[实用新型]一种可屏蔽强电磁场的温度测量探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可屏蔽强电磁场的温度测量探头。 

背景技术

电力系统中，温度是表现输电线路输送状态的重要参数，经常用温度探头来测量输电线路的温度。 

目前常见的温度测量探头是单层屏蔽结构（就是采用单层高导磁合金组成一个闭合的屏蔽体），它具有结构简单、制造方便、成本低廉的特点，不足之处是：1屏蔽系数低，一般在20~30db；2不能同时兼容强磁场和弱磁场的屏蔽；3屏蔽层暴露在外，容易受到冲击、碰撞而导致屏蔽效能的降低（高导磁合金受到冲击时，磁导率会下降）；因此，这种单层结构的超低频电磁屏蔽装置，仅适用于屏蔽要求较低的场所（电磁屏蔽系数在20~30dB；电磁屏蔽系数越高，一起设备的屏蔽要求越严），对于屏蔽要求较高的场所（电磁屏蔽系数在75~90dB），一般来说是不能实现的。 

温度测量探头一般紧靠在输电线上，当传感器附近的输电线路遭受雷击时，线路上会流过50~100kA的高频雷电流,此雷电流会产生强磁场，在传感器上将会感应出4~16MV的过电压，直接影响到传感器的寿命与正常运行。为此，对于雷电流，传感器的磁场屏蔽效能应至少达到120dB，才能保证传感器电路的可靠运行。而当目前常见的温度探头不能满足磁场屏蔽效能120dB的要求。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种可用于高压输电线路在强电磁场中可靠运行的可屏蔽强电磁场的温度测量探头。 

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下： 

一种可屏蔽强电磁场的温度测量探头，包括包裹在温度测量芯片外的屏蔽层，其特征是：所述的屏蔽层为由内屏蔽层和外屏蔽层构成的双屏蔽层。 

在上述基础上，本实用新型还可以做如下进一步的完善改进： 

所述的温度测量芯片与内屏蔽层之间用导热硅脂填充、内屏蔽层与外屏蔽层之间紧密接触。 

所述的内屏蔽层为磁性材料铁质圆筒，所述的外屏蔽层为铜（或者硬铝）金属屏蔽层。 

所述的外屏蔽层为铜或硬铝金属圆筒，并设有夹持被测导线的圆筒形夹具。 

所述的内屏蔽层圆筒为铁质迭片制成，薄铁片厚0.1mm，共30层。 

与现有技术相比，本实用新型所提供上述技术方案具有如下优点： 

1）有效地提高被温度探头的抗电磁干扰能力，并采用涡流损耗小的材料，减小了涡流损耗，使其能更精确的反应线路温度概况； 

2）减小了雷电流冲击下传感器上的感应电动势，从而增加了温度传感器的使用寿命。 

附图说明

图1为本实用新型屏蔽结构示意图。 

具体实施方式 

以下结合图1和实施例对本实用新型做进一步的说明。 

如图1所示，本实用新型的可屏蔽强电磁场的温度测量探头实质为带强电磁场双屏蔽结构的温度测量探头，包括包裹在温度测量芯片1外的屏蔽层，屏蔽层为由内屏蔽层2和外屏蔽层3构成的双屏蔽层，温度测量芯片1与内屏蔽层2之间用导热硅脂4填充、内屏蔽层2与外屏蔽层3之间紧密接触，保证良好的导热效果，内屏蔽层2为磁性材料铁质圆筒，用于屏蔽工频强磁场，外屏蔽层3为铜金属屏蔽层，用于屏蔽强电场，内屏蔽层2圆筒为铁质迭片制成，薄铁片厚0.1mm，共30层。 

磁性材料屏蔽圆筒2采用涡流损耗小的材料，不会在强工频磁场下发热；铜金属屏蔽层3兼有固定功能，能够紧固在被测物体上，铜金属屏蔽层3还兼有防腐防锈功能，能够保护测量芯片1和屏蔽圆筒2不受环境中的水分侵蚀。 

由于电磁波在良导体中衰减很快，把由导体表面衰减到表面值的1/e（约36.8％）处的厚度称为趋肤厚度（又称透入深度），用d表示，有 其中μ和σ分别为屏蔽材料的磁导率和电导率。 

对于纯铜，电导率5.8*107S/m，相对磁导率为1，50Hz下的透入深度为9.45mm，500kHz下的透入深度为0.094mm，每深入一个透入深度，电磁场衰减e倍，即衰减2.71828倍。则在500kHz，想要达到120dB，需要1.3mm（0.094*ln106）。在工频下想要达到40dB需要43.52mm。 

对于铁，相对磁导率按1000计算，电导率107S/m，50Hz下的透入深度为0.712mm，500kHz下的透入深度为0.00712mm，每深入一个透入深度，电磁场衰减e倍，即衰减2.71828倍。则在500kHz，想要达到120dB，需要0.098mm；在50Hz下衰减100倍，需要3.28mm。