電磁環(huán)境對(duì)測(cè)量交流高電壓信號(hào)的影響，抗電磁干擾能力強(qiáng)、測(cè)量準(zhǔn)確度高。
[0017](2)本裝置外層電場(chǎng)屏蔽罩及底座外表面使用不銹鋼材料壓制而成，密封性強(qiáng)，防塵防濕，可以在長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量過(guò)程中不受雨雪風(fēng)沙等惡劣天氣情況影響，不易生銹。
[0018](3)本裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，由3個(gè)單元(電場(chǎng)屏蔽罩、磁場(chǎng)屏蔽罩、底座)和附件(電容元件)組成，易于組裝、可根據(jù)實(shí)際需要自由配置測(cè)量電容、接線方便可靠。
[0019](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(chǎng)實(shí)用性極強(qiáng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明的主視圖；
圖2是本發(fā)明的電場(chǎng)屏蔽罩結(jié)構(gòu)圖；
圖3是本發(fā)明的磁場(chǎng)屏蔽罩結(jié)構(gòu)圖；
圖4是本發(fā)明的底座原理圖；
圖5是本發(fā)明的底座俯視圖； 圖中:1、全密封電磁屏蔽阻抗盒，2、電場(chǎng)屏蔽罩，3、磁場(chǎng)屏蔽罩，4、底座，5、環(huán)氧樹脂襯底，6、電子元件及電路，7、用于固定磁場(chǎng)屏蔽罩的彈簧扣，8、硅鋼壁，9、用于固定電場(chǎng)屏蔽罩的彈簧扣，10、磁場(chǎng)屏蔽罩底端封板(制好三個(gè)引線孔)，11、測(cè)量端同軸電纜插孔，12、信號(hào)端同軸電纜插孔，13、接地端，14、不銹鋼壁，15、磁鐵，16、導(dǎo)線，17、電容元件安裝槽，18、釋能電阻，19、過(guò)壓保護(hù)裝置，20、匹配阻抗，21、引線孔，22、電容元件。

【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，本發(fā)明包括盒體I和底座4，采用模塊化設(shè)計(jì)、雙層密封布置方式。底座4的外側(cè)沿圓周方便分別設(shè)有接地端13、底座外側(cè)測(cè)量端同軸電纜插孔11及底座外側(cè)信號(hào)端同軸電纜插孔12。
[0022]如圖2、3、4所示，盒體I包括間隔套設(shè)在一起的電場(chǎng)屏蔽罩2和磁場(chǎng)屏蔽罩3，電場(chǎng)屏蔽罩2位于磁場(chǎng)屏蔽罩3外側(cè)，電場(chǎng)屏蔽罩2的四周以及頂部與磁場(chǎng)屏蔽罩3之間均有一定的間距。電場(chǎng)屏蔽罩2和磁場(chǎng)屏蔽罩3的形狀與“鐘”形狀近似。
[0023]電場(chǎng)屏蔽罩2使用不銹鋼材料壓制成U型，在使用時(shí)通過(guò)底座4上最外層邊沿處用于固定電場(chǎng)屏蔽罩2的3個(gè)第一彈簧扣9固定，可直接罩住由磁場(chǎng)屏蔽罩3包裹的整個(gè)測(cè)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(cè)量端同軸電纜插孔11及信號(hào)端同軸電纜插孔12，實(shí)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(cè)量端同軸電纜插孔11屏蔽層及底座外側(cè)信號(hào)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(chǎng)環(huán)境和天氣(雨雪風(fēng)沙)對(duì)測(cè)量裝置的影響。
[0024]磁場(chǎng)屏蔽罩3底端邊沿連接有磁場(chǎng)屏蔽罩底端封板10 (簡(jiǎn)稱底端封板)。底端封板10可固定連接在底座4上。
[0025]底端封板10上豎向設(shè)有圓環(huán)形的硅鋼壁8。底座4為圓柱形。
[0026]磁場(chǎng)屏蔽罩3使用硅鋼材料壓制成U型，在使用時(shí)通過(guò)底座4上層邊沿處用于固定磁場(chǎng)屏蔽罩的3個(gè)第二彈簧扣7固定，磁場(chǎng)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(chǎng)屏蔽罩底端封板10 (制好三個(gè)引線孔21)形成密閉空間，可直接罩住整個(gè)測(cè)量電子元件及電路6。
[0027]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(gè)測(cè)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(chǎng)屏蔽罩3形成密閉空間，完全把整個(gè)測(cè)量電子元件及電路6包裹其中，且不與電場(chǎng)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(chǎng)環(huán)境對(duì)測(cè)量裝置的影響。電子元件及電路6的導(dǎo)線16經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)屏蔽罩底端封板10上制好的三個(gè)引線孔21進(jìn)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(cè)量端同軸電纜插孔11及底座外側(cè)信號(hào)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。
