電壓感測裝置的制造方法

電壓感測裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種用于高壓和/或中壓功率承載導體的電壓感測裝置，所述電壓感測裝置包括：具有用于接收所述功率承載導體的通道的載體元件(3)，其中所述載體元件包括在所述載體元件通道的軸向上延伸并且充當所述電壓感測裝置的第一電極的電極(4)，其中所述電力線纜的導體(1)充當所述電壓感測裝置的第二電極，并且其中所述載體元件的熱膨脹系數在20℃下小于5×10^?6 1/K。
【專利說明】電壓感測裝置
[0001]本發明涉及用于電網中高壓或中壓功率承載導體的電壓感測裝置。本發明也涉及此類電壓感測裝置與功率承載導體的組合。最后，本發明涉及此類電壓感測裝置在線纜附件、線纜接合體和/或線纜終端裝置中的用途。
[0002]電網的操作員通過其安裝位置和各個線纜上的電壓和/或電流傳感器監測電力網的狀態。英國專利文件GB I 058 890描述了用于高壓和中壓電力線纜的電壓傳感器示例，其中線纜的絕緣導體和場感測探針電極由保護電極圍繞，并且其中保護電極和探針電極與高增益放大器的輸入端子相連。
[0003]專利EP2 608 338 Al公開了用于將高壓或中壓電力線纜連接到連接點的終端連接裝置。根據一個實施方案，終端連接裝置包括為電容式分壓器的電壓傳感器，其中第一電容器由線纜內導體、線纜絕緣層和位于線纜絕緣層上的半導電部分組成。
[0004]專利CN102543427 A公開了包括具有兩個電極的管狀陶瓷體的電容式電壓感測
目.ο
[0005]鑒于上面列舉的現有技術，希望為提供高準確度測量值的高壓或中壓功率承載導體提供電壓感測裝置。另外希望為高壓或中壓功率承載導體提供幾乎不影響或不影響電力線纜電場的電壓感測裝置。還希望為高壓或中壓功率承載導體提供可輕松且經濟有效地集成到高壓或中壓功率承載導體安裝位置或組件中的電壓感測裝置。
[0006]根據本發明用于高壓或中壓功率承載導體的電壓感測裝置提供:
[0007]-具有用于接收功率承載導體的通道的載體元件，其中
[0008]-載體元件包括在載體元件通道的軸向上延伸并且充當電壓感測裝置的第一電極的電極，其中
[0009]-導體充當電壓感測裝置的第二電極，并且其中
[0010]-載體元件的熱膨脹系數在20°C下小于或等于5X10~-61/K。
[0011]本發明提供一種具有載體元件的電壓感測裝置，該載體元件的熱膨脹系數非常小，在20°C下小于5X10~-6 1/Κ，其中該載體元件至少部分圍繞功率承載導體布置并且包括電壓感測裝置的第一電極。電力線纜的導體可充當電壓感測裝置的第二電極。第一電極和第二電極可與介電元件一起提供電壓感測裝置的第一感測電容器，電容感測裝置例如電容式分壓器或任何其他合適的電容式電壓感測裝置。由于載體元件的熱膨脹系數小，因此載體元件的幾何結構幾乎與溫度無關。這樣，由載體元件組成的電極與可充當第二電極的功率承載導體之間的距離僅僅取決于線纜的熱膨脹，因此不會改變尺寸或僅僅發生不會影響測量值準確度的尺寸改變。這為能夠提供高準確度電壓測量值提供了有利條件。本發明的功率承載導體可為電力線纜的內導體、線纜連接器或匯流條。此外，由于材料選擇，根據本發明的電壓感測裝置提供非常緊湊的解決方案，可輕松集成到諸如線纜附件、線纜接合體和/或線纜終端體等線纜組件中。
[0012]根據本發明，熱膨脹系數在20°C下小于或等于5Χ10~-61/Κ，例如可以是在20°C下為 3.6Χ10~-6 1/K 或在 20°C 下為 2.5Χ10~-6 1/K。
[0013]—般來講，溫度變化對感測電容器的電容的影響還可通過選擇在溫度變化時比電容變化極小的材料(即，具有較低電容溫度系數的材料)制備載體元件得以降低。
