專利名稱：一種可屏蔽強電磁場的溫度測量探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種可屏蔽強電磁場的溫度測量探頭。
背景技術(shù)：
電カ系統(tǒng)中，溫度是表現(xiàn)輸電線路輸送狀態(tài)的重要參數(shù)，經(jīng)常用溫度探頭來測量輸電線路的溫度。目前常見的溫度測量探頭是單層屏蔽結(jié)構(gòu)(就是采用單層高導(dǎo)磁合金組成ー個閉合的屏蔽體)，它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低廉的特點，不足之處是1屏蔽系數(shù)低，一般在2(T30db ；2不能同時兼容強磁場和弱磁場的屏蔽；3屏蔽層暴露在外，容易受到?jīng)_擊、碰撞而導(dǎo)致屏蔽效能的降低(高導(dǎo)磁合金受到?jīng)_擊時，磁導(dǎo)率會下降)；因此，這種單層結(jié)構(gòu)的超低頻電磁屏蔽裝置，僅適用于屏蔽要求較低的場所(電磁屏蔽系數(shù)在2(T30dB;電·磁屏蔽系數(shù)越高，一起設(shè)備的屏蔽要求越嚴)，對于屏蔽要求較高的場所(電磁屏蔽系數(shù)在75 90dB)，一般來說是不能實現(xiàn)的。溫度測量探頭一般緊靠在輸電線上，當傳感器附近的輸電線路遭受雷擊時，線路上會流過5(Tl00kA的高頻雷電流，此雷電流會產(chǎn)生強磁場，在傳感器上將會感應(yīng)出4 16MV的過電壓，直接影響到傳感器的壽命與正常運行。為此，對于雷電流，傳感器的磁場屏蔽效能應(yīng)至少達到120dB，才能保證傳感器電路的可靠運行。而當目前常見的溫度探頭不能滿足磁場屏蔽效能120dB的要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題，就是提供ー種可用于高壓輸電線路在強電磁場中可靠運行的可屏蔽強電磁場的溫度測量探頭。為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下—種可屏蔽強電磁場的溫度測量探頭，包括包裹在溫度測量芯片外的屏蔽層，其特征是所述的屏蔽層為由內(nèi)屏蔽層和外屏蔽層構(gòu)成的雙屏蔽層。在上述基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下進ー步的完善改進所述的溫度測量芯片與內(nèi)屏蔽層之間用導(dǎo)熱硅脂填充、內(nèi)屏蔽層與外屏蔽層之間緊密接觸。所述的內(nèi)屏蔽層為磁性材料鐵質(zhì)圓筒，所述的外屏蔽層為銅(或者硬鋁)金屬屏蔽層。所述的外屏蔽層為銅或硬鋁金屬圓筒，并設(shè)有夾持被測導(dǎo)線的圓筒形夾具。所述的內(nèi)屏蔽層圓筒為鐵質(zhì)迭片制成，薄鉄片厚0. 1_，共30層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所提供上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點I)有效地提高被溫度探頭的抗電磁干擾能力，并采用渦流損耗小的材料，減小了渦流損耗，使其能更精確的反應(yīng)線路溫度概況；2)減小了雷電流沖擊下傳感器上的感應(yīng)電動勢，從而増加了溫度傳感器的使用壽命。

圖I為本實用新型屏蔽結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合圖I和實施例對本實用新型做進ー步的說明。如圖I所示，本實用新型的可屏蔽強電磁場的溫度測量探頭實質(zhì)為帶強電磁場雙屏蔽結(jié)構(gòu)的溫度測量探頭，包括包裹在溫度測量芯片I外的屏蔽層，屏蔽層為由內(nèi)屏蔽層2和外屏蔽層3構(gòu)成的雙屏蔽層，溫度測量芯片I與內(nèi)屏蔽層2之間用導(dǎo)熱硅脂4填充、內(nèi)屏蔽層2與外屏蔽層3之間緊密接觸，保證良好的導(dǎo)熱效果，內(nèi)屏蔽層2為磁性材料鐵質(zhì)圓筒，用于屏蔽エ頻強磁場，外屏蔽層3為銅金屬屏蔽層，用于屏蔽強電場，內(nèi)屏蔽層2圓筒為鐵質(zhì)迭片制成，薄鐵片厚0. Imm,共30層?！ご判圆牧掀帘螆A筒2采用渦流損耗小的材料，不會在強エ頻磁場下發(fā)熱；銅金屬屏蔽層3兼有固定功能，能夠緊固在被測物體上，銅金屬屏蔽層3還兼有防腐防銹功能，能夠保護測量芯片I和屏蔽圓筒2不受環(huán)境中的水分侵蝕。由于電磁波在良導(dǎo)體中衰減很快，把由導(dǎo)體表面衰減到表面值的1/e (約36. 8%)處的厚度稱為趨膚厚度(又稱透入深度)，用d表示，有其中U和O分別為屏蔽材料的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率。對于純銅，電導(dǎo)率5. 8*107S/m，相對磁導(dǎo)率為1，50Hz下的透入深度為9. 45mm，500kHz下的透入深度為0. 