[发明专利]一种GIS带电显示用安全型嵌入式传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器，尤其涉及一种GIS带电显示用安全型嵌入式传感器。

背景技术

随着经济社会的不断发展，GIS/H-GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）因占地面积小、维护周期长、安全可靠性高等优点得到了越来越多的应用，特别是在高压领域（110kV及以上）中的应用更为广泛。

与敞开式开关设备相比，GIS/H-GIS更不易直观地判断设备是否带电，因此，GIS/HGIS中普遍配置有可靠性较高的高压带电检测装置，用于判断高电压设备主回路有无电压，并为其它控制设备提供逻辑输出接点。

作为高压带电检测装置的传感器，其功能是为高压带电检出装置4提供微弱电流信号，电流信号经高压带电检出装置4处理后通过灯光显示和接点输出即可实现高压带电的检测和联锁。为保证绝缘的可靠性，传感器与高压导体2间采用耦合电容的工作原理。GIS/H-GIS采用的是管道母线，其高压导体2置于接地的全封闭金属壳体1内，金属壳体1内部充入一定压力的SF₆气体作为绝缘介质。为了把传感器嵌入到管道母线金属壳体1中与高压导体2形成耦合电容，需要在金属壳体1上开孔进行安装。传感器包括部分深入金属壳体1内的连接法兰，连接法兰位于金属壳体1内的一端设置有金属平板，连接法兰的另一端设置有绝缘板，连接法兰中间的通孔内设置有圆柱电极，圆柱电极的两端分别连接金属平板和二次电缆3。如图1所示，传统GIS用高压带电检测装置的传感器设置了一个金属平板，金属平板与高压导体2仅形成一对“棒-板”耦合电容                                               ；同时，金属平板与GIS壳体间还形成一个很小的“板-壳”电容，耦合的小电流将通过二次电缆3直接传输至高压带电检出装置4；由于高压带电检出装置4内阻极小，在正常情况下，传感器引出端M上的电位接近于零；但是，如果传感器引出端的二次电缆接线端子发生压接不良或者断线的话，根据电容分压原理，传感器引出端M电压=（0.2～0.5）E ，E为高压导体2电压，传感器引出端M上的电压U将升高至危险电压级别，极易造成人身伤害，导致安全事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种GIS带电显示用安全型嵌入式传感器，能够避免现有高压带电检测装置在传感器引出端二次电缆接线端子发生压接不良或者断线时引发的安全隐患，避免人身伤害。

本发明采用下述技术方案：

一种GIS带电显示用安全型嵌入式传感器，包括部分深入金属壳体内的连接法兰，连接法兰位于金属壳体内的一端设置有金属平板，连接法兰的另一端设置有绝缘板，连接法兰中间的通孔内设置有圆柱电极，圆柱电极的一端连接金属平板，圆柱电极的另一端穿过绝缘板连接二次电缆，还包括电容器，电容器的一个引脚连接圆柱电极，电容的另一个引脚接地。

所述的连接法兰与绝缘板之间设置有密封圈。

所述的金属平板与连接法兰、圆柱电极与连接法兰之间均设置有绝缘气隙。

所述的绝缘板采用环氧树脂。

所述的金属平板表面粗糙度在Ra 6.3以下。

所述电容器的电容值为高压导体与金属平板配合形成的“棒-板”电容的电容值的8000倍以上；电容器的电容值为高压导体与金属壳体配合形成的“板-壳”电容的电容值的8000倍以上。

还包括设置在连接法兰上的元器件保护箱，元器件保护箱内设置有端子座，二次电缆通过端子座连接圆柱电极，元器件保护箱底部设置有出线口。

所述的电容器的引脚通过元器件保护箱箱体接地。

本发明通过增设用于安全保护的电容器，电容器的一个引脚连接圆柱电极，电容器的另一个引脚接地，当传感器引出端二次电缆接线端子发生压接不良或者断线时，可根据电容分压的原理降低传感器引出端和二次电缆的电压，杜绝安全隐患，避免人身伤害，结构简单，易于实现。

附图说明

图1为传统GIS用高压带电检测装置传感器的工作原理图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为图2的AA向剖视图；

图4为本发明所述传感器的工作原理图。

具体实施方式

如图2至图4所示，本发明固定在管道母线全封闭金属壳体1上的连接法兰5，连接法兰5的一端深入金属壳体1。连接法兰5位于金属壳体1内的一端设置有金属平板6，连接法兰5的另一端设置有绝缘板7，连接法兰5中间的通孔内设置有圆柱电极8，圆柱电极8的一端连接金属平板6，圆柱电极8的另一端穿过绝缘板7连接二次电缆3。