高壓變電站室外小型無線收發裝置用金屬網電磁屏蔽裝置的製作方法

2023-10-20 05:08:07 2

專利名稱：高壓變電站室外小型無線收發裝置用金屬網電磁屏蔽裝置的製作方法
高壓變電站室外小型無線收發裝置用金屬網電磁屏蔽裝置方法
技術領域：
本發明屬於電力供電附屬設施特別是電磁兼容技術領域，具體涉及一種高 壓變電站室外小型無線收發裝置用電磁屏蔽裝置。背景技術：
隨著我國經濟的快速增長，電力供應量日益增加，電力供應量的持續快速 增長，給高壓電網設備帶來了一系列安全問題，為預防各類電力事故，安全運行監測的工 作量快速增大，而且隨著變電站綜合自動化水平的不斷提高，各種數據的實時收發顯得越 來越重要。無線通信由於不用考慮布線的問題，有利於減少變電站的空間佔用和設備複雜 程度，方便實用，將其用於數據的實時傳輸有很大的發展空間，今後將會越來越多的運用 到變電站的實際運行中。然而變電站的電磁環境十分複雜，任何設備在投放到變電站工作時都要考慮到與變電 站環境的電磁兼容問題。所謂電磁兼容性，是指設備或系統在其電磁環境中能正常工作， 且不對該環境中的任何事物造成不能承受的電磁騷擾的能力。在電力系統發展初期，電壓 等級較低，用電設備少，二次設備的結構也比較簡單，因此電磁兼容問題不太突出。而電 力系統發展到今天，容量和等級都大大提高，大型整流設備和大量電子類型家用電器的廣 泛使用使得諧波汙染問題變得相當嚴重，二次設備的微型化、數位化、電子化使暫態騷擾 和高頻輻射騷擾問題日益突出。目前關於電磁屏蔽技術的專利多用於普通的小型電子設備，並沒有覆蓋到用於電力系 統中的裝置，更很少採用到金屬網作為屏蔽材料，而關於電力系統的電磁兼容研究大都側 重於各種主要的大型一次設備和二次設備，對於室外的小型無線裝置並沒有涉及。而變電站中的設備分布情況十分複雜，為了避免相互間的幹擾以及放電現象，設備間， 以及設備的不同部件間都有精確的安裝安全距離要求，隨意放置的金屬體會影響設備間的 電場分布，會造成相間距離的變化，在大電流通過時會產生放電，嚴重的會造成事故，帶 來非常重大的損失。而這種小型無線裝置在變電站中的安裝位置並不固定，相對來講比較 隨意，因此傳統的用來進行電磁屏蔽的金屬外殼並不適用於這種情況。
發明內容本發明的目的是解決高壓變電站室外小型無線收發裝置的電磁兼容屏蔽的 問題，提供一種高壓變電站室外小型無線收發裝置用金屬網電磁屏蔽裝置。本發明'提供了一種用於變電站室外小型無線收發裝置的金屬網電磁兼容屏蔽設計，可 以達到很好的電磁兼容屏蔽效果。本發明提供的高壓變電站室外小型無線收發裝置用金屬網電磁屏蔽裝置，由雙層絕緣 殼體和頂蓋兩部分組成，殼體部分包括外部絕緣殼體、內部絕緣殼體以及殼體間金屬網夾 層；頂蓋部分包括內部絕緣頂蓋、外部絕緣頂蓋以及頂蓋間金屬網夾層。內部絕緣殼體的壁沿高於外部絕緣殼體，內部絕緣頂蓋和外部絕緣頂蓋組裝後的側壁邊緣形成一個凹槽， 該凹槽的深度和寬度與外部絕緣殼體和內部絕緣殼體兩部分高度差以及內部絕緣殼體的 厚度相匹配，殼體和頂蓋採用咬合的方式連接，使頂蓋部分與殼體部分緊密固定在一起。 內部絕緣頂蓋和外部絕緣頂蓋組裝後的拐角處設置有一個金屬襯墊，且頂蓋間金屬網 夾層和殼體間金屬網夾層延伸到金屬襯墊並有部分重疊。絕緣殼體的一側開有一個用於放置無線裝置天線的？