应用于高压开关柜的无源测温传感器封装结构的制作方法

1.本实用新型涉及变电站设备无线无源测温领域。


背景技术：

2.为了保证变电站内一次设备的可靠稳定运行，准确检测出一次设备不同关键点的温度，掌握一次设备的发热状态，分析设备存在的故障缺陷，以保证电力系统安全稳定的运行至关重要。高压开关柜是变电站内一次设备中非常重要的电气设备，现代电力系统对电能质量的要求越来越高，相应地对高压开关柜的运行可靠性也提出更高的要求。开关柜触头、搭接点的温升超标，直接影响设备的安全稳定运行，而且，过热问题是一个不断发展的过程，如果不加以控制，过热程度会不断加剧，当高压开关柜处于不良工作环境当中或者自身出现异常情况时的高压开关柜接触面温度升高，同时电流发热效应的持续作用会促使触头温度逐渐提高。一旦这种温度升高趋势过快，致使触头温度高于高压开关柜内部电流互感器的额定耐热标准或者高于绝缘套管的耐热标准，便会导致电流互感器和绝缘套管的损坏，造成单相或两相间短路，最终使得该发热故障的破坏力被放大，波及到其他附属设备，最终供配电系统或者电力变压器的稳定性受到影响，甚至出现火灾乃至爆炸。由此可见温度过高会对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响，因此，对高压开关柜的温度监测具有重要意义。
3.高压开关柜一般处于高电压、高温度、强磁场以及极强的电磁干扰环境中，要实现对高压开关柜的测温，必须解决电子测量装置在上述恶劣环境条件下的适应性问题。而现有的声表面波传感器是无线无源传感器，可实现对恶劣环境条件下温度的测量，能够将被测的物理量通过声表面波的速度或频率的变化反映出来，并以射频电信号输出，但是对其进行封装的结构依然存在抗电磁干扰性差及稳定性差的缺陷，故以上问题亟需解决。


