高壓感測電容和指示設備制造技術

高壓感測電容作為接口設備，被用于將指示單元連接至高壓交流電母線上，用于為維修人員提供安全保障。感測電容的高阻抗特性將指示單元和與之連接的高壓源進行隔離。使用多個這種感測電容接口可以連接多個電相位。感測電容可以安裝至高壓母線條上。當感測電容檢測到母線條上的高壓狀態時，指示單元可以向維修人員提供視覺的和/或聽覺的警告。感測電容由便攜的、整體的電容結構組成，該結構包括封裝了兩個電極的模制絕緣體。電容的電極在絕緣體內僅僅是部分重疊。配置電極空間和結構，從而在交流電場存在的情況下，提供兩個電極之間精確的耦合量。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】高壓感測電容和指示設備
技術介紹
專利
本專利技術總體上涉及感測或檢測交流配電系統內的電導體上的高壓存在的領域，更具體地，涉及具有不完全或部分重疊的電極的高壓感測電容，并且該電容基本上完全封裝至絕緣體內。 現有技術的簡要描述高壓的單相和多相交流電源在多種工業中使用。使用高壓交流配電系統伴隨著這樣的風險，即，電力維護人員(和其他人)可能不小心接觸到加電導體，造成觸電致死或嚴重受傷。因而，安全地確定電力母線的特定區段是否加電是令人期望的。這種確定這些高壓狀態存在或量級的方法可以避免人員受傷或死亡。 美國專利No. 5，065，142 ( “‘142專利”)探討了用于指示絕緣電導體內的實時交流電壓情況的安全設備，該絕緣電導體具有中心導線。電容圍繞絕緣導體周圍創建，從而絕緣體內的高壓中心導線形成電容的內電極，導體絕緣體則形成電容的主要介電材料。外部的電容電極被滑動地放置于絕緣的導體上。這樣的電容通過氣體放電燈提供對地高阻抗電路。當為高壓電路加電時，通過電容的電流足夠引起放電管發光，如此這樣可以為維護人員提供可視的警告。可以使用該方法對配電網絡的三相的每一相進行分別監測。’142專利中所討論的安全設備可能不適合連接到一個開關設備的母線條。因而，需要基于母線條的電壓感測設備，以適于較高電壓應用。進一步地，此處可以發現，一些現有的高壓接口設備被這樣構造，電容性接口的電極和介電材料暴露在空氣中。暴露在空氣中能夠產生電暈和邊緣效應，這最終會產生局部放電狀態。局部放電可以引起電容內的介電材料的持續退化，這最終會導致“擊穿”介電失效。這種失效可能是災難性的和不可挽回的。介電失效不僅會使得電容的接口不再具有電壓感測的功能，而且，還會在高壓導體上產生潛在的不安全和危險的短路情況。因而，還需要提供高壓感測設備，在外界環境下使用該設備時，可以避免潛在的破壞性的局部放電。
技術實現思路
根據本專利技術的一個具體實施方式，高壓感測電容是接口裝置，其被用于將指示單元連接到高壓交流電母線上(單相或三相)。可以使用多個這種感測電容與多個電相連接。該感測電容可以直接安裝在高壓母線條上。當通過感測電容在母線條上檢測出高壓狀態時，指示單元能夠為維護人員提供視覺的和/或聽覺的警告。因而，感測電容能夠與合適的指示單元相連接，以便提供安全或傳感器功能。在一具體實施方式中，本專利技術涉及一種感測電容，該感測電容包括便攜的、整體的電容結構，該結構包括一對電導體，所述一對電導體在其間具有不完全重疊和物理隔離；由介電材料構成的絕緣體，該絕緣體基本上完全封裝了這一對電導體和其間的物理隔離，其中絕緣體被配置為允許將外部電連接形成至這一對電導體。在進一步的具體實施方式中，本專利技術涉及一種高壓感測結構，該高壓感測結構包括感測電容和指示單元。該感測電容包括具有內部和外部的第一電極，其中，外部電連接于交流電源的高壓母線條；具有圓柱形形狀的、空心的第二電極，該第二電極僅包圍了第一電極的內部的一部分，以便部分重疊于該內部，同時貫穿于重疊區域而在第一和第二電極之間留有空間；電連接于第二電極的輸出終端；以及由介電材料構成的絕緣體，該絕緣體完全封裝了第一電極的內部、第二電極、第一電極和第二電極之間的空間和輸出終端。指示單元電連接于輸出終端(感測電容的)，從而可以在為高壓母線條加電時，接收由感測電容生成的電容性電流，進而提供指示信號，該指示信號可以指示交流電源母線條上的高壓的存在。