L，且外部絕緣殼體和內部絕緣殼 體的孔的開口位置保持一致，開口上加裝導電襯墊或套管。本發明具有如下優點本發明裝置的外殼採用工程塑料或環氧樹脂一類的絕緣材料，這樣安裝起來不用考慮 相間電場和磁場的分布，安裝位置不會對變電站設備正常運行造成影響，實施起來比較方 便。本發明採用金屬網作為夾層由內外兩層絕緣層固定，安裝簡單，內部絕緣層可以保證 集成電路不會受到靜電幹擾，也可避免直接將金屬網放在內側所可能造成的電子線路短路 現象。頂蓋與殼身連接處採用金屬襯墊，保證兩部分的導電連續性，不對整體的屏蔽性能 造成影響，並且採用凹槽咬合設計，增加縫隙深度，使屏蔽效能的衰減降到最低。本發明以工程塑料或環氧樹脂等絕緣材料作為主外殼可有效防止對變電站設備安全 相間距離的破壞，避免大電流通過時發生放電現象，內部的金屬網對整個裝置進行電磁屏 蔽保護，幫助裝置在變電站的電磁環境下正常工作。本發明與普通的加入金屬隔層的方法和在內壁噴塗導電塗料的方法相比，此種方法成 本更低，更加方便實用。
圖1為高壓變電站室外小型無線收發裝置用金屬網電磁屏蔽裝置示意圖，A為外形示意圖，B為軸側展開示意圖；圖2為該屏蔽裝置的殼體與頂蓋連接剖視圖。其中零件為外部絕緣殼體l、內部絕緣殼體2、內部絕緣頂蓋3、外部絕緣頂蓋4、 頂蓋間金屬網夾層5、金屬襯墊6、殼體間金屬網夾層7。
具體實施方式實施例l如圖1所示，本發明電磁屏蔽裝置包括雙層絕緣殼體和頂蓋兩部分組成，殼體包括具有五個面的外部絕緣殼體1、內部絕緣殼體2以及殼體間金屬網夾層7。電磁屏蔽一般首先會考慮使用金屬板材，但是金屬板不像金屬網那樣具有可塑性，做 成隔層需要藉助模具，而且還會增加外殼的重量和厚度。至於導電塗料，它的成本更加高 昂。本發明電磁屏蔽採用金屬網，所用材料要求為黃銅網、紫銅網或不鏽鋼網。絕緣層所 用材料要求為工程塑料或環氧樹脂，內部絕緣殼體要能夠完全嵌入到外部絕緣殼體中，並 且內外壁能夠相互接觸上，以不會發生相對移動為準。嵌入後在上方開口處，內部絕緣殼 體的壁沿高度要比外部絕緣殼體高出約3 4mm。內部、外部絕緣殼體的厚度和應有4 5mm，保證殼身具有一定的耐壓強度，內部絕緣殼體與外部絕緣殼體的厚度比大約為1: 2。絕緣殼體的側面要求有一個圓形開口，用以放置無線裝置的天線，以使裝置本身的脈 衝信號發射繞開屏蔽層，不會被屏蔽掉。開口的位置和大小由天線的位置和大小決定，要 求外部絕緣殼體和內部絕緣殼體的開口位置和大小嚴格保持一致，以嵌入時完好重疊為標 準。開口上要求加裝導電襯墊或套管，以減少孔洞對整體電磁屏蔽效能的負面影響，同時 能夠保障裝置的密閉性。頂蓋部分同樣採用雙層絕緣殼體設計，包括內部絕緣頂蓋3、外部絕緣頂蓋4以及頂 蓋間金屬網夾層5。絕緣層與金屬網所用材料均與殼體絕緣層以及金屬網要求相同，厚度 和同樣為4 5mm，內部絕緣殼體與外部絕緣殼體的厚度比大約為1: 1。內部絕緣頂蓋要 能夠完全嵌入到外部絕緣頂蓋中，並且內外壁能夠相互接觸上，以不會發生相對移動為準。如圖2所示，拼接好的頂蓋邊緣採用凹槽設計，凹槽的深度和寬度要求與殼體絕緣層 兩部分高度差以及內部絕緣殼體的厚度相匹配，殼體和頂蓋連接處採用咬合的方式，增加 縫隙深度。安裝組合時金屬網夾層放置於兩層絕緣殼體及頂蓋之間，由於金屬網具有可塑性，絕 緣殼體間的機械壓力即可使其發生相應的形變，與整個裝置的外殼形狀相符合，無須採取 其他措施，節省了工序。