本技術(shù)涉及電壓傳感器，具體涉及一種電極結(jié)構(gòu)及電容式電壓傳感器。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)電場(chǎng)集電電纜故障診斷技術(shù)是集電線路智能化運(yùn)維持續(xù)探討的話題，其中電壓測(cè)量是判斷線路是否跳閘的依據(jù)。電容式電壓傳感器利用電場(chǎng)耦合原理測(cè)量線路電壓，避免了與集電電纜直接接觸，解決了接觸式傳感器帶來(lái)的安全問(wèn)題，且具備體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，配合合適的處理電路可實(shí)現(xiàn)高頻高壓測(cè)量，被廣泛應(yīng)用于電壓測(cè)量技術(shù)中。

2、電容式電壓傳感器的電極邊緣處存在尖角，由于電極形狀的限制，電場(chǎng)線從極板間區(qū)域擴(kuò)展到外部空間，電場(chǎng)線由平行線變?yōu)槌书_(kāi)口狀分布，電場(chǎng)線集中在極板邊緣，導(dǎo)致整個(gè)極板電場(chǎng)分布不均，這種現(xiàn)象稱為邊緣效應(yīng)。邊緣效應(yīng)致使傳感器靈敏度下降，同時(shí)邊緣處的電場(chǎng)向外界輻射會(huì)導(dǎo)致傳感器測(cè)量精度下降，使系統(tǒng)出現(xiàn)更差的特性，產(chǎn)生邊緣負(fù)效應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種電極結(jié)構(gòu)及電容式電壓傳感器，以解決電極邊緣處的尖角導(dǎo)致電容式電壓傳感器的測(cè)量精度下降的問(wèn)題。

2、第一方面，本實(shí)用新型提供了一種電極結(jié)構(gòu)，包括：

3、接地電極，呈半圓環(huán)狀中空結(jié)構(gòu)，且所述接地電極的內(nèi)圓面具有第一敞口；

4、感應(yīng)電極，呈半圓環(huán)狀中空結(jié)構(gòu)，且所述感應(yīng)電極的外圓面具有第二敞口；

5、所述感應(yīng)電極嵌設(shè)于所述接地電極形成的中空腔室內(nèi)，且所述第一敞口與所述第二敞口朝向相反。

6、有益效果：接地電極和感應(yīng)電極均呈半圓環(huán)狀中空結(jié)構(gòu)，且感應(yīng)電極嵌設(shè)套接于接地電極形成的中空腔室內(nèi)，使得電極結(jié)構(gòu)的邊緣處呈圓形結(jié)構(gòu)，由于邊緣處不存在尖角，減少了電極形狀對(duì)邊緣處電場(chǎng)分布的影響，降低了邊緣負(fù)效應(yīng)，提高了電容式電壓傳感器的測(cè)量靈敏度；而且感應(yīng)電極內(nèi)嵌于接地電極中，使得感應(yīng)電極邊緣輻射出的電場(chǎng)能被接地電極完全吸收，而且還能屏蔽外部干擾，提高了電容式電壓傳感器的測(cè)量精度。

7、在一種可選的實(shí)施方式中，所述接地電極與所述感應(yīng)電極之間填充有可塑性絕緣層。

8、有益效果：接地電極與感應(yīng)電極之間填充可塑性絕緣層使接地電極與感應(yīng)電極實(shí)現(xiàn)絕緣的同時(shí)通過(guò)可塑性絕緣層將兩者連接一體并可靠固定，結(jié)構(gòu)也更加緊湊。

9、在一種可選的實(shí)施方式中，所述接地電極的兩端設(shè)置有金屬封閉蓋體。

10、有益效果：利用金屬封閉蓋體對(duì)電極兩端進(jìn)行封閉，金屬材質(zhì)確保形成完整的金屬外層，而且也與外界隔離。

11、在一種可選的實(shí)施方式中，所述接地電極的外圓面處的壁厚為t1，所述感應(yīng)電極的內(nèi)圓面處的壁厚為t2，且t1＝t2。

12、有益效果：接地電極的外圓面處的壁厚與感應(yīng)電極的內(nèi)圓面處的壁厚相同，減少厚度對(duì)邊緣處電場(chǎng)分布的影響，電場(chǎng)更均勻，電場(chǎng)一致性好。

13、在一種可選的實(shí)施方式中，所述接地電極側(cè)壁的壁厚為t3，所述感應(yīng)電極側(cè)壁的壁厚為t4，且t3＝t4。

14、有益效果：接地電極側(cè)壁的壁厚與感應(yīng)電極側(cè)壁的壁厚相同，減少厚度對(duì)邊緣處電場(chǎng)分布的影響，不會(huì)產(chǎn)生激變，電場(chǎng)一致性好。

