[发明专利]一种紧凑分压结构的非接触式暂态过电压传感器

说明书

本申请公开一种紧凑分压结构的非接触式暂态过电压传感器，包括：PCB电路板，PCB电路板包括环状覆铜区域和器件区域，器件区域设置有BNC接头导电铜芯插针引脚插孔和多个BNC接头接地插针引脚插孔；器件区域的上层设置有第一覆铜导线和多个焊接有贴片电阻的第一焊盘，贴片电阻的两端分别与环状覆铜层和第一覆铜导线电连接，第一覆铜导线的另一端与BNC接头导电铜芯插针引脚插孔电连接；器件区域的下层设置有第二覆铜导线和多个焊接有贴片电容的第二焊盘，第二焊盘上；两个贴片电容通过第二覆铜导线并联，并联后的两端分别与BNC接头导电铜芯插针引脚插孔和BNC接头接地插针引脚插孔电连接。以解决现有传感器尺寸较大，现场应用的便利性和可靠性较差的问题。

技术领域

本申请涉及电压传感器技术领域，具体涉及一种紧凑分压结构的非接触式暂态过电压传感器。

背景技术

由于电力系统对电网可靠性和环境适应性等要求的提高，气体绝缘开关设备(gasinsulated switchgear，GIS)和气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulatedtransmission line，GIL)因占地面积小、运行可靠性高、适用于恶劣环境等优点，在超、特变电站内和变电站间得到了越来越广泛的应用。

GIS中的隔离开关、接地开关和断路器操作时，会产生幅值较高、陡度很大、频率很高的快速瞬态过电压，对设备绝缘性产生较大威胁。GIL内部发生放电故障时同样会出现快速暂态过程。GIL设备采用全封闭结构，内部有大量的绝缘子，由于长期运行绝缘子发生老化及外部侵入波的作用，绝缘闪络等放电故障现象时有发生，由于电压快速跌落产生的电压行波将自放电点向GIL两侧传播，形成暂态电压陡行波，陡行波是GIL内部放电故障点进行定位的重要监测对象。因此对放电故障产生的暂态过电压陡波进行准确测量对于GIS/GIL设备的放电故障定位和绝缘状态监测，保证电力系统的可靠性具有重要的实际意义。

目前，国内外对暂态过电压陡波的测量主要采用电容分压法。电容分压法测量陡波的基本原理：在测点处安装电极，电极和高压导体之间形成耦合电容，然后经过大电容接地，此时的两个串联电容形成阻抗分压关系，通过测量低压臂电容处的电压，可以通过分压比实现对高压导体处电压的推算。目前应用较多应用在GIS/GIL暂态过电压测量中的是内置式的陡波传感器，主要包括预埋环式、手孔式、套管末屏式等形式。由于内置式需要对GIS/GIL的原有结构进行改造，虽然其安全性能过通过测试，但是对于已建成的变电站，其现场应用难以实现，应用条件受到很大限制。对于外置式的陡波传感器，其主要监测GIS/GIL内经套管传播至引出线处的暂态过电压信号。现有的外置式(非接触式)传感器普遍尺寸较大，高压臂电极板与低压臂电容采用分体式设计，现场应用时的便利性和长期可靠性难以保证。

发明内容

本申请提供一种紧凑分压结构的非接触式暂态过电压传感器，以解决现有外置式传感器普遍尺寸较大，高压臂电极板与低压臂电容采用分体式设计，现场应用时的便利性和长期可靠性难以保证等问题。

一种紧凑分压结构的非接触式暂态过电压传感器，包括：PCB电路板；所述PCB电路板包括环状覆铜区域和器件区域，所述环状覆铜区域围绕所述器件区域；

所述环状覆铜区域设置有环状覆铜层；

所述器件区域设置有BNC接头导电铜芯插针引脚插孔和多个BNC接头接地插针引脚插孔，所述BNC接头导电铜芯插针引脚插孔和所述BNC接头接地插针引脚插孔均为贯穿所述PCB电路板的导电通孔；所述BNC接头导电铜芯插针引脚插孔位于所述器件区域的中心点，所述BNC接头接地插针引脚插孔位于以所述BNC接头导电铜芯插针引脚插孔为圆心的圆周上；

所述器件区域的上层设置有第一覆铜导线和多个第一焊盘，所述第一焊盘上焊接有贴片电阻；所述贴片电阻的两端分别与所述环状覆铜层和所述第一覆铜导线电连接，所述第一覆铜导线的一端与所述贴片电阻电连接，另一端与所述BNC接头导电铜芯插针引脚插孔电连接；