CN101272002A - 高压变电站室外小型无线收发装置用金属网电磁屏蔽装置 - Google Patents

Abstract

一种高压变电站室外小型无线收发装置用金属网电磁屏蔽装置。由壳体和顶盖两部分组成，壳体部分包括外部、内部绝缘壳体及壳体间金属网夹层；顶盖部分包括内部、外部绝缘顶盖及顶盖间金属网夹层。内部绝缘壳体的壁沿高于外部绝缘壳体，两层顶盖组装后的侧壁边缘形成一个凹槽，并与壳体两部分高度差以及内部绝缘壳体的厚度相匹配，壳体和顶盖采用咬合的方式连接。本发明以绝缘材料作为主外壳可有效防止对变电站设备安全相间距离的破坏，避免大电流通过时发生放电现象，内部的金属网对整个装置进行电磁屏蔽保护，帮助装置在变电站的电磁环境下正常工作。与普通的加入金属隔层的方法和在内壁喷涂导电涂料的方法相比，此种方法成本更低，更加方便实用。

Description

高压变电站室外小型无线收发装置用金属网电磁屏蔽装置

【技术领域】：

本发明属于电力供电附属设施特别是电磁兼容技术领域，具体涉及一种高压变电站室外小型无线收发装置用电磁屏蔽装置。

【背景技术】：

随着我国经济的快速增长，电力供应量日益增加，电力供应量的持续快速增长，给高压电网设备带来了一系列安全问题，为预防各类电力事故，安全运行监测的工作量快速增大，而且随着变电站综合自动化水平的不断提高，各种数据的实时收发显得越来越重要。无线通信由于不用考虑布线的问题，有利于减少变电站的空间占用和设备复杂程度，方便实用，将其用于数据的实时传输有很大的发展空间，今后将会越来越多的运用到变电站的实际运行中。

然而变电站的电磁环境十分复杂，任何设备在投放到变电站工作时都要考虑到与变电站环境的电磁兼容问题。所谓电磁兼容性，是指设备或***在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中的任何事物造成不能承受的电磁骚扰的能力。在电力***发展初期，电压等级较低，用电设备少，二次设备的结构也比较简单，因此电磁兼容问题不太突出。而电力***发展到今天，容量和等级都大大提高，大型整流设备和大量电子类型家用电器的广泛使用使得谐波污染问题变得相当严重，二次设备的微型化、数字化、电子化使暂态骚扰和高频辐射骚扰问题日益突出。

目前关于电磁屏蔽技术的专利多用于普通的小型电子设备，并没有覆盖到用于电力***中的装置，更很少采用到金属网作为屏蔽材料，而关于电力***的电磁兼容研究大都侧重于各种主要的大型一次设备和二次设备，对于室外的小型无线装置并没有涉及。

而变电站中的设备分布情况十分复杂，为了避免相互间的干扰以及放电现象，设备间，以及设备的不同部件间都有精确的安装安全距离要求，随意放置的金属体会影响设备间的电场分布，会造成相间距离的变化，在大电流通过时会产生放电，严重的会造成事故，带来非常重大的损失。而这种小型无线装置在变电站中的安装位置并不固定，相对来讲比较随意，因此传统的用来进行电磁屏蔽的金属外壳并不适用于这种情况。

【发明内容】：

本发明的目的是解决高压变电站室外小型无线收发装置的电磁兼容屏蔽的问题，提供一种高压变电站室外小型无线收发装置用金属网电磁屏蔽装置。

本发明提供了一种用于变电站室外小型无线收发装置的金属网电磁兼容屏蔽设计，可以达到很好的电磁兼容屏蔽效果。

本发明提供的高压变电站室外小型无线收发装置用金属网电磁屏蔽装置，由双层绝缘壳体和顶盖两部分组成，壳体部分包括外部绝缘壳体、内部绝缘壳体以及壳体间金属网夹层；顶盖部分包括内部绝缘顶盖、外部绝缘顶盖以及顶盖间金属网夹层。内部绝缘壳体的壁沿高于外部绝缘壳体，内部绝缘顶盖和外部绝缘顶盖组装后的侧壁边缘形成一个凹槽，该凹槽的深度和宽度与外部绝缘壳体和内部绝缘壳体两部分高度差以及内部绝缘壳体的厚度相匹配，壳体和顶盖采用咬合的方式连接，使顶盖部分与壳体部分紧密固定在一起。