094mm,每深入一個透入深度，電磁場衰減e倍，即衰減2. 71828倍。則在500kHz，想要達到120dB，需要I. 3mm(0. 094*lnl06)。在エ頻下想要達到40dB需要 43. 52mm。對于鐵，相對磁導(dǎo)率按1000計算，電導(dǎo)率107S/m，50Hz下的透入深度為0. 712mm,500kHz下的透入深度為0. 00712mm,每深入一個透入深度，電磁場衰減e倍，即衰減2. 71828倍。則在500kHz，想要達到120dB,需要0. 098mm ;在50Hz下衰減100倍，需要3. 28mm。本實施例考慮采用3mm銅質(zhì)圓筒(或者硬招)作為金屬屏蔽層3,采用3mm鐵質(zhì)圓筒作為磁性屏蔽層2。銅質(zhì)圓筒上具有夾持被測導(dǎo)線的圓筒形夾具，起到連接緊固被測導(dǎo)線與溫度傳感器的作用，同時能夠?qū)⒈粶y導(dǎo)線的溫度傳遞到圓筒內(nèi)部。由于銅導(dǎo)電率與導(dǎo)熱率均優(yōu)于鐵，抗氧化能力強于鐵，因此使用厚3mm銅作為導(dǎo)線夾與外屏蔽売，同時可以起到靜電屏蔽的效果。由于鐵的磁導(dǎo)率較大，對磁場屏蔽效果明顯好于銅。因此，采用鐵作為內(nèi)屏蔽殼的材料。同時考慮到渦流效應(yīng)，內(nèi)層鐵筒采用鐵質(zhì)迭片，薄鉄片厚0. 1_，共30層，這種設(shè)計有效的降低了鐵屏蔽層的渦流損耗。溫度測量芯片采用DS18B20，通過導(dǎo)熱硅脂與屏蔽層2緊密接觸。屏蔽層2外表面直徑與屏蔽層3內(nèi)表面直徑緊密配合，保證兩者的緊密接觸。本實施例中，傳感器的外屏蔽層3的上端為長100mm，內(nèi)徑23mm，外徑28mm的空心圓柱體導(dǎo)線夾，下端為長方體，長40mm寬26mm,中部有直徑為20mm圓柱型深孔。內(nèi)層屏蔽層2采用無棱角的、閉合的筒體結(jié)構(gòu)的薄鉄板迭片，薄鉄片厚0. 1_，共30層，筒壁3_厚，外直徑20mm，高度10cm，兩者緊密接觸，共同組成雙層屏蔽系統(tǒng)。外層的銅制導(dǎo)線夾起到固定儀器與靜電屏蔽的作用，內(nèi)層的鐵圓筒起到靜磁屏蔽與強電磁屏蔽的作用。采用這種結(jié)構(gòu)屏蔽了外部強電磁場以保證屏蔽殼內(nèi)的溫度傳感器能在雷電流流經(jīng)導(dǎo)線的情況下正常
工作?！?br> 權(quán)利要求1.一種可屏蔽強電磁場的溫度測量探頭，包括包裹在溫度測量芯片(I)外的屏蔽層，其特征是所述的屏蔽層為由內(nèi)屏蔽層(2)和外屏蔽層(3)構(gòu)成的雙屏蔽層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可屏蔽強電磁場的溫度測量探頭，其特征是所述的溫度測量芯片(I)與內(nèi)屏蔽層(2)之間用導(dǎo)熱硅脂(4)填充、內(nèi)屏蔽層(2)與外屏蔽層(3)之間緊密接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可屏蔽強電磁場的溫度測量探頭，其特征是所述的內(nèi)屏蔽層(2)為磁性材料鐵質(zhì)圓筒，所述的外屏蔽層(3)為銅或硬鋁金屬屏蔽層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可屏蔽強電磁場的溫度測量探頭，其特征是所述的外屏蔽層(3)為銅或硬鋁金屬圓筒，并設(shè)有夾持被測導(dǎo)線的圓筒形夾具。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可屏蔽強電磁場的溫度測量探頭，其特征是所述的內(nèi)屏蔽層(2)圓筒為鐵質(zhì)迭片制成,薄鐵片厚O. Imm,共30層。
專利摘要一種可屏蔽強電磁場的溫度測量探頭，包括包裹在溫度測量芯片(1)外的屏蔽層，其特征是所述的屏蔽層為由內(nèi)屏蔽層(2)和外屏蔽層(3)構(gòu)成的雙屏蔽層，所述的溫度測量芯片(1)與內(nèi)屏蔽層(2)之間用導(dǎo)熱硅脂(4)填充、內(nèi)屏蔽層(2)與外屏蔽層(3)之間緊密接觸，所述的內(nèi)屏蔽層(2)為磁性材料鐵質(zhì)圓筒，所述的外屏蔽層(3)為銅(或者硬鋁)金屬屏蔽層。本實用新型具有如下優(yōu)點1)有效地提高被溫度探頭的抗電磁干擾能力，并采用渦流損耗小的材料，減小了渦流損耗，使其能更精確的反應(yīng)線路溫度概況。2)減小了雷電流沖擊下傳感器上的感應(yīng)電動勢，從而增加了溫度傳感器的使用壽命。
文檔編號G01K1/08GK202757698SQ20122030541
公開日2013年2月27日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者戴沅, 程養(yǎng)春, 梁永純, 詹花茂, 胡平, 齊波, 榮智海 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 華北電力大學(xué)