高压感测电容和指示设备
专利汇可以提供高压感测电容和指示设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且高压感测电容作为 接口 设备，被用于将指示单元连接至高压交流电 母线 上，用于为维修人员提供安全保障。感测电容的高阻抗特性将指示单元和与之连接的高压源进行隔离。使用多个这种感测电容接口可以连接多个电 相位 。感测电容可以安装至高压母线条上。当感测电容检测到母线条上的高压状态时，指示单元可以向维修人员提供视觉的和/或听觉的警告。感测电容由便携的、整体的电容结构组成，该结构包括封装了两个 电极 的模制绝缘体。电容的电极在绝缘体内仅仅是部分重叠。配置电极空间和结构，从而在交流 电场 存在的情况下，提供两个电极之间精确的耦合量。，下面是高压感测电容和指示设备专利的具体信息内容。
1.一种感测电容，包括：
便携的、整体的电容结构，所述电容结构包括：
一对电导体，所述一对电导体在其间具有不完全重叠和物理隔离；以及
由介电材料制成的绝缘体，所述绝缘体基本上完全封装所述一对电导体和所述一对电导体之间的所述物理隔离，其中，所述绝缘体被配置为允许将外部电连接形成至所述一对电导体。
2.如权利要求1所述的感测电容，其特征在于，所述介电材料是环脂族环氧树脂。
3.如权利要求1所述的感测电容，其特征在于，所述一对电导体包括：
第一电极；以及
第二电极，所述第二电极具有基本上空心的圆柱形形状，所述第二电极仅环绕所述第一电极的一部分，从而实现与所述第一电极的所述不完全重叠，同时贯穿所述重叠的区域而保留所述第一和所述第二电极之间的所述物理隔离。
4.如权利要求3所述的感测电容，其特征在于，所述第一电极被配置为连接到交流电源的高压母线条上。
5.如权利要求3所述的感测电容，其特征在于，所述绝缘体基本上是圆柱形的。
6.如权利要求5所述的感测电容，其特征在于，所述绝缘体在其最外面的表面上包括多个表面波纹。
7.如权利要求6所述的感测电容，其特征在于，下述的至少一个由用于所述感测电容的工作电压的范围决定：
所述基本上圆柱形的绝缘体的长度；
所述基本上圆柱形的绝缘体的直径；以及
所述表面波纹的数量和形状。
8.如权利要求5所述的感测电容，其特征在于，所述第二电极的所述空心圆柱体的长度和直径依赖于下述的至少一个：
所述基本上圆柱形的绝缘体的长度和直径；以及
所述第一和所述第二电极之间的期望电耦合程度。
9.如权利要求3所述的感测电容，进一步包括有螺纹的输出终端，所述有螺纹的输出终端基本上位于所述绝缘体内，并与所述第二电极电接触，从而允许通过所述有螺纹的输出终端将外部电连接形成至所述第二电极。
10.如权利要求9所述的感测电容，所述第二电极通过一种方法与所述有螺纹的输出终端电连接，该方法选自软钎焊、硬钎焊和定位焊接。
11.如权利要求9所述的感测电容，其中所述第一电极、所述第二电极、所述绝缘体和所述有螺纹的输出终端被模制在一起。
12.如权利要求3所述的感测电容，其特征在于，所述第一电极是金属的圆柱形杆，所述金属的圆柱形杆包括有螺纹部分和无螺纹部分，其中所述无螺纹部分基本上被封装在所述绝缘体内，所述有螺纹部分位于所述绝缘体的外部，从而允许通过所述有螺纹部分将外部电连接形成至所述第一电极。
13.如权利要求3所述的感测电容，其特征在于，所述第二电极的长度和直径是预先确定的，并且其中，所述空心的圆柱形形状具有下述结构之一：
金属实心结构；以及
金属网眼结构。
14.如权利要求3所述的感测电容，其特征在于，所述第一和所述第二电极的电容耦合依赖于所述第一和所述第二电极的所述重叠的程度。
15.一种高压感测结构，包括：
感测电容，所述感测电容包括：
第一电极，所述第一电极具有内部和外部，其中，所述外部电连接于交流电源的高压母线条上，
第二电极，所述第二电极具有基本上空心的圆柱形形状，所述第二电极仅环绕所述第一电极的所述内部的一部分，从而部分重叠所述内部，同时贯穿所述重叠区域而在所述第一和所述第二电极之间留有空间，
输出终端，所述输出终端电接触于所述第二电极，以及
由介电材料制成的绝缘体，所述绝缘体基本上完全封装第一电极的所述内部、所述第二电极、所述第一和所述第二电极之间的所述空间和所述输出终端；以及指示单元，所述指示单元电连接于所述输出终端，当所述高压母线条被加电时，用来接收由所述感测电容产生的电容性电流，从而提供所述交流电源的所述母线条上存在高压的指示。