[0028]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(guò)壓保護(hù)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(cè)量實(shí)際需要自由插放多個(gè)小電容元件22并聯(lián)組合，當(dāng)某I個(gè)小電容元件損壞時(shí)還可實(shí)現(xiàn)自由拆除替換，實(shí)現(xiàn)測(cè)量回路的靈活調(diào)節(jié)性；釋能電阻18實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存在電容中的能量的快速釋放，從而對(duì)電壓變化實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)跟蹤測(cè)量；過(guò)壓保護(hù)裝置19在測(cè)量遭遇異常時(shí)可最大程度地保護(hù)整個(gè)測(cè)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(cè)量過(guò)程中波的折反射，造成信號(hào)的衰減。
[0029]多個(gè)電容元件22并聯(lián)后再與釋能電阻18、過(guò)電壓保護(hù)裝置19并聯(lián)組成并聯(lián)測(cè)量支路，該并聯(lián)測(cè)量支路一端由信號(hào)端同軸電纜插孔12引入信號(hào)，另一端由接地端插孔13引出接地，同時(shí)該并聯(lián)測(cè)量支路與匹配阻抗20串聯(lián)后由測(cè)量端同軸電纜11引出測(cè)量信號(hào)。
[0030]電場(chǎng)屏蔽罩2與不銹鋼壁14、底座上的接地端13、底座外側(cè)測(cè)量端同軸電纜插孔11屏蔽層及底座外側(cè)信號(hào)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(chǎng)環(huán)境對(duì)測(cè)量裝置的影響。
[0031]磁場(chǎng)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(chǎng)屏蔽罩底端封板10形成密閉空間，可直接罩住整個(gè)測(cè)量電子元件及電路，且不能電場(chǎng)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(chǎng)環(huán)境對(duì)測(cè)量裝置的影響。
[0032]磁場(chǎng)屏蔽罩底端封板10制好的三個(gè)引線孔21的孔徑大小應(yīng)剛好夠通過(guò)電子元件及電路6的導(dǎo)線16。
[0033]上述【具體實(shí)施方式】?jī)H用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，任何對(duì)本發(fā)明作出的近似變化和修改，都將落入本發(fā)明的保護(hù)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)沿圓周方便分別設(shè)有接地端、底座外側(cè)測(cè)量端同軸電纜插孔及底座外側(cè)信號(hào)端同軸電纜插孔，盒體包括間隔套設(shè)的電場(chǎng)屏蔽罩和磁場(chǎng)屏蔽罩，電場(chǎng)屏蔽罩位于磁場(chǎng)屏蔽罩外側(cè)，磁場(chǎng)屏蔽罩的頂部及周邊與電場(chǎng)屏蔽罩之間設(shè)有間隔，電場(chǎng)屏蔽罩和磁場(chǎng)屏蔽罩的底部均設(shè)有開口，電場(chǎng)屏蔽罩為金屬材料，電場(chǎng)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(cè)量端同軸電纜插孔的屏蔽層及底座外側(cè)信號(hào)端同軸電纜插孔的屏蔽層均電氣連接共地；磁場(chǎng)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(chǎng)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(shè)有測(cè)量電子元件及電路，磁場(chǎng)屏蔽罩與底端封板之間形成密閉空間；底端封板設(shè)有三個(gè)引線孔，測(cè)量電子元件及電路連接有導(dǎo)線，導(dǎo)線分別穿過(guò)三個(gè)引線孔然后分別與底座上的接地端、底座外側(cè)測(cè)量端同軸電纜插孔及底座外側(cè)信號(hào)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(guò)壓保護(hù)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(guò)電壓保護(hù)裝置并聯(lián)組成并聯(lián)測(cè)量支路，并聯(lián)測(cè)量支路的兩端分別與信號(hào)端同軸電纜插孔和接地端連接，并聯(lián)測(cè)量支路與匹配阻抗串聯(lián)并與測(cè)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(chǎng)屏蔽罩和磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)屏蔽罩的底邊與底座的最外側(cè)邊沿之間設(shè)有第一彈簧扣，電場(chǎng)屏蔽罩的底邊通過(guò)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(chǎng)屏蔽罩之間設(shè)有用于固定磁場(chǎng)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(gè)引線孔的孔徑與穿過(guò)的導(dǎo)線的線徑相適配。
【文檔編號(hào)】G01R1/18GK104502643SQ201410615055
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)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(guó)君, 王天, 王偉, 王立楠, 王震宇, 李曉綱, 李予全, 鄭含博 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院