[0014]在本發明的一個方面，載體元件可包含選自陶瓷、云母、氮化硅的一種或多種材料。在另一方面，載體元件可包含“IEC/EN 60384第一類”電介質，諸如MgNb206、ZnNb206、MgTa206、ZnTa206、(Zn,Mg)Ti03、(ZrSn)Ti04、CaZr03或Ba2Ti9O2Q13IEC/EN 60384第一類是指國際電工委員會(Internat1nal Electrotechnical Commiss1n IEC)在IEC/EN 60384-1 和IEC/EN 60384-8/9/21/22中的分類。特別地，材料可選自COG(NPO)陶瓷。
[0015]在本發明的一個方面，載體元件可包含選自在+10°C至+130°C的溫度范圍內具有低于20X 10—61/K的電容溫度系數的聚合物的一種或多種材料，諸如聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚酯、聚酰亞胺、聚四氟乙烯、乙烯-三氟氯乙烯、聚甲醛、聚苯醚、聚乙烯亞胺、聚甲基戊烯、環烯烴共聚物、聚砜、聚醚醚酮、聚苯硫醚或聚萘二甲酸乙二醇酯。在本發明的其他方面，載體元件可包含聚苯硫醚。在另外的實施方案中，載體元件可包含聚萘二甲酸乙二醇酯。這些聚合物中的某些聚合物不僅具有較低的電容溫度系數，而且可提供高穩定性和可靠性、高電擊穿強度、自修復特性和/或低介電損耗。
[0016]在本發明的另外方面，載體元件可包含陶瓷填料/聚合物基體復合材料換句話講，載體元件可包含填充有陶瓷填料的主體聚合物基體。此類陶瓷填料可以是，例如陶瓷、云母、Si3N4、基于(Mg，Zn)Ti03、Ba2Ti902Q或CaZrO3的C0G/NP0制劑或這些物質的混合物。主體聚合物基體可包含具有負電容溫度系數的聚合物，并且陶瓷填料可包括含具有正電容溫度系數的材料。或者，主體聚合物基體可包含具有正電容溫度系數的聚合物，諸如EPR，并且陶瓷填料可包含具有負電容溫度系數的材料。從而總體陶瓷填料/聚合物基體復合材料可具有極低的電容溫度系數。具有包含此類復合材料的載體元件的電壓感測裝置可以比其他裝置更高的準確度來感測功率承載導體的電壓。
[0017]一般來講，并且與上述內容無關，載體元件可包含具有正電容溫度系數的第一陶瓷材料和具有負電容溫度系數的第二陶瓷材料。載體元件可含在10°c至130°C之間的特定溫度范圍內具有正電容溫度系數的第一陶瓷材料和具有負電容溫度系數的第二陶瓷材料。具有此類載體元件的電壓感測裝置可比其他裝置以更高的準確度來感測功率承載導體的電壓。
[0018]第一電極可包含導電金屬，諸如銅、銀、金、鎳、鋁或包含任何此類材料的合金。內電極可包含導電聚合物。與其他特性無關，內電極的徑向厚度可以介于I微米至I毫米之間。內電極可包含非鐵磁性材料，以傳輸由功率承載導體生成的磁場。它可以例如包含鎳-磷或含鎳-磷的合金。
[0019]根據本發明的一個實施方案，根據本發明的載體元件被成形使得載體元件至少部分地圍繞功率承載導體。高壓和中壓電力線纜的導體常常具有圓形橫截面。對于將電力線纜導體充當一個電極的感測電容器，第二電極的優選形狀是至少部分地圍繞電力線纜的形狀。因此，優選形狀可以是完全閉合的環形元件或提供開口的環形元件。
