一種適用于變壓器狀態在線監測的水分、氫含量及溫度變送器的制造方法
【專利說明】一種適用于變壓器狀態在線監測的水分、氫含量及溫度變
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送裔
技術領域
[0001]本發明屬于在線監測技術領域，特別涉及一種適用于變壓器狀態在線監測的水分、氫含量及溫度變送器。
【背景技術】
[0002]電力變壓器是電網內的重要設備。老化、高負載水平以及網絡故障均會導致變壓器受損，從而增加意外故障和電力中斷風險。氫含量及其變化率可反映故障狀態的嚴重程度，水分可對變壓器壽命產生直接影響。并且油中水分對于變壓器纖維素狀況和油液的絕緣能力產生重要影響。利用安裝在諸如取油口等原位位置的探頭對氫含量和水含量進行連續監測是預防性維護措施延長變壓器壽命、最終降低業主總成本的第一步。
[0003]目前，用于變壓器狀態在線監測的傳感儀器，使用抽油栗、軟管、電池、閥、薄膜或其它可能發生故障或導致電力中斷的易磨損零件，縮短了產品使用壽命；且操作過程中會不可避免的引入微量外界環境空氣，累積將對變壓器的安全運行帶來隱患；同時，傳感器存在測量精度較差的問題。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種適用于變壓器狀態在線監測的水分、氫含量及溫度變送器，實現了三種關鍵性參數測量，可調式探頭安裝深度能夠適應各種變壓器閥體，并且可與具有代表性的油液直接接觸。
[0005]為解決以上技術問題，本發明采用如下技術方案:
一種適用于變壓器狀態在線監測的水分、氫含量及溫度變送器，包括用于信號處理及輸出的電氣盒，所述的水分、氫含量及溫度變送器還包括后端部與所述的電氣盒相密封連接且具有探測部和連接部的長探測管、套設于所述的長探測管上用于連接變壓器的安裝適配接頭、設置于所述的長探測管的探測部內的傳感器芯體絕熱封裝單元；所述的傳感器芯體絕熱封裝單元包括上絕熱卡件、下絕熱卡件、懸空固定于所述的上絕熱卡件和所述的下絕熱卡件之間的柔性電路板、焊接于所述的柔性電路板的表面上的氫敏芯體和溫濕度傳感器、套設于所述的上絕熱卡件和所述的下絕熱卡件的后端部上用于將所述的上絕熱卡件和所述的下絕熱卡件相固定的絕熱密封階臺；所述的水分、氫含量及溫度變送器還包括前端部與所述的柔性電路板相電連接、后端部伸出所述的長探測管并與所述的電氣盒內的下電路板相電連接的柔性電路導帶。
[0006]具體地，所述的長探測管的后端部伸至所述的電氣盒內并通過法蘭盤螺母將所述的長探測管和所述的電氣盒旋緊并密封連接。
[0007]具體地，所述的水分、氫含量及溫度變送器還包括填設在所述的長探測管的連接部內的絕熱綿。
[0008]具體地，所述的水分、氫含量及溫度變送器還包括套設于所述的長探測管上的外套緊固螺母、套設于所述的長探測管上且位于所述的外套緊固螺母和所述的安裝適配接頭之間的非金屬卡套，所述的外套緊固螺母與所述的安裝適配接頭相螺紋連接從而使得所述的非金屬卡套與所述的安裝適配接頭相抵緊。
[0009]具體地，所述的非金屬卡套的材質為聚四氟乙烯。
[0010]具體地，所述的水分、氫含量及溫度變送器還包括形成在所述的安裝適配接頭上的溝槽、設置在所述的溝槽內從而使得所述的安裝適配接頭和所述的長探測管之間形成軟接觸密封的第一 0型密封圈。