技术实现要素：

4.本实用新型目的是为了解决现有的无源测温传感器封装结构存在抗电磁干扰性差及稳定性差的缺陷，本实用新型提供了一种应用于高压开关柜的无源测温传感器封装结构。
5.应用于高压开关柜的无源测温传感器封装结构，包括非导磁上盖、上开口的非导磁壳、熔接环、无源测温传感器、过渡层、导热层和导热件；
6.沿上开口的非导磁壳的上端面的周向设有环形凹槽，非导磁上盖的下表面设有环形凹槽，且上开口的非导磁壳上的环形凹槽和非导磁上盖上的环形凹槽相对设置；
7.熔接环设置在非导磁上盖和上开口的非导磁壳之间，且位于二者的环形凹槽内，通过熔接环将非导磁上盖与上开口的非导磁壳进行密封；
8.上开口的非导磁壳的内表面设有金属镀层，该金属镀层采用非导磁材料制成；上开口的非导磁壳的内表面上的金属镀层与非导磁上盖形成密封的非导磁腔体；
9.上开口的非导磁壳底面的金属镀层上生长有过渡层，无源测温传感器固定在过渡
层上；
10.上开口的非导磁壳外部的底壁上固定一个导热层；
11.无源测温传感器与位于上开口的非导磁壳外部的底壁上的导热层之间通过导热件连接，且该导热件由上至下依次贯穿过渡层、上开口的非导磁壳底面的金属镀层和上开口的非导磁壳底面。
12.优选的是，所述的应用于高压开关柜的无源测温传感器封装结构，还包括另一个导热层，且另一个导热层固定在上开口的非导磁壳的侧壁上，且另一个导热层与无源测温传感器之间通过导热件连接。
13.优选的是，导热件为圆柱形结构，且圆柱形结构的两端均设有螺纹，且圆柱形结构的柱身设有隔热层；
14.导热件的两端用于旋拧在导热层和无源测温传感器上。
15.优选的是，非导磁上盖和金属镀层采用不锈钢或铜实现。
16.优选的是，上开口的非导磁壳为陶瓷外壳。
17.优选的是，非导磁腔体内充入有氮气。
18.本实用新型带来的有益效果：
19.本实用新型所述的应用于高压开关柜的无源测温传感器封装结构简单，通过熔接环将非导磁上盖与上开口的非导磁壳进行密封；并利用上开口的非导磁壳的内表面上的金属镀层与非导磁上盖形成密封的非导磁腔体对外界电场和磁场进行阻隔，隔绝电磁干扰，并在金属镀层上生长有过渡层，保证了无源测温传感器安装的稳定性。整个无源测温传感器封装结构整体结构紧凑，并将位于上开口的非导磁壳外部的底壁上的导热层作为的一个传感面，与待测温设备进行接触；为增加传感面，还将在上开口的非导磁壳的侧壁上设一个导热层，并将其作为另一个传感面，多个传感面的设置方式，提高了应用于高压开关柜的无源测温传感器封装结构的适用性。
20.应用时，导热件用于进行热传导，还在导热件的柱身设有隔热层避免了热量散失，使得被测设备的当前温度精确的反馈给无源测温传感器，从而使无源测温传感器对温度进行精确的测量。
附图说明
21.图1是具有一个导热层时，本实用新型所述的应用于高压开关柜的无源测温传感器封装结构的原理示意图；
22.图2是应用于高压开关柜的无源测温传感器封装结构的装配图；
23.图3是具有两个导热层时，本实用新型所述的应用于高压开关柜的无源测温传感器封装结构的原理示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
26.实施例1：
27.参见图1和图2说明本实施例，本实施例所述的应用于高压开关柜的无源测温传感器封装结构，包括非导磁上盖1、上开口的非导磁壳2、熔接环3、无源测温传感器4、过渡层5、导热层6和导热件7；
28.沿上开口的非导磁壳2的上端面的周向设有环形凹槽，非导磁上盖1的下表面设有环形凹槽，且上开口的非导磁壳2上的环形凹槽和非导磁上盖1上的环形凹槽相对设置；
29.熔接环3设置在非导磁上盖1和上开口的非导磁壳2之间，且位于二者的环形凹槽内，通过熔接环3将非导磁上盖1与上开口的非导磁壳2进行密封；
30.上开口的非导磁壳2的内表面设有金属镀层2-1，该金属镀层2-1采用非导磁材料制成；上开口的非导磁壳2的内表面上的金属镀层2-1与非导磁上盖1形成密封的非导磁腔体；
31.上开口的非导磁壳2底面的金属镀层2-1上生长有过渡层5，无源测温传感器4固定在过渡层5上；
32.上开口的非导磁壳2外部的底壁上固定一个导热层6；
33.无源测温传感器4与位于上开口的非导磁壳2外部的底壁上的导热层6之间通过导热件7连接，且该导热件7由上至下依次贯穿过渡层5、上开口的非导磁壳2底面的金属镀层2-1和上开口的非导磁壳2底面。
34.具体应用时，位于上开口的非导磁壳2外部的底壁上的导热层6作为应用于高压开关柜的无源测温传感器封装结构的一个传感面，与待测温设备进行接触，从而实现温度采集，无源测温传感器为声表面波传感器；上开口的非导磁壳2的内表面上的金属镀层2-1与非导磁上盖1形成密封的非导磁腔体，对电场、磁场的起到阻隔作用，切断了相对于无源测温传感器4垂直方向的外界环境产生的电磁场强度，具有抗强电磁干扰的优点。同时无源测温传感器4激发的电磁信号可以通过其自身的陶瓷天线接收和发送。
35.无源测温传感器4具有稳定可靠、实时性高、适应性好的特点，其可在-25～125℃工作温度范围内进行温度测量，且采用被动感应方式，无需电池驱动，减少了电池更换带来的维护成本，不会对生态环境造成影响；与被测设备之间无线连接，不影响系统绝缘性能，安全性高。
36.上开口的非导磁壳2上的环形凹槽和非导磁上盖1上的环形凹槽设置方式，保证了熔接环3在熔融状态下，对上开口的非导磁壳2上的环形凹槽和非导磁上盖1上的环形凹槽所形成的环形腔的密封，其装配时熔接环3在环形腔内熔融，充满整个环形腔，保证密封性，也即，实现对非导磁上盖1与上开口的非导磁壳2进行密封。
37.在金属镀层2-1上生长有过渡层5，保证了无源测温传感器4安装的稳定性，并与上开口的非导磁壳2连在一起形成一体件，使得无源测温传感器4获得更高的声速，保证无源测温传感器4的测量精度。
38.进一步的，具体参见图3，应用于高压开关柜的无源测温传感器封装结构，还包括另一个导热层6，且另一个导热层6固定在上开口的非导磁壳2的侧壁上，且另一个导热层6与无源测温传感器4之间通过导热件7连接。
39.具体应用时，位于上开口的非导磁壳2的侧壁上的导热层6作为应用于高压开关柜的无源测温传感器封装结构的另一个传感面，与待测温设备进行接触，从而实现温度采集。该种设置方式其目的是为了增加应用于高压开关柜的无源测温传感器封装结构的传感面，使其适用于更加复杂的场合和环境，提高适用性。
40.更进一步的，导热件7为圆柱形结构，且圆柱形结构的两端均设有螺纹，且圆柱形结构的柱身设有隔热层；
41.导热件7的两端用于旋拧在导热层6和无源测温传感器4上。
42.本实施方式中，圆柱形结构的柱身设有隔热层避免了热量散失，使得被测设备的当前温度精确的反馈给无源测温传感器4，从而使无源测温传感器4对温度进行精确的测量。
43.更进一步的，非导磁上盖1和金属镀层2-1采用不锈钢或铜实现。
44.更进一步的，上开口的非导磁壳2为陶瓷外壳。
45.更进一步的，非导磁腔体内充入有氮气。
46.本优选实施方式中，在上开口的非导磁壳2的内表面上的金属镀层2-1与非导磁上盖1形成密封的非导磁腔体内充入氮气，降低非导磁腔体内的湿度和氧气含量避免无源测温传感器4被氧化，不受外界因素的影响，从而对电子器件起到保护作用。
47.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。