[0020]載體元件可為管狀，并且可提供第一主表面、第二主表面以及用于接收功率承載導體的軸向通道。管狀載體元件可沿著其軸向延伸部完全閉合。在此類情況下，可通過將載體元件放置在功率承載導體端部的上方而使導體進入載體的通道中。載體元件也可以沿著其縱向延伸部提供開口，該開口可為功率承載導體提供入口。載體元件也可由一個以上的零件制成，其中這些零件可通過合適的方式相互連接，例如通過能夠簡單地開合載體元件并因此簡單地圍繞功率承載導體放置感測電容器的合適鉸鏈構造。另一種解決方案是通過插頭解決方案相互連接載體元件的零件。載體元件可以例如由兩個半殼體制成。
[0021]根據本發明的載體元件可包含介電材料。根據載體元件上電極的布置，除了承載電極，載體元件也可充當根據本發明的電壓感測裝置的感測電容器的介電元件。
[0022]根據本發明的載體元件可包含陶瓷材料。陶瓷材料具有低熱膨脹系數。陶瓷材料還具有高介電強度和高硬度。此外，市面上供應有具有低吸水率且受溫度影響較小的介電常數的陶瓷材料。化學穩定性是陶瓷材料對根據本發明的應用有利的另外屬性。低熱膨脹系數在超出溫度范圍時提供幾何穩定性，這使測量值具有高精度。高介電強度是在高壓和中壓應用中用來確保可靠性的重要特性。陶瓷材料的高硬度使得人們可以將載體元件的尺寸設計為能夠輕松地放置于線纜附件內，例如線纜終端內、分離式連接器內或線纜接頭內。因此陶瓷材料滿足根據本發明的載體元件的數個有利要求。
[0023]根據本發明的電壓感測裝置的第一電極可布置在載體元件徑向外側的第一主表面上。在此構造中，除了其他部件，載體元件可充當電壓感測裝置的感測電容器的介電元件。本發明的此類實施方案可提供如下優點，即，可從載體元件的外部輕松觸及第一電極，因此能夠輕松地將其他電子部件安裝到電極上。也可以例如通過焊接或其他粘結技術將電子部件(諸如印刷電路板)放置到第一電極的頂部。具有低熱膨脹系數的載體元件確保第一電極具有穩定的幾何結構，并從而確保第一電極與充當第二電極的功率承載導體之間具有穩定或恒定的距離。因此所述構造在提供準確的測量值方面特別有利。第一電極可至少部分地覆蓋第一主表面，或其可完全覆蓋第一主表面。
[0024]根據本發明的電壓感測裝置的第一電極也可布置在載體元件徑向內側的第二主表面上。在此類實施方案中，需要另外的部件充當感測裝置的介電元件并且定位在第一電極與第二電極之間。將第一電極放置在載體元件的內表面可提供如下優點，即，第一電極受到載體元件的保護。具有低熱膨脹系數的載體元件仍確保第一電極具有穩定的幾何結構。這與充當介電元件的另外部件的熱膨脹系數無關。因此，第一電極與充當第二電極的功率承載導體之間的距離再次穩定或恒定，這再次確保了測量值的準確度。本實施方案的另一優點可能是陶瓷載體不是電壓感測裝置的介電元件的一部分。因此，不需要陶瓷元件具有低吸水率且受溫度影響較小的介電常數。因此，使用較便宜的陶瓷材料是可能的。第一電極可至少部分地覆蓋第二主表面，或其可完全覆蓋第二主表面。
[0025]根據本發明的第一電極可在電壓感測裝置的軸向縱切面視圖中具有彎曲的輪廓，這樣第一電極的中心部分在徑向上比第一電極的邊緣更靠近通道的中心軸線。彎曲的輪廓可有利于降低內電極與外電極之間發生電擊穿的風險。沿傳感器的軸向縱切面截取的第一電極的彎曲輪廓可用于控制幾何應力。彎曲形狀可降低外電極邊緣處的場集中度，從而降低電極之間通過電介質發生擊穿的風險。采用彎曲外電極輪廓這種措施可減小電極之間的間距。繼而可節省空間并使傳感器的尺寸更小。
[0026]在一個具體實施方案中，彎曲的輪廓可具有直段和一個或兩個或更多個與直段相鄰的彎曲段。彎曲段可在背向中心通道的方向上彎曲。
[0027]或者，第一電極可在電壓感測裝置的軸向縱切面視圖中具有平直的輪廓，使得第一電極的所有部分在徑向上與通道的中心軸線具有相等的距離。平直的輪廓對于保持電壓感測裝置的總體尺寸較小可能是有利的，并且在制造方面具有特別良好的成本效益。