[0011]具體地，所述的水分、氫含量及溫度變送器還包括開設在所述的安裝適配接頭的球閥連接端上且與球閥閥芯相連通的內孔、開設在所述的安裝適配接頭上且與所述的內孔相連通的排氣螺釘孔、安設在所述的排氣螺釘孔內的排氣螺釘。
[0012]更具體地，所述排氣螺釘與安裝適配接頭之間套設有密封墊。
[0013]具體地，所述的傳感器芯體絕熱封裝單元還包括分別開設在所述的絕熱密封階臺的上下圓面上的圓孔、分別安裝在所述的圓孔內且能夠將所述的上絕熱卡件和所述的下絕熱卡件相頂緊從而將所述的柔性電路板卡緊的子頭螺釘。
[0014]具體地，所述的傳感器芯體絕熱封裝單元還包括形成在所述的長探測管的內壁上的第一凸起、設置在所述的絕熱密封階臺上的第二凸起、形成在所述的絕熱密封階臺上的凹槽、設置在所述的第一凸起和所述的第二凸起之間的第二 0型密封圈、套設在所述的凹槽內的第三0型密封圈。
[0015]具體地，所述的傳感器芯體絕熱封裝單元還包括灌封在所述的絕熱密封階臺內用于將從所述的上絕熱卡件和所述的下絕熱卡件之間穿出所述的柔性電路導帶所形成的間隙密封的環氧樹脂。
[0016]具體地，所述的柔性電路板的厚度為0.4~lmm。
[0017]具體地，所述的水分、氫含量及溫度變送器還包括與所述的長探測管的前端部相螺紋連接從而將所述的傳感器芯體絕熱封裝單元固定于所述的長探測管的探測部內的端蓋、形成在所述的端蓋上供變壓器中的油液進出的第一導油孔。
[0018]具體地，所述的水分、氫含量及溫度變送器還包括形成在所述的上絕熱卡件或所述的下絕熱卡件上且與所述的氫敏芯體所在位置相對應的第二導油孔、形成在所述的長探測管上且與所述的第二導油孔相重合的第三導油孔。
[0019]具體地，所述的上絕熱卡件、所述的下絕熱卡件和所述的絕熱密封階臺的材質為聚苯硫醚。
[0020]本發明中涉及的前后上下等方位詞是以圖1為參照的，圖1中電氣盒所在側為后，端蓋所在側為前，圖1的右側為上，左側為下。
[0021]由于上述技術方案的實施，本發明與現有技術相比具有如下優點:
本發明通過對水分、氫含量及溫度變送器結構的改進，使得柔性電路板與周圍油液流體間的熱交換效率高，對氫敏芯片溫控的影響較小，提高了水分、氫含量及溫度變送器的測量精度。可調式安裝適配接頭使得探測部安裝深度能夠適應各種變壓器閥體，特殊要求溫濕度傳感器可伸出油孔區，氫敏芯體位于油孔區，此設計可快速可靠地探測水含量波動值，同時避免干擾氫敏芯體的溫控。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明一種適用于變壓器狀態在線監測的水分、氫含量及溫度變送器結構示意圖；
圖2是圖1的探測部處放大結構示意圖；
圖3是圖1傳感器芯體絕熱封裝單元的結構設計元件分解圖；
其中:1、電氣盒；2、法蘭盤螺母；3、長探測管；3a、第三導油孔；4、電連接件；5、下電路板；6、上電路板；7、轉接板；8、絕熱棉；9、外套緊固螺母；10、非金屬卡套；11、安裝適配接頭；11a、內孔；lib、排氣螺釘孔；12、排氣螺釘；13、密封墊；14、第一 0型密封圈；15、端蓋；15a、第一導油孔；16、柔性電路導帶；17、第二 0型密封圈；18、第三0型密封圈；19、上絕熱卡件；20、下絕熱卡件；21、絕熱密封階臺；22、環氧樹脂；23、子頭螺釘；24、柔性電路板；25、氫敏芯體；26、溫濕度傳感器。
【具體實施方式】
[0023]以下將結合說明書附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
