CN208657259U - 一种数据采集设备的屏蔽保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数据采集设备的屏蔽保护装置，包括：罐体、罐体盖和安装固定架；罐体为中空结构，罐体设置有开孔，开孔与中空结构相连通；罐体盖与开孔相匹配；罐体安装罐体盖处设置有若干第一沟槽，罐体盖与罐体接触的一面设置有若干第二沟槽，罐体盖在封盖开孔时，第一沟槽与第二沟槽能够啮合；安装固定架固定设置在罐体的中空结构内，安装固定架用于安装数据采集设备。本实用新型能够在暂态电磁环境中对数据采集设备进行屏蔽防护，数据采集设备置于屏蔽保护装置中，屏蔽保护装置可使数据采集设备不丧失数据采集的能力，可降低数据采集设备受到的电磁冲击，保护数据采集设备不损坏失效。

Description

一种数据采集设备的屏蔽保护装置

技术领域

本实用新型属于电磁兼容或数据采集技术领域，特别涉及一种数据采集设备的屏蔽保护装置。

背景技术

随着电力工业迅速发展、变电站电压等级不断提高，基于微电子检测技术和计算机控制技术的弱电设备被越来越广泛地应用于变电站，电磁兼容不再仅仅是一个与电气利用相关的技术问题，而已成为一个对社会安全稳定、生存环境的质量保障等具有重要意义的社会、经济问题。

电子式互感器测量精度高、暂态响应范围广、绝缘结构简单、体积小、质量轻、无饱和现象，以及输出信号可以直接输入微机数字化计量和保护设备接口等优势，作为传统互感器的替代品已经广泛应用在智能变电站中。但在应用的过程中，暴露出可靠性方面严重的问题，其中最为突出的就是现场电磁环境的适应问题，例如，多次出现断路器或隔离开关操作引起继电保护误动作的情况，并且在GIS变电站中更为突出，阻碍了电子式互感器在电力系统中进一步的推广应用。

作为电力系统中最为重要的开关设备，对电力线路和电力设备起着控制、调节和保护的重要作用，它的身影遍布电力系统的各个角落，然而在变电站中，产生电磁骚扰，并导致电子式互感器发出错误信号，进而引起保护误动作的事故，甚至严重时造成设备无法投运的事故，以隔离开关最为典型，而且随着电压等级的不断升高、电网容量的不断增大，隔离开关操作产生的骚扰越来越强。在电力系统运行时开关要经常操作，如隔离开关切合高压空载母线、断路器切合高压母线、断路器切合高压线路、断路器投切电容器组、还有空载变压器及电抗器的投切操作等，在开关操作时，在高压母线上会产生复杂的瞬态电压和电流，并且在母线周围空间产生瞬态电磁场。这些瞬态电磁过程不仅幅值较高，而且包含的频率分量从几十KHZ到上百MHZ，这就会对变电站内工作的电子式互感器产生电磁骚扰，从而影响电子式互感器的正常工作，进而造成电网保护误动，严重影响电网的安全运行。