[0028]—般來講，根據本發明的電壓感測裝置可包括在電容式電壓傳感器組件中。第一電極、第二電極以及載體元件的第一部分可充當感測電容器。因此，感測電容器可包括在電壓傳感器組件中。電壓傳感器組件還可包括次級電容器。感測電容器和次級電容器可串聯連接以形成電容式分壓器。電容式分壓器能夠操作以感測諸如電力線纜的內導體或線纜連接器或匯流條等功率承載導體的電壓。
[0029]功率承載導體可以為線纜連接器，諸如用于中壓或高壓電力線纜的線纜連接器。可對線纜連接器進行調整以接收電力線纜的內導體。可對線纜連接器進行調整以與線纜(即與線纜的內導體)例如可釋放地或永久性地配合，或可對其進行調整以與線纜適配器配合。隨后，可對線纜適配器進行調整以與線纜(即與線纜的內導體)配合。線纜連接器可為導電的。它可包括導電表面或導電表面部分。線纜連接器可具有圓柱形狀。一般來講，可對線纜連接器的形狀或輪廓進行調整，使得線纜連接器的至少一部分可接收在通道中。在根據本發明的電壓感測裝置與線纜連接器的組合中，可對線纜連接器的形狀或輪廓以及通道的形狀和輪廓進行調整，使得當線纜連接器接收在通道中時，限制電壓感測裝置在一個或多個方向上相對于線纜連接器移動。
[0030]功率承載導體可為匯流條。匯流條可具有矩形橫截面。電壓感測裝置的軸向通道可具有矩形橫截面。
[0031]根據本發明的又一個實施方案，電壓感測裝置的第一電極可覆蓋載體元件的整個表面，包括載體元件的第一主表面、第二主表面以及這兩個主表面之間的邊緣表面。這給出了關于幾何穩定性的相同優點。本實施方案也需要另外的介電部件充當上述電壓感測裝置的感測電容器的介電元件。
[0032]載體元件上的第一電極的任何其他構造也是可能的，只要該構造能夠使其充當感測電容器的電極。例如，在載體元件內提供第一電極是可能的，也就是說電極被載體元件覆蓋在至少其兩個主表面上。
[0033]根據本發明的電壓感測裝置的第一電極可分成兩個不同的電氣獨立區域。例如，第一電極可提供圍繞載體元件在徑向方向上延伸的分割線，使得可提供兩個導電材料的電間隔環。取決于根據本發明的感測裝置的應用，兩個區域可能大小相同或不同。采用此構造時，可能的情況是:將第一個環用作所述傳感裝置的第一電極，將第二個環用于不同目的，諸如用作第二電壓感測裝置的第二感測電極。
[0034]載體元件可包括厚度例如介于3mm至5mm之間的部分。如果載體元件為環形，則可提供例如介于15mm至7 Omm之間的內徑和例如介于21 mm至9 Omm之間的外徑D。載體元件的長度L可例如大于或等于10mm。
[0035]根據本發明的電壓感測裝置可還包括布置在載體元件徑向內側上的介電元件。介電元件可包括任何類型的材料，只要其具有介電性能即可。本實施方案中電介質的熱膨脹系數與本發明的優點不相關，這是因為禁止介電元件膨脹的載體元件已經能夠確保測量的準確度。介電元件可例如包括硅膠或EPDM(乙烯丙烯二烴單體(M類)橡膠)，也可充當電力線纜導體的絕緣體。
[0036]根據本發明的電壓感測裝置可包括被布置成與電極形成機械接觸和電氣接觸的導電電壓拾取元件。
[0037]本發明還提供了上述電壓感測裝置與線纜連接裝置和/或電力線纜的組合。
[0038]本發明還提供了將上述電壓感測裝置用來感測線纜附件裝置、線纜接合體或線纜終端體中電壓的用途。
[0039]現在將參考以下舉例說明本發明具體實施方案的附圖更詳細地描述本發明:
[0040]圖1是根據本發明的電壓感測裝置的第一實施方案的剖視圖；
[0041]圖2是根據本發明的電壓感測裝置的第二實施方案的剖視圖；
[0042]圖3是根據本發明的電壓感測裝置的第三實施方案的剖視圖；
[0043]圖4是根據本發明的電壓感測裝置的一個示例的電路圖；