[0024]圖1至圖3示出了本發明適用于變壓器狀態在線監測的水分、氫含量及溫度變送器的一種實施例，該產品包括電氣盒1、長探測管3、安裝適配接頭11、外套緊固螺母9、上絕熱卡件19、下絕熱卡件20、絕熱密封階臺21、端蓋15、柔性電路導帶16等。
[0025]電氣盒1用于信號處理及輸出，其可以采購標準件，且大致包括非金屬殼體、設置在非金屬殼體內的轉接板7、與轉接板7通過螺釘連接的下電路板5、與下電路板5通過插針連接的上電路板6，設置在殼體上與下電路板5通過電纜線連接的電連接件。
[0026]長探測管3具有位于前側的探測部和位于后側的連接部，長探測管3的后端部伸至電氣盒1內部并且通過法蘭盤螺母2將長探測管3和電氣盒1旋緊連接并密封。安裝適配接頭11和外套緊固螺母9套設于長探測管3上，長探測管3的探測部內設有傳感器芯體絕熱封裝單元。傳感器芯體絕熱封裝單元包括上絕熱卡件19、下絕熱卡件20、懸空固定于上絕熱卡件19和下絕熱卡件20之間的柔性電路板24、焊接于柔性電路板24的表面上的氫敏芯體25和溫濕度傳感器26、套設于上絕熱卡件19和下絕熱卡件20的后端部上用于將上絕熱卡件19和下絕熱卡件20相固定的絕熱密封階臺21。上絕熱卡件19、下絕熱卡件20和絕熱密封階臺21組裝成絕熱圓柱體。柔性電路導帶16的前端部與柔性電路板24電連接，柔性電路導帶16的后端部穿出長探測管3，并伸至電氣盒1內與電氣盒1內的下電路板5電連接。該結構中，上絕熱卡件19、下絕熱卡件20和絕熱密封階臺21均選用絕熱系數高的聚苯硫醚材料加工而成，三者組合成體，內夾持薄型柔性電路板24，由于薄型柔性電路板24具有面積大體積小的特性，與周圍油液流體間的熱交換效率高，對氫敏芯片25溫控的影響較小，提高了水分、氫含量及溫度變送器的測量精度。采用可調式安裝適配接頭11，使得長探測管3的探測部的安裝深度能夠適應各種變壓器閥體，特殊要求時溫濕度傳感器26可伸出油孔區，氫敏芯體25位于油孔區，此設計可快速可靠地探測水含量波動值，同時避免了干擾氫敏芯體25溫控。
[0027]本實施例中，長探測管3的前端部裝設有一端蓋15，該端蓋15與長探測管3的前端部螺紋旋緊從而將傳感器芯體絕熱封裝單元固定于長探測管3內。端蓋15上開有數個供變壓器中的油液進出的第一導油孔15a，主要用于探頭端部的溫濕度傳感器26完全與油液直接接觸，可快速可靠地探測水含量波動值。
[0028]本實施例中，安裝適配接頭11和外套緊固螺母9之間設有套裝于長探測管3上的呈V型的非金屬卡套10，外套緊固螺母9與安裝適配接頭11螺紋連接并驅使非金屬卡套10頂緊安裝適配接頭9。該非金屬卡套10采用聚四氟乙烯材料制作，其作用有三:一、起到對安裝適配接頭11和長探測管3之間的密封作用；二、可避免安裝適配接頭9與長探測管3形成金屬間直接接觸，確保了重復拆裝對長探測管3外壁無損傷；三、起到安裝到位后緊固長探測管3的作用。
[0029]本實施例中，水分、氫含量及溫度變送器還包括形成在安裝適配接頭11上的溝槽、設置在溝槽內從而使得安裝適配接頭11和長探測管3之間形成軟接觸密封的第一 0型密封圈14。該第一 0型密封圈14可對安裝適配接頭11與長探測管3之間形成進一步密封，大大提高了密封效果；尤其在安裝適配接頭11旋松，調整長探測管3的探測部伸入液體長度情況下，防止油液大量溢出，也避免了空氣進入油腔內，起到絕對密封作用。