目前，电子式互感器型式试验中已经规定了电磁兼容试验，但现有试验标准参考了二次设备标准，在试验内容和评价标准上与电子互感器实际电磁环境有较大差异。2000年投运以来，国网公司系统110kV及以上电压等级的电子式电流互感器次，主要有电磁兼容引起的采集器故障、温度变化引起的误差故障、振动引起的光纤故障和激光供电故障等；国网公司系统110kV及以上电子式电压互感器共发生故障多次，其中绝缘和电磁干扰是引起故障率最高的，从而使某些变电站在隔离开关投切操作时，发生因电磁兼容导致电子式互感器采集器故障而无法投运的事故。虽然目前投运的电子互感器厂家都通过了国标规定的型式试验，但在运行过程中仍然出现不少问题，这说明2007年实施的电子式互感器国家标准规定的检测项目不能完全满足目前智能变电站的运行要求，也说明电子式互感器在设计生产中存在较大的个体差异。因此，如何提高电子式互感器的电磁兼容性能，以及提高电子式互感器长期稳定性成为了目前电力系统关注的热点。用于电力系统电子设备的基础标准是GB17626电磁兼容试验和测量技术系列标准，GB17626标准是等效采用IEC61000电磁兼容试验和测量技术标准，最新IEC61000标准是在2000年左右颁布实施。电子式互感器的电磁兼容试验是按GB17626有关条款进行试验。目前存在的突出问题是：电子式互感器按标准通过了电磁兼容试验并试验结果合格，但用于变电站实际中出现了较高的电磁防护故障率，这将严重影响智能电网的快速建设和发展，为此需要对变电站的实际暂态电磁环境进行测试、分析研究，以掌握电子式互感器应用的真实电磁环境，改进电磁兼容试验方法和标准，使电子式互感器按改进的电磁兼容试验方法及标准进行试验后，其电磁兼容性满足安全稳定的运行要求。目前存在的问题是，在对实验室模拟变电站的暂态电磁环境及在变电站现场的实际暂态电磁环境进行测试和分析研究的过程中，现有的数据采集设备处在强电磁环境中，不能采集数据，且因受到电磁冲击容易损坏，亟需一种可靠有效的屏蔽保护装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种数据采集设备的屏蔽保护装置，以解决上述存在的技术问题。本实用新型能够在强暂态电磁环境中对数据采集设备进行有效的电磁屏蔽防护，数据采集设备置于屏蔽保护装置中，屏蔽保护装置可使数据采集设备不丧失数据采集的能力；同时，可降低数据采集设备受到的电磁冲击，避免数据采集设备损坏失效。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种数据采集设备的屏蔽保护装置，包括：罐体、罐体盖和安装固定架；罐体为中空结构，罐体设置有开孔，开孔与所述中空结构相连通；罐体盖与所述开孔相匹配，罐体盖用于封盖开孔；罐体安装罐体盖处设置有若干第一沟槽，罐体盖与罐体接触的一面设置有若干第二沟槽，罐体盖在封盖开孔时，第一沟槽与第二沟槽能够啮合；安装固定架固定设置在罐体的中空结构内，安装固定架用于安装数据采集设备。

进一步的，罐体盖与罐体接触的一面设置有凸起结构；罐体盖封盖罐体时，所述凸起结构伸入罐体的开孔内；罐体盖封盖罐体后，罐体盖与盖罐体通过螺栓固定连接。

进一步的，第一沟槽和第二沟槽均为矩形槽。

进一步的，安装固定架包括安装支架和固定架；安装支架固定设置在罐体内，安装支架上设置有安装孔；固定架包括若干支撑梁和连接螺栓；支撑梁通过连接螺栓和安装孔能够固定安装在安装支架上，支撑梁用于安装数据采集设备。

进一步的，安装支架上的安装孔为长槽型孔。

进一步的，还包括若干支脚；罐体的底部开有若干安装通孔，用于安装支脚；支脚穿过安装通孔通入罐体内的一端设置有螺纹，支脚通过螺纹端与安装固定架连接；支脚与罐体焊接连接。

进一步的，罐体上设置有走线通孔，用于数据采集设备的布线，走线通孔布线后的空隙内设置有铝箔。

进一步的，罐体盖上集成有电压传感器；罐体盖的上表面开设有安装凹槽，电压传感器极板通过螺丝固定安装在安装凹槽中，电压传感器极板与螺丝之间设置有绝缘垫，电压传感器的极板与罐体盖之间设置有绝缘薄膜。

进一步的，罐体盖安装有用于传感器信号输出的BNC接头，BNC接头中心轴与电压传感器极板连接，BNC接头外壳与罐体盖连接。

进一步的，罐体为圆柱形，罐体外部边角均为圆角。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型设置有罐体，将数据采集设备置于罐体内后，通过罐体盖封盖后，可对数据采集设备进行有效的暂态电磁屏蔽防护，可使数据采集设备在暂态电磁环境保持数据采集的功能；同时将数据采集设备安装在罐体内，可降低数据采集设备受到的电磁冲击，使数据采集设备不容易损坏；通过设置相互紧密啮合的数道第一沟槽和第二沟槽可使通过罐体盖与罐体接触面的电磁波路径增加，且方向多次改变。电磁波经过该罐体盖与罐体结合面的路径经过多次折射和反射后被损耗吸收，从而有效保护罐体内放置的设备不被强暂态电磁波干扰损害。

进一步的，罐体盖与罐体接触的一面设置有凸起结构，第一沟槽与第二沟槽均可设置为圆环槽，罐体的开孔与凸起相匹配，罐体盖与罐体是通过罐体盖上的6个通孔用螺丝固定在罐体上相应的螺纹孔上的，避免现场调整时罐体盖脱落。

进一步的，第一沟槽和第二沟槽均为矩形槽，其截面为矩形，方便加工，便于保证相互间的啮合精度，并能有效阻止电磁波的通过。

进一步的，安装固定架固定在罐体内，通过支撑梁安装数据采集设备，支撑梁通过连接螺栓和安装孔固定安装在安装支架上；安装孔为长槽型孔，拧松螺丝后，螺丝可在长槽型孔内滑动进而可调节支撑梁之间的距离，可适用于不同大小的数据采集设备，调节好距离后拧紧螺丝可将支撑梁固定于安装支架上。