[0044]圖5是根據本發明的替代電壓感測裝置的電路圖；以及
[0045]圖6是根據本發明的另外替代電壓感測裝置的電路圖；
[0046]本發明的各種實施方案在本文下面有所描述并在附圖中示出，其中類似的元件具有相同的附圖標記。
[0047]圖1示出根據本發明用于高壓和/或中壓電力線纜的電壓感測裝置的第一實施方案的剖視圖。在圖1的中央，可以看見高壓或中壓電力線纜的導體I。根據本發明的電壓感測裝置也可圍繞連接器或匯流條布置。導體I被絕緣層2圍繞，絕緣層2可例如包含硅膠。由陶瓷(例如，陶瓷環)制成的管狀載體元件3布置在絕緣層2外部，并且用絕緣層2圍繞電力線纜的導體I。陶瓷材料為氮化硅(Si3N4)。該陶瓷材料的熱膨脹系數在20°C下為約2.5X10~-61/K 1/K。
[0048]陶瓷產品常常通過例如燒結工藝制成。采用此工藝時，硅膠絕緣體2可在陶瓷環3下方模制成形。也可以將陶瓷環3推進到預模制的硅膠主體2。
[0049]在圖1所示的實施方案中，陶瓷環在其徑向外側的第一主表面上提供金屬層4。金屬層4可充當電容式電壓感測裝置的感測電容器的第一電極，而電力線纜的導體I可充當電容式電壓的感測電容器的第二電極。金屬層4包括載體元件10的表面的鎳磷鍍層。
[0050]在具有金屬層4的陶瓷環3的軸向的兩側，提供了導電硅膠層5’和5”，例如模制在絕緣硅膠層2的頂部。在陶瓷環3與導電硅膠層5’和5”之間的陶瓷環3的各側上存在間隙6’和6” ο該間隙可具有約Imm至5mm的延伸部分。導電娃膠層5 ’和5”可處于地電位，陶瓷環3的金屬層4(充當電壓感測裝置的感測電容器的電極)可處于自由電位。
[0051 ]本實施方案中的感測電容器由第一電極、介電層和第二電極構成，其中第一電極是陶瓷環3上的金屬層4，介電層由絕緣體2和陶瓷環構成，第二電極是電力線纜的導體I。
[0052]由于陶瓷環3放置在硅膠或EPDM絕緣體2的頂部，并且由于陶瓷環3具有溫度穩定型幾何結構(得益于其較低的熱膨脹系數)，這可防止絕緣體徑向膨脹，并因此確保根據本發明的電壓感測裝置的感測電容器的兩個電極之間保持恒定的距離。
[0053]圖2所示的實施方案與圖1所示的實施方案的不同之處在于:金屬層4布置在陶瓷環3徑向內側的第二主表面上，而不是布置在陶瓷環3徑向外側的第一主表面上。因此，本實施方案的感測電容器由第一電極、介電層和第二電極構成，其中第一電極是陶瓷環3內的金屬層4，介電層是絕緣體2，第二電極是電力線纜的導體I。在本實施方案中，陶瓷環3可防止絕緣層2發生熱膨脹，但不充當感測電容器的介電元件。
[0054]圖3所示的實施方案與圖1所示的實施方案的不同之處在于:金屬層4布置在陶瓷環3的整個表面上，而不僅僅布置在陶瓷環3徑向外側的第一主表面上或陶瓷環3徑向內側的第二主表面上。因此，本實施方案的感測電容器由第一電極、介電層和第二電極構成，其中第一電極是圍繞陶瓷環3的金屬層4，介電層是絕緣體2，第二電極是電力線纜的導體I。在本實施方案中，陶瓷環3可防止絕緣層2發生熱膨脹，但不充當感測電容器的介電元件。
[0055]圖4為電路圖，示出了根據本發明的電容式電壓傳感器100的各個元件的電功能。感測電容器200具有第一電極4和第二電極I。第一電極對應于陶瓷環3的金屬層4，第二電極對應于電力線纜的導體I。感測電容器200與次級電容器300電串聯，次級電容器可布置在印刷電路板元件301上。印刷電路板元件301與第一電極之間的電接觸可通過印刷電路板元件301的暴露導電區域來實現。次級電容器300的一端電連接到感測電容器200，另一端電連接到地。感測電容器200的第一電極4的對地電壓通過測量次級電容器300的電壓進行測量。因此，次級電容器300通過傳感器導線80和地線82電連接到測量裝置400。測量裝置400通過傳感器導線80和地線82并聯地電連接到次級電容器300。測量裝置400用于測量傳感器導線80和地線82之間的電壓。地線82通過導電或半導電元件220電連接到地。