16.如权利要求15所述的感测结构，其特征在于，所述感测电容的所述绝缘体基本上是圆柱形的，在其最外面的表面具有多个表面波纹。
17.如权利要求15所述的感测结构，其特征在于，所述感测电容的所述介电材料是环脂族环氧树脂。
18.如权利要求15所述的感测结构，其特征在于，由所述指示单元提供的存在高压的所述指示是下述的至少一个：
视觉警告；以及
听觉警告。
19.如权利要求15所述的感测结构，其中所述高压母线条上的电压属于下述之一的范围：
三相时大约2.3KVAC至大约27KVAC；以及
单相时大约2.3KVAC至大约18KVAC。
20.一种系统，包括：
第一电极，所述第一电极具有有螺纹部分和无螺纹部分，其中所述有螺纹部分被配置为电连接于交流电源的高压母线条上；
第二电极，所述第二电极具有基本上空心的圆柱形形状，所述第二电极仅环绕所述第一电极的所述无螺纹部分的一部分，从而部分重叠所述无螺纹部分，同时贯穿所述重叠区域而在所述第一和所述第二电极之间留有空间；
输出终端，所述输出终端电接触于所述第二电极；以及
由介电材料制成的绝缘体，所述绝缘体基本上完全封装第一电极的所述无螺纹部分、所述第二电极、所述第一和所述第二电极之间的所述空间和所述输出终端。
21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，进一步包括：
指示单元，所述指示单元被配置为电连接于所述输出终端，从而当所述第一电极电连接至所述高压母线条且所述高压母线条被加电时，用来接收产生的电容性电流，其中，所述指示单元被配置为提供所述母线条上存在高压的指示。
22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述指示单元被配置为通过至少一个下述方式来表征高压存在的所述指示：
视觉警告；以及
听觉警告。
23.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述第一电极被配置为电连接于所述高压母线条，此时所述高压母线条上的电压属于下述之一的范围：
三相时大约2.3KVAC至大约27KVAC；以及
单相时大约2.3KVAC至大约18KVAC。
24.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述第一电极、所述第二电极、所述输出终端和所述绝缘体被模制在一起，从而形成整体的电容结构。
1.一种感测电容，基本上包括：
便携的、整体的电容结构，所述电容结构包括：
由介电材料制成的绝缘体；
第一细长电极，所述第一细长电极延伸一距离到所述绝缘体内，所述第一细长电极具有从所述绝缘体的一端伸出的输入终端；
在一端封闭的第二空心电极，所述第二空心电极延伸一距离到所述绝缘体的另一端，所述第二空心电极具有与所述封闭端相连的输出终端，所述第二电极的内部环绕且部分包围所述第一电极上与所述输入终端相对的部分，以在所述第一和第二电极之间形成不完全重叠和物理隔离。
2.如权利要求1所述的感测电容，其特征在于，所述介电材料是环脂族环氧树脂。
3.如权利要求1所述的感测电容，其特征在于，所述第一电极的所述输入终端被配置为连接到交流电源的高压母线条上。
4.如权利要求1所述的感测电容，其特征在于，所述绝缘体基本上是圆柱形的。
5.如权利要求4所述的感测电容，其特征在于，所述绝缘体在其最外面的表面上包括多个表面波纹。
6.如权利要求5所述的感测电容，其特征在于，下述的至少一个由用于所述感测电容的工作电压的范围决定：
所述基本上圆柱形的绝缘体的长度；
所述基本上圆柱形的绝缘体的直径；以及
所述表面波纹的数量和形状。
7.如权利要求4所述的感测电容，其特征在于，所述第二电极的所述空心圆柱体的长度和直径依赖于下述的至少一个：
所述基本上圆柱形的绝缘体的长度和直径；以及
所述第一和所述第二电极之间的期望电耦合程度。
8.如权利要求1所述的感测电容，所述输出终端包括：
有螺纹的输出终端，所述有螺纹的输出终端基本上位于所述绝缘体内，并与所述第二电极封闭端电接触，从而允许通过所述有螺纹的输出终端将外部电连接形成至所述第二电极。
9.如权利要求8所述的感测电容，所述第二电极通过一种方法与所述有螺纹的输出终端电连接，该方法选自软钎焊、硬钎焊和定位焊接。