进一步的，支脚与罐体结合面处焊接，保证结合面处不致泄露电磁波，确保罐体的屏蔽防护性能，更好保护罐内的设备。

进一步的，通过在罐体上设置走线通孔，可便于数据采集设备的检测装置的布线，走线通孔布线后的空隙内设置有铝箔，可保证罐体的密封性，进一步确保罐体的屏蔽防护性能。

进一步的，罐体盖上集成有用于检测电压的电压传感器，传感器为平板电容结构，该传感器集成在罐体盖上减少了安装和连接的导线，且有结构紧凑，信号传输距离短，受干扰少的优点。

进一步的，罐体为圆柱形，罐体外部边角均为半径为R的圆角，罐体外形表面光滑连续，避免在强暂态电磁环境中产生电场集中现象，且便于加工。

附图说明

图1是本实用新型的一种数据采集设备的屏蔽保护装置的爆炸结构示意图；

图2是本实用新型的一种数据采集设备的屏蔽保护装置的剖视结构示意图；

图3是图2中B处的局部放大示意图；

图4是图2中C处的局部放大示意图；

图1至图4中，1罐体；2罐体盖；3支脚；4安装支架；5支撑梁；6绝缘薄膜；7BNC接头；8电压传感器极板；9绝缘垫；10走线通孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

参考图1和图2，本实用新型的一种数据采集设备的屏蔽保护装置，包括：罐体1、罐体盖2和安装固定架。罐体1为圆柱形，罐体1外部边角均为半径为R的圆角，中空结构，罐体1设置有开孔，开孔与所述中空结构相连通；罐体盖2与开孔相匹配，罐体盖2用于封盖开孔。罐体1的底部开有若干安装通孔，用于安装支脚3；支脚3通入罐体1的一端与安装固定架连接。且支脚3体与罐体1焊接为一体。罐体1上设置有走线通孔10，用于数据采集设备的布线，走线通孔10布线后的空隙内设置有铝箔。具体为：罐体1为圆柱形，中空，上部有开孔，便于取放数据采集设备，数据采集装置放于罐内，罐内底部有四个穿过罐体1，和支脚3为一体的螺栓用于固定安装支架4。罐体1外部边角均为半径为R的圆角，罐体1上部安装罐体盖2即上盖处加工有数道矩形沟槽，该沟槽与上盖上的沟槽相互啮合配对；第一沟槽和第二沟槽均为矩形槽，其截面为矩形，方便加工，便于保证相互间的啮合精度，并能有效阻止电磁波的通过。罐体1上部加工有螺纹孔用以连接固定上盖。罐体1中部侧壁设置有走线通孔10，用于安装在罐体1内部的数据采集装置和放置在罐体1外部的传感器之间的信号线穿过。数据采集设备的信号输入接口通过同轴线通过罐体1中部的走线通孔10与罐体1外部的传感器相连接。罐体1中部的过孔即走线通孔10与传输数据的同轴线间的空隙用铝箔填满。通过在罐体上设置走线通孔，可便于数据采集设备的检测装置的布线，走线通孔布线后的空隙内设置有铝箔，可保证罐体的密封性，进一步确保罐体的屏蔽防护性能。

参考图2和图3，罐体1为圆柱形，罐体1外部边角均为半径为R的圆角，罐体外形表面光滑连续，具有避免在强暂态电磁环境中产生电场集中现象，且便于加工的优点。罐体1安装罐体盖2处设置有若干第一沟槽，罐体盖2与罐体1接触的一面设置有若干第二沟槽，罐体盖2在封盖开孔时，第一沟槽与第二沟槽能够啮合。罐体盖2与罐体1接触的一面设置有凸起结构，第一沟槽与第二沟槽均为圆环槽，罐体1的开孔与圆环槽共轴，第一沟槽和第二沟槽均为矩形槽。罐体盖2上有6个均布的通孔，罐体1上相应的有6个螺纹孔，用螺钉通过该6个孔将罐体1和罐体盖2连接固定。罐体盖与罐体是通过罐体盖上的6个通孔用螺丝固定在罐体上相应的螺纹孔上的，避免现场调整时罐体盖脱落。