[0056]圖5是可替代圖4所示電路與上述電壓感測裝置一起使用的電路的電路圖。形成分壓器的內電極或第一電極4、外電極或第二電極1、感測電容器200(或高壓電容器)和次級電容器300(或低壓電容器)與圖4中對應的元件完全相同，因此不再贅述。在圖5所示的電路中，運算放大器(“OpAmp”)900用于通過由感測電容器300和次級電容器810形成的電容式分壓器來感測線纜連接器230和內導體的電壓。具體地講，OpAmp是所謂的互阻抗放大器。為實現精確感測電壓的目的，OpAmp 300的正極輸入電連接到感測電容器200的第二電極I。OpAmp 300的負極輸入通過接地電阻器905電連接到地。電源和OpAmp 900的控制元件未示出。反饋電阻器910以電的方式布置在OpAmp 900的輸出與其負極輸入之間，從而為OpAmp900的輸入之間提供穩定的電壓差方法。OpAmp 900的輸出為電壓，該電壓與感測電容器200的第二電極I的電壓成比例，從而與線纜連接器230的電壓以及電接地的內導體的電壓成比例。OpAmp 900的輸出電壓通過測量電阻器920和電壓測量裝置930進行測量。
[0057]測量電阻器920、接地電阻器905以及反饋電阻器910的電阻值都處于I兆歐(ΜΩ)的量級。
[0058]當線纜連接器230處于給定電壓時，如圖5所示的電路中OpAmp900的輸出電壓的準確度取決于感測電容器800、次級電容器810、反饋電阻器910以及接地電阻器905相應的電公差。市售電容器的公差通常不高于I %，而市售電阻器的公差則通常低至0.1%或
0.05%。
[0059]為了在測定線纜連接器230的對地電壓時獲得更高的準確度，可修改圖5所示的電路，使電路不再需要次級電容器810。從而可提高電壓感測的準確度，因為電容器是唯一具有相對較大公差的元件，其公差通常為1%。該較大的公差限制了感測線纜連接器230的電壓的準確度。
[0060]圖6是不含次級電容器810的此類電路的電路圖。感測電容器200的第一感測電極4電連接到連接器230的高電壓。第二感測電極I電連接到OpAmp 901的負極輸入。OpAmp 901的正極輸入處于電接地狀態。反饋電阻器911以電的方式布置在OpAmp 901的輸出與其負極輸入之間，從而為OpAmp 901的輸入之間提供穩定的電壓差方法。OpAmp 901的輸出電壓通過測量電阻器921和電壓測量裝置931進行測量。
[0061 ]當線纜連接器230處于給定電壓時，如圖6所示的電路中OpAmp 901的輸出電壓的準確度取決于感測電容器800和反饋電阻器910相應的電公差。與圖5所示的電路相比，此處減少了兩個元件，即次級電容器和接地電阻器，這兩個元件的公差可能會降低準確度。因此，在某些情形下，如圖6所示的電路能夠比圖5所示的電路更準確地感測連接器230以及內導體245上的電壓。
[0062]需要注意，在圖5和圖6所示的電路中，可能需要對OpAmps 900、901的輸出信號進行積分和倒置。這可通過像微控制器等部件實現，圖中未示出此類部件，這不會降低準確性。
【主權項】