在另一個具體實施方式中，本專利技術涉及一種系統，該系統包括包含有螺紋部分和無螺紋部分的第一電極，其中有螺紋部分被配置為電連接于交流電源的高壓母線條；第二電極，該第二電極具有空心的圓柱形形狀，該第二電極僅包圍第一電極無螺紋部分的一部分，以便于不完全重疊于無螺紋部分，同時貫穿重疊區域而在第一電極和第二電極之間留有空間；電連接于第二電極的輸出終端；以及由介電材料制成的絕緣體，該絕緣體基本上 完全封裝第一電極的無螺紋部分、第二電極、第一電極和第二電極之間的空間和輸出終端。因而，根據本專利技術的一具體實施方式，感測電容由絕緣體制成，該絕緣體封裝了兩個電極。電極空間和結構被構造，從而可以在交流電場存在的情況下，提供兩個電極之間的精確的耦合量。感測電容為高壓母線條提供了很高的阻抗接口，因此，僅僅為指示單元傳送了微安級的電流，來讓指示單元提供期望的指示，該期望的指示用于表征電母線上存在高壓。感測電容的高阻抗特性有效地隔離了指示單元和與之連接的高壓源。 附圖的簡要說明為了使本專利技術易于理解和無困難地實施，結合下述附圖，本專利技術將被詳細描述，其用于解釋而不進行任何限制，其中圖I示出了根據本專利技術的一個具體實施方式的一個示例性的高壓感測結構的簡要示圖；圖2A至2C描述了根據本專利技術的一個具體實施方式的感測電容的示例性的機械視圖；圖3描述了根據本專利技術的一個具體實施方式的高壓感測電容的示例性的結構細節的剖面圖；圖4示出了一示例性的電路圖，用于當交流相中的一個相的一個母線上的高壓被感測電容檢測到時，通過指示單元提供聽覺的和視覺的警告。圖5是與圖4相似的示例性電路圖，但是僅通過指示單元提供聽覺警告。具體實施例方式在本專利技術的多個具體實施方式中，下述附圖和描述闡述本專利技術。可以理解，這里所包括的本專利技術附圖和描述解釋和說明了與本專利技術特定關聯的組件，但不排除，為了清楚起見，在典型的交流配電系統中應用的其它組件。可以預期，一般熟悉設計、維護或操作交流配電系統的人員，能夠通過修改某些細節來將本專利技術的教導應用于其它情景中。相應地，該附圖和描述并不限定本專利技術的范圍，而是應作為寬泛的和一般的教導來被理解。在此處的討論中，當涉及到任一數值時，該數值應當被理解為考慮到變量的最實際可行的設計近似值，該變量可能是由機械操作例如機械加工、刀具加工、鉆削、車螺紋、模制等引入的。進一步地，除非另有說明，數值范圍可以被理解為包括了組成該范圍的所有值。各種數值也是僅僅作為示例來用于本專利技術的不同具體實施方式中，在本專利技術的上下文中，無需限定不同數值的出現和應用。在開始部分，應注意到，術語“被耦合”，“被連接”，“連接”，“被電連接”等在此處被交替性地使用，一般是指電連接的狀態。進一步地，應注意到，此處示出的和討論的各種圖示(包括電路圖表，元件圖表，或機械繪圖)僅僅是解釋性的，沒有按比例進行繪制。術語“地”，“電路地”，或其它相似含義的術語(或在此處多個圖中的附圖標記“20”所指的“地”的符號型的表示)，在此處被交替性地使用，用于指示共同的電路接地電位(可以是零也可以不是零)，這是公知的內容。 根據本專利技術的一個具體實施方式，圖I示出了一個示例性的高壓感測結構10的簡圖。如上所提醒的，高壓單相和多相交流電源(例如，配電盤或開關設備，變壓器，配電板，變電站，或其它電力設備)可以在多種工業中使用。使用高壓交流配電系統伴隨著風險，即電力維護人員(和其他人)可能不經意間與加電的導體接觸，導致觸電致死或嚴重受傷。因而，需要安全地確定電力母線的特定段是否加電。為了實現上述想法，根據本專利技術的一個具體實施方式，高壓感測電容12被應用，其作為單相或三相交流電源的高壓母線條14和指示單元16 (在下文，也可替代性地被稱為“指示設備”)的接口設備，指示單元16可以用于提供母線條14上高壓情況的視覺或聽覺的警告。在一實施例中本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：薩姆·漢德紹歐，比爾·布蘭克謝普，
申請(專利權)人：SMC電氣器材股份有限公司，薩姆·漢德紹歐，比爾·布蘭克謝普，
類型：發明
國別省市：