安装固定架固定设置在罐体1的中空结构内，安装固定架用于安装数据采集设备。安装固定架包括安装支架4和固定架；安装支架4固定设置在罐体1内，安装支架4上设置有安装孔；固定架包括若干支撑梁5和连接螺栓；支撑梁5通过连接螺栓和安装孔能够固定安装在安装支架4上，支撑梁5用于安装数据采集设备。安装支架4上的安装孔为长槽型孔。具体的，安装支架4设置于罐体1内部，并由罐体1外底面的和支脚3为一体的螺栓穿过罐体1底面将安装支架4于罐体1固定连接。安装支架4上加工有长槽型孔用于安装固定架。固定架放于罐体1内部，固定架上有连接孔，通过该连接孔和安装支架4上的长槽型孔用螺丝将固定架固定于安装支架4上，松动螺丝后固定架可以在安装支架4上的长槽型孔内滑动来调节距离，用以配合数据采集设备的大小，调节好距离后拧紧螺丝可将固定架的支撑梁5固定于安装支架4上。数据采集设备放置在罐体1内部，并通过带有魔术贴的绑带将数据采集设备固定在罐体1内的固定架的支撑梁5上。安装固定架固定在罐体内，通过支撑梁安装数据采集设备，支撑梁通过连接螺栓和安装孔固定安装在安装支架上；安装孔为长槽型孔，拧松螺丝后，螺丝可在长槽型孔内滑动进而可调节支撑梁间的距离，可适用于不同大小的数据采集设备，调节好距离后拧紧螺丝可将支撑梁固定于安装支架上。

本实用新型能够在750KV电力输配线路断路器切、投现场的强暂态电磁环境中对数据采集设备进行有效的电磁屏蔽防护，数据采集设备置于屏蔽保护装置中，屏蔽保护装置可使数据采集设备不丧失数据采集的能力；可降低数据采集设备受到的电磁冲击，保护数据采集设备不损坏失效。

参考图2和图4检测装置包括电压传感器；罐体盖2的上表面开设有安装凹槽，电压传感器极板8通过螺丝固定安装在安装凹槽中，电压传感器的极板与螺丝之间设置有绝缘垫9，电压传感器的极板8与罐体盖2之间设置有绝缘薄膜6。具体的，罐体盖2安装在罐体1上部取放数据采集设备的开孔处，并通过螺丝与罐体1连接。罐体盖2即上盖与罐体1接触面上加工有矩形沟槽，用于和罐体1上的相应矩形沟槽啮合配对。上盖中心部位有一M10x1的螺纹孔用于安装BNC接头(刺刀螺母连接器)7。上盖的另一面有一圆形凹台，圆形凹台用来安装所述电压传感器极板8。用于测量强电磁环境空间电场的电压传感器极板8安装在上盖的圆形凹台处，通过螺丝固定在上盖上，螺丝和极板间用绝缘垫9隔绝开，极板和上盖间安装有所述的电压传感器间的绝缘薄膜6，使电压传感器极板8和上盖间相互电气绝缘。电压传感器极板8和安装在上盖上的BNC接头(刺刀螺母连接器)7中心相连接，BNC接头(刺刀螺母连接器)7外壳和上盖相连接。电压传感器极板8、绝缘薄膜6、上盖共同构成电压传感器。罐体盖上集成有用于检测电压的电压传感器，传感器为平板电容结构，该传感器集成在罐体盖上减少了安装和连接的导线，且有结构紧凑，信号传输距离短，受干扰少的优点。