内部绝缘顶盖和外部绝缘顶盖组装后的拐角处设置有一个金属衬垫，且顶盖间金属网夹层和壳体间金属网夹层延伸到金属衬垫并有部分重叠。

绝缘壳体的一侧开有一个用于放置无线装置天线的孔，且外部绝缘壳体和内部绝缘壳体的孔的开口位置保持一致，开口上加装导电衬垫或套管。

本发明具有如下优点：

本发明装置的外壳采用工程塑料或环氧树脂一类的绝缘材料，这样安装起来不用考虑相间电场和磁场的分布，安装位置不会对变电站设备正常运行造成影响，实施起来比较方便。

本发明采用金属网作为夹层由内外两层绝缘层固定，安装简单，内部绝缘层可以保证集成电路不会受到静电干扰，也可避免直接将金属网放在内侧所可能造成的电子线路短路现象。顶盖与壳身连接处采用金属衬垫，保证两部分的导电连续性，不对整体的屏蔽性能造成影响，并且采用凹槽咬合设计，增加缝隙深度，使屏蔽效能的衰减降到最低。

本发明以工程塑料或环氧树脂等绝缘材料作为主外壳可有效防止对变电站设备安全相间距离的破坏，避免大电流通过时发生放电现象，内部的金属网对整个装置进行电磁屏蔽保护，帮助装置在变电站的电磁环境下正常工作。

本发明与普通的加入金属隔层的方法和在内壁喷涂导电涂料的方法相比，此种方法成本更低，更加方便实用。

【附图说明】：

图1为高压变电站室外小型无线收发装置用金属网电磁屏蔽装置示意图，A为外形示意图，B为轴侧展开示意图；

图2为该屏蔽装置的壳体与顶盖连接剖视图。

其中零件为：外部绝缘壳体1、内部绝缘壳体2、内部绝缘顶盖3、外部绝缘顶盖4、顶盖间金属网夹层5、金属衬垫6、壳体间金属网夹层7。

【具体实施方式】：

实施例1

如图1所示，本发明电磁屏蔽装置包括双层绝缘壳体和顶盖两部分组成，壳体包括具有五个面的外部绝缘壳体1、内部绝缘壳体2以及壳体间金属网夹层7。

电磁屏蔽一般首先会考虑使用金属板材，但是金属板不像金属网那样具有可塑性，做成隔层需要借助模具，而且还会增加外壳的重量和厚度。至于导电涂料，它的成本更加高昂。

本发明电磁屏蔽采用金属网，所用材料要求为黄铜网、紫铜网或不锈钢网。绝缘层所用材料要求为工程塑料或环氧树脂，内部绝缘壳体要能够完全嵌入到外部绝缘壳体中，并且内外壁能够相互接触上，以不会发生相对移动为准。嵌入后在上方开口处，内部绝缘壳体的壁沿高度要比外部绝缘壳体高出约3～4mm。内部、外部绝缘壳体的厚度和应有4～5mm，保证壳身具有一定的耐压强度，内部绝缘壳体与外部绝缘壳体的厚度比大约为1∶2。

绝缘壳体的侧面要求有一个圆形开口，用以放置无线装置的天线，以使装置本身的脉冲信号发射绕开屏蔽层，不会被屏蔽掉。开口的位置和大小由天线的位置和大小决定，要求外部绝缘壳体和内部绝缘壳体的开口位置和大小严格保持一致，以嵌入时完好重叠为标准。开口上要求加装导电衬垫或套管，以减少孔洞对整体电磁屏蔽效能的负面影响，同时能够保障装置的密闭性。