15、在一種可選的實(shí)施方式中，所述絕緣層為環(huán)氧樹(shù)脂灌膠層。

16、有益效果：采用環(huán)氧樹(shù)脂灌膠層對(duì)接地電極和感應(yīng)電極進(jìn)行絕緣，而且環(huán)氧樹(shù)脂能夠?qū)⒔拥仉姌O和感應(yīng)電極注塑為一體，提高結(jié)合的穩(wěn)定性，定位可靠性也高。

17、在一種可選的實(shí)施方式中，所述電極結(jié)構(gòu)還包括：

18、外殼，包覆于所述接地電極和所述感應(yīng)電極形成的電極組件的外側(cè)。

19、有益效果：接地電極和感應(yīng)電極形成的電極組件的外側(cè)包覆外殼進(jìn)行防護(hù)，也保證外觀的美觀性。

20、第二方面，本實(shí)用新型還提供了一種電容式電壓傳感器，包括：

21、連接結(jié)構(gòu)；

22、以上任一項(xiàng)所述的電極結(jié)構(gòu)，且電極結(jié)構(gòu)的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述電極結(jié)構(gòu)通過(guò)所述連接結(jié)構(gòu)可開(kāi)合式相對(duì)設(shè)置并形成圓環(huán)狀。

23、有益效果：兩個(gè)電極結(jié)構(gòu)通過(guò)連接結(jié)構(gòu)可開(kāi)合設(shè)置，安裝簡(jiǎn)單，操作方便。

24、在一種可選的實(shí)施方式中，所述連接結(jié)構(gòu)包括折疊式卡扣。

25、有益效果：兩個(gè)電極結(jié)構(gòu)通過(guò)折疊式卡扣進(jìn)行配合連接，安裝簡(jiǎn)單，開(kāi)合操作方便快捷。

26、在一種可選的實(shí)施方式中，所述電極結(jié)構(gòu)通過(guò)引線外接同軸電纜，且所述同軸電纜與所述電極結(jié)構(gòu)的銜接處設(shè)置有防爆接頭。

27、有益效果：銜接處設(shè)置防爆接頭的方式提高了電容式電壓傳感器的安全等級(jí)。

技術(shù)特征：

1.一種電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述接地電極(1)與所述感應(yīng)電極(2)之間填充有可塑性絕緣層(3)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述接地電極(1)的兩端設(shè)置有金屬封閉蓋體(4)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述接地電極(1)的外圓面處的壁厚為t1，所述感應(yīng)電極(2)的內(nèi)圓面處的壁厚為t2，且t1＝t2。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述接地電極(1)側(cè)壁的壁厚為t3，所述感應(yīng)電極(2)側(cè)壁的壁厚為t4，且t3＝t4。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述絕緣層(3)為環(huán)氧樹(shù)脂灌膠層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電極結(jié)構(gòu)還包括：

8.一種電容式電壓傳感器，其特征在于，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電容式電壓傳感器，其特征在于，所述連接結(jié)構(gòu)(7)包括折疊式卡扣。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電容式電壓傳感器，其特征在于，所述電極結(jié)構(gòu)通過(guò)引線(6)外接同軸電纜(9)，且所述同軸電纜(9)與所述電極結(jié)構(gòu)的銜接處設(shè)置有防爆接頭(8)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及電壓傳感器技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種電極結(jié)構(gòu)及電容式電壓傳感器，該電極結(jié)構(gòu)包括：接地電極，呈半圓環(huán)狀中空結(jié)構(gòu)，且接地電極的內(nèi)圓面具有第一敞口；感應(yīng)電極，呈半圓環(huán)狀中空結(jié)構(gòu)，且感應(yīng)電極的外圓面具有第二敞口；感應(yīng)電極嵌設(shè)于接地電極形成的中空腔室內(nèi)，且第一敞口與第二敞口朝向相反。接地電極和感應(yīng)電極均呈半圓環(huán)狀中空結(jié)構(gòu)，形成的電極結(jié)構(gòu)的邊緣處呈圓形結(jié)構(gòu)，由于邊緣處不存在尖角，減少了電極形狀對(duì)邊緣處電場(chǎng)分布的影響，降低了邊緣負(fù)效應(yīng)，提高了電容式電壓傳感器的測(cè)量靈敏度；感應(yīng)電極內(nèi)嵌于接地電極中，使得感應(yīng)電極邊緣輻射出的電場(chǎng)能被接地電極完全吸收，還能屏蔽外部干擾，提高電容式電壓傳感器的測(cè)量精度。

技術(shù)研發(fā)人員：沈曙光,趙逸凡,謝萬(wàn)順,毛慶波,陳潤(rùn)超,郭政委,鞏秀中,袁明明,馬欣欣,周峻毅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇華電濱海風(fēng)電有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240328
技術(shù)公布日：2024/12/23