具体实施例1

参见图1至图4，本实施例中罐体1外径为500mm，高度200mm，外圆壁厚5mm，上下端底部壁厚10mm。罐体1外部圆角半径30mm，走线通孔直径25mm，顶部开孔直径300mm，并在上端开孔处加工有直径为380mm，深5mm的凹台与上盖配合，参见图3的局部视图B，在凹台上加工有5圈宽3mm，深4mm的矩形槽与上盖的矩形槽啮合配对，矩形槽配合间隙不大于0.1mm。并在凹台上加工有M4的螺纹孔用于固定罐体盖2即上盖。在罐体1下端底部有4个孔，支脚3上端的螺纹穿过该孔并固定罐体1内部的安装支架4，支脚3外部与罐体1相接处焊接一体。罐体盖2即上盖外径为380mm，厚度5mm，并在下表面加工有一直径300mm，高5mm的凸台，参见图4的局部视图C，在该面中心处有一直径20mm，高7mm的凸台，凸台中心处为M10X1的螺纹孔，螺纹孔处安装BNC接头(刺刀螺母连接器)7。参见图3的局部视图B，罐体盖2在下表面另加工有与罐体1啮合的矩形槽。罐体盖2在上表面加工有一直径186mm，深5mm的凹台，凹台内有4个M4的螺纹孔用以固定电压传感器极板8。电压传感器极板8外径为180mm，厚度为5mm，在其上加工有4个均布的直径为15mm深3.5mm的沉孔，在沉孔中心有一直径9.5mm过孔。该沉孔与绝缘垫9配合，通过该沉孔、绝缘垫9与过孔用螺丝将电压传感器极板8与上盖连接固定，在电压传感器极板8与上盖之间用绝缘薄膜6隔离开；电压传感器极板8、绝缘薄膜6和上盖构成一电容型电压传感器。电容型电压传感器通过BNC接头(刺刀螺母连接器)7与数据采集设备连接可直接测定空间电场。安装支架4安装在罐体1内部，宽35mm，长310mm。由2mm板材折成，上面加工有长80mm，宽5mm条形孔，用于安装固定架。固定架可在条形孔内滑动调节距离。安装支架4底部加工有过孔，通过改过孔连接在支脚3上。固定架的支撑梁5安装在罐体1内部的安装支架4上，固定支架宽20mm，长310mm，厚3mm。两端加工有直径4.5mm的孔，用螺丝通过该孔和安装支架4上的条形孔将二者连接固定，数据采集设备可用软带绑定在固定架上。

Claims (10)

1.一种数据采集设备的屏蔽保护装置，其特征在于，包括：罐体(1)、罐体盖(2)和安装固定架；

罐体(1)为中空结构，罐体(1)设置有开孔，开孔与所述中空结构相连通；

罐体盖(2)与所述开孔相匹配，罐体盖(2)用于封盖开孔；

罐体(1)安装罐体盖(2)处设置有若干第一沟槽，罐体盖(2)与罐体(1)接触的一面设置有若干第二沟槽，罐体盖(2)在封盖开孔时，第一沟槽与第二沟槽能够啮合；

安装固定架固定设置在罐体(1)的中空结构内，安装固定架用于安装数据采集设备。

2.根据权利要求1所述的一种数据采集设备的屏蔽保护装置，其特征在于，罐体盖(2)与罐体(1)接触的一面设置有凸起结构；罐体盖(2)封盖罐体(1)时，所述凸起结构伸入罐体(1)的开孔内；罐体盖(2)封盖罐体(1)后，罐体盖(2)与盖罐体(1)通过螺栓固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种数据采集设备的屏蔽保护装置，其特征在于，第一沟槽和第二沟槽均为矩形槽。

4.根据权利要求1所述的一种数据采集设备的屏蔽保护装置，其特征在于，安装固定架包括安装支架(4)和固定架；

安装支架(4)固定设置在罐体(1)内，安装支架(4)上设置有安装孔；

固定架包括若干支撑梁(5)和连接螺栓；支撑梁(5)通过连接螺栓和安装孔能够固定安装在安装支架(4)上，支撑梁(5)用于安装数据采集设备。

5.根据权利要求4所述的一种数据采集设备的屏蔽保护装置，其特征在于，安装支架(4)上的安装孔为长槽型孔。

6.根据权利要求1所述的一种数据采集设备的屏蔽保护装置，其特征在于，还包括若干支脚(3)；罐体(1)的底部开有若干安装通孔，用于安装支脚(3)；支脚(3)穿过安装通孔通入罐体(1)内的一端设置有螺纹，支脚(3)通过螺纹端与安装固定架连接；支脚(3)与罐体(1)焊接连接。

7.根据权利要求1所述的一种数据采集设备的屏蔽保护装置，其特征在于，罐体(1)上设置有走线通孔(10)，用于数据采集设备的布线，走线通孔(10)布线后的空隙内设置有铝箔。

8.根据权利要求1所述的一种数据采集设备的屏蔽保护装置，其特征在于，罐体盖上设置有电压传感器；

罐体盖(2)的上表面开设有安装凹槽，电压传感器极板(8)通过螺丝固定安装在安装凹槽中，电压传感器极板(8)与螺丝之间设置有绝缘垫(9)，电压传感器极板(8)与罐体盖(2)之间设置有绝缘薄膜(6)。

9.根据权利要求8所述的一种数据采集设备的屏蔽保护装置，其特征在于，罐体盖(2)安装有用于传感器信号输出的BNC接头(7)，BNC接头(7)中心轴与电压传感器极板(8)连接，BNC接头外壳与罐体盖(2)连接。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的一种数据采集设备的屏蔽保护装置，其特征在于，罐体(1)为圆柱形，罐体(1)外部边角均为圆角。