顶盖部分同样采用双层绝缘壳体设计，包括内部绝缘顶盖3、外部绝缘顶盖4以及顶盖间金属网夹层5。绝缘层与金属网所用材料均与壳体绝缘层以及金属网要求相同，厚度和同样为4～5mm，内部绝缘壳体与外部绝缘壳体的厚度比大约为1∶1。内部绝缘顶盖要能够完全嵌入到外部绝缘顶盖中，并且内外壁能够相互接触上，以不会发生相对移动为准。

如图2所示，拼接好的顶盖边缘采用凹槽设计，凹槽的深度和宽度要求与壳体绝缘层两部分高度差以及内部绝缘壳体的厚度相匹配，壳体和顶盖连接处采用咬合的方式，增加缝隙深度。

安装组合时金属网夹层放置于两层绝缘壳体及顶盖之间，由于金属网具有可塑性，绝缘壳体间的机械压力即可使其发生相应的形变，与整个装置的外壳形状相符合，无须采取其他措施，节省了工序。凹槽内两部分金属网夹层的连接处要求加装金属衬垫6，分别与两部分的金属网夹层相接触，保持金属网夹层的整体导电连续性，保证屏蔽效果。顶盖间金属网夹层5和壳体间金属网夹层7要求能够延伸到金属衬垫6的位置，且能够与金属衬垫充分接触。

顶盖与壳体的固定方法可有很多种，本实施方案提供一种固定方法。该方法如图1所示，在外部绝缘壳体1的四个拐角处设置螺孔，同时，与之相应，在的外部绝缘顶盖4的四个拐角的同样位置设置孔洞，孔洞的大小应与外部绝缘壳体1的螺孔相匹配，然后用螺丝加以固定，螺丝的材料应与绝缘壳体的材料保持一致。

变电站中的电磁骚扰主要有传导骚扰和辐射骚扰，对无线装置产生影响的主要是辐射骚扰，包括高压变电站中的局部放电(电晕、沿面放电等)、雷击变电站避雷针、开关操作以及直流换流站中换流阀导通和关断等，其主要干扰信道在20kHz到30MHz范围内。对于该范围内的电磁干扰，40目以上的金属网就能够提供40dB以上的屏蔽效能，能够满足装置正常工作的需要，其中以紫铜网的屏蔽效果最好。绝缘材料如工程塑料采用3～5mm的厚度就可有效防止高电压击穿，耐压等级可达5kV。

Claims (4)

1、一种高压变电站室外小型无线收发装置用金属网电磁屏蔽装置，其特征是该装置由双层绝缘壳体和顶盖两部分组成，壳体部分包括外部绝缘壳体、内部绝缘壳体以及壳体间金属网夹层；顶盖部分包括内部绝缘顶盖、外部绝缘顶盖以及顶盖间金属网夹层；顶盖部分与壳体部分紧密固定在一起。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征是绝缘壳体的一侧开有一个用于放置无线装置天线的孔，且外部绝缘壳体和内部绝缘壳体的孔的开口位置保持一致，开口上加装导电衬垫或套管。

3、根据权利要求1或2所述的装置，其特征是内部绝缘壳体的壁沿高于外部绝缘壳体，内部绝缘顶盖和外部绝缘顶盖组装后的侧壁边缘形成一个凹槽，该凹槽的深度和宽度与外部绝缘壳体和内部绝缘壳体两部分高度差以及内部绝缘壳体的厚度相匹配，壳体和顶盖采用咬合的方式连接。

4、根据权利要求1或2所述的装置，其特征是内部绝缘顶盖和外部绝缘顶盖组装后的拐角处设置有一个金属衬垫，且顶盖间金属网夹层和壳体间金属网夹层延伸到金属衬垫并有部分重叠。

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