凹槽內兩部分金屬網夾層的連接處要求加裝金屬襯墊6，分別與 兩部分的金屬網夾層相接觸，保持金屬網夾層的整體導電連續性，保證屏蔽效果。頂蓋間 金屬網夾層5和殼體間金屬網夾層7要求能夠延伸到金屬襯墊6的位置，且能夠與金屬襯 墊充分接觸。頂蓋與殼體的固定方法可有很多種，本實施方案提供一種固定方法。該方法如圖1所 示，在外部絕緣殼體l的四個拐角處設置螺孔，同時，與之相應，在的外部絕緣頂蓋4的 四個拐角的同樣位置設置孔洞，孔洞的大小應與外部絕緣殼體1的螺孔相匹配，然後用螺 絲加以固定，螺絲的材料應與絕緣殼體的材料保持一致。變電站中的電磁騷擾主要有傳導騷擾和輻射騷擾，對無線裝置產生影響的主要是輻射 騷擾，包括高壓變電站中的局部放電(電暈、沿面放電等)、雷擊變電站避雷針、開關操 作以及直流換流站中換流閥導通和關斷等，其主要幹擾信道在20kHz到30MHz範圍內。 對於該範圍內的電磁幹擾，40目以上的金屬網就能夠提供40dB以上的屏蔽效能，能夠滿 足裝置正常工作的需要，其中以紫銅網的屏蔽效果最好。絕緣材料如工程塑料採用3 5mm 的厚度就可有效防止高電壓擊穿，耐壓等級可達5kV。
權利要求
1、一種高壓變電站室外小型無線收發裝置用金屬網電磁屏蔽裝置，其特徵是該裝置由雙層絕緣殼體和頂蓋兩部分組成，殼體部分包括外部絕緣殼體、內部絕緣殼體以及殼體間金屬網夾層；頂蓋部分包括內部絕緣頂蓋、外部絕緣頂蓋以及頂蓋間金屬網夾層；頂蓋部分與殼體部分緊密固定在一起。
2、 根據權利要求1所述的裝置，其特徵是絕緣殼體的一側開有一個用於放置無線裝 置天線的孔，且外部絕緣殼體和內部絕緣殼體的孔的開口位置保持一致，開口上加裝導電 襯墊或套管。
3、 根據權利要求l或2所述的裝置，其特徵是內部絕緣殼體的壁沿高於外部絕緣殼 體，內部絕緣頂蓋和外部絕緣頂蓋組裝後的側壁邊緣形成一個凹槽，該凹槽的深度和寬度 與外部絕緣殼體和內部絕緣殼體兩部分高度差以及內部絕緣殼體的厚度相匹配，殼體和頂 蓋採用咬合的方式連接。
4、 根據權利要求1或2所述的裝置，其特徵是內部絕緣頂蓋和外部絕緣頂蓋組裝後 的拐角處設置有一個金屬襯墊，且頂蓋間金屬網夾層和殼體間金屬網夾層延伸到金屬襯墊 並有部分重疊。
全文摘要
一種高壓變電站室外小型無線收發裝置用金屬網電磁屏蔽裝置。由殼體和頂蓋兩部分組成，殼體部分包括外部、內部絕緣殼體及殼體間金屬網夾層；頂蓋部分包括內部、外部絕緣頂蓋及頂蓋間金屬網夾層。內部絕緣殼體的壁沿高於外部絕緣殼體，兩層頂蓋組裝後的側壁邊緣形成一個凹槽，並與殼體兩部分高度差以及內部絕緣殼體的厚度相匹配，殼體和頂蓋採用咬合的方式連接。本發明以絕緣材料作為主外殼可有效防止對變電站設備安全相間距離的破壞，避免大電流通過時發生放電現象，內部的金屬網對整個裝置進行電磁屏蔽保護，幫助裝置在變電站的電磁環境下正常工作。與普通的加入金屬隔層的方法和在內壁噴塗導電塗料的方法相比，此種方法成本更低，更加方便實用。
文檔編號H01Q1/52GK101272002SQ20081005273
公開日2008年9月24日 申請日期2008年4月15日 優先權日2008年4月15日
發明者王洪禮, 管火志, 蔡建爽, 鄭加駒, 強 高 申請人:天津大學