1.一種用于高壓和/或中壓功率承載導體(I)的電壓感測裝置，所述電壓感測裝置包括: -具有用于接收所述功率承載導體(I)的通道的載體元件(3)，其中 -所述載體元件包括在所述載體元件的所述通道的軸向上延伸并且可操作為所述電壓感測裝置的第一電極的電極(4)，其中 -所述導體(I)可操作為所述電壓感測裝置的第二電極，并且其中 -所述載體元件(3)具有在20°C下小于或等于5X10~-6 1/K 1/K的熱膨脹系數。2.根據權利要求1所述的電壓感測裝置，其中所述載體元件(3)被成形使得所述載體元件(3)至少部分地圍繞所述功率承載導體。3.根據權利要求1或權利要求2所述的電壓感測裝置，其中所述載體元件(3)為管狀，并且提供第一主表面和相對的第二主表面以及用于接收所述功率承載導體的軸向通道。4.根據前述權利要求中任一項所述的電壓感測裝置，其中所述載體元件(3)包含介電材料。5.根據前述權利要求中任一項所述的電壓感測裝置，其中所述載體元件(3)包含陶瓷材料。6.根據前述權利要求中任一項所述的電壓感測裝置，其中所述載體元件包含選自以下的一種或多種材料:陶瓷、云母、氮化娃和諸如MgNb206、ZnNb206、MgTa206、ZnTa206、(Zn，Mg)T13、( ZrSn) T14、CaZrO3、Ba2Ti9O2Q的 “IEC/EN 60384第一類”電介質。7.根據前述權利要求中任一項所述的電壓感測裝置，其中所述載體元件包含選自在介于+10°C至+130°C之間的溫度范圍內具有低于20X10—61/K的電容溫度系數的聚合物的材料，所述聚合物諸如聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚酯、聚酰亞胺、聚四氟乙烯、乙烯-三氟氯乙烯、聚甲醛、聚苯醚、聚乙烯亞胺、聚甲基戊烯、環烯烴共聚物、聚砜、聚醚醚酮、聚苯硫醚或聚萘二甲酸乙二醇酯。8.根據前述權利要求中任一項所述的電壓感測裝置，其中所述載體元件包含陶瓷填料/聚合物基體復合材料。9.根據前述權利要求中任一項所述的電壓感測裝置，其中所述載體元件包含具有正電容溫度系數的第一陶瓷材料和具有負電容溫度系數的第二陶瓷材料。10.根據前述權利要求中任一項所述的電壓感測裝置，其中所述電壓感測裝置的第一電極(4)布置在所述載體元件(3)徑向外側的第一主表面上。11.根據權利要求1至9中任一項所述的電壓感測裝置，其中所述電壓感測裝置的第一電極(4)布置在所述載體元件(3)徑向內側的第二主表面上。12.根據權利要求1至9中任一項所述的電壓感測裝置，其中所述電壓感測裝置的第一電極(4)覆蓋所述載體元件(3)的整個表面。13.根據前述權利要求中任一項所述的電壓感測裝置，還包括布置在所述載體元件(3)的徑向內側上的介電元件(2)。14.根據權利要求13所述的電壓感測裝置，其中所述介電元件(2)包括所述功率承載元件的絕緣層的至少一部分。15.根據前述權利要求中任一項所述的電壓感測裝置，包括被布置以使得與所述第一電極(4)機械接觸和電氣接觸的導電電壓拾取元件。16.根據前述權利要求中任一項所述的電壓感測裝置與功率承載導體的組合件。17.—種用于與電網中的高壓和/或中壓電力線纜一起使用的線纜附件，所述附件包括根據權利要求1至15中任一項所述的電壓感測裝置。18.根據權利要求1至15中任一項所述的電壓感測裝置的用途，所述電壓感測裝置用于感測線纜附件裝置、線纜接合體、線纜連接器或線纜終端體中的電壓。
【文檔編號】G01R19/00GK105829898SQ201480069377
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月16日
【發明人】馬克·格雷弗曼, 弗里德里希·布澤曼, 貝恩德·舒伯特, 格哈德·洛邁爾, 安德烈亞·薩博, 雷納·雷肯, 邁克爾·斯塔爾德, 克里斯蒂安·魏因曼, 塞巴斯蒂安·埃格特, 迪潘克爾·高希, 姜明燦, 克里斯托弗·D·謝貝斯塔
【申請人】3M創新有限公司