10.如权利要求8所述的感测电容，其中所述第一电极、所述第二电极、所述绝缘体和所述有螺纹的输出终端被模制在一起。
11.如权利要求1所述的感测电容，其特征在于，所述第一电极是金属的圆柱形杆，所述金属的圆柱形杆包括有螺纹部分和无螺纹部分，其中所述无螺纹部分基本上被封装在所述绝缘体内，所述有螺纹部分位于所述绝缘体的外部，从而允许通过所述有螺纹部分将外部电连接形成至所述第一电极。
12.如权利要求1所述的感测电容，其特征在于，所述第二电极的长度和直径是预先确定的，并且其中，所述空心的圆柱形形状具有下述结构之一：
金属实心结构；以及
金属网眼结构。
13.如权利要求1所述的感测电容，其特征在于，所述第一和所述第二电极的电容耦合依赖于所述第一和所述第二电极的所述重叠的程度。
14.一种高压感测结构，基本上包括：
感测电容，所述感测电容包括：
第一细长实心电极，所述第一电极具有内部和外部，其中，所述外部直接电连接于交流电源的高压母线条上，
第二电极，所述第二电极具有在一端封闭的、基本上空心的圆柱形形状，所述第二电极仅环绕所述第一电极的所述内部的一部分，从而部分重叠所述内部，同时贯穿所述重叠区域而在所述第一和所述第二电极之间留有空间，
输出终端，所述输出终端电接触于所述第二电极，以及
由介电材料制成的绝缘体，所述绝缘体基本上完全封装第一电极的所述内部、所述第二电极、所述第一和所述第二电极之间的所述空间和所述输出终端；以及指示单元，所述指示单元电连接于所述输出终端，当所述高压母线条被加电时，用来接收由所述感测电容产生的电容性电流，从而提供所述交流电源的所述母线条上存在高压的指示。
15.如权利要求14所述的感测结构，其特征在于，所述感测电容的所述绝缘体基本上是圆柱形的，在其最外面的表面具有多个表面波纹。
16.如权利要求14所述的感测结构，其特征在于，所述感测电容的所述介电材料是环脂族环氧树脂。
17.如权利要求14所述的感测结构，其特征在于，由所述指示单元提供的存在高压的所述指示是下述的至少一个：
视觉警告；以及
听觉警告。
18.如权利要求14所述的感测结构，其中所述高压母线条上的电压属于下述之一的范围：
三相时大约2.3KVAC至大约27KVAC；以及
单相时大约2.3KVAC至大约18KVAC。
19.一种系统，基本上包括：
第一电极，所述第一电极具有有螺纹部分和无螺纹部分，其中所述有螺纹部分被配置为直接电连接于交流电源的高压母线条上；
第二电极，所述第二电极具有在一端封闭的、基本上空心的形状，所述第二电极仅环绕所述第一电极的所述无螺纹部分的一部分，从而部分重叠所述无螺纹部分，同时贯穿所述重叠区域而在所述第一和所述第二电极之间留有空间；
输出终端，所述输出终端电接触于所述第二电极；
由介电材料制成的绝缘体，所述绝缘体基本上完全封装第一电极的所述无螺纹部分、所述第二电极、所述第一和所述第二电极之间的所述空间和所述输出终端；以及指示单元，所述指示单元被配置为电连接于所述输出终端，从而当所述第一电极电连接至所述高压母线条且所述高压母线条被加电时，用来接收产生的电容性电流，其中，所述指示单元被配置为提供所述母线条上存在高压的指示。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述指示单元被配置为通过至少一个下述方式来表征高压存在的所述指示：
视觉警告；以及
听觉警告。
21.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述第一电极被配置为电连接于所述高压母线条，此时所述高压母线条上的电压属于下述之一的范围：
三相时大约2.3KVAC至大约27KVAC；以及
单相时大约2.3KVAC至大约18KVAC。
22.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述第一电极、所述第二电极、所述输出终端和所述绝缘体被模制在一起，从而形成整体的电容结构。
高压感测电容和指示设备
背景技术
发明内容
具体实施方式
2.3KVAC到大约18KVAC的范围)。感测电容12的高阻抗特性有效地隔离了指示设备16和与之相连的高压源(这里，是指母线条14)。感测电容12的输出可以通过单导体17发送到指示单元16。导体17的阳插脚或头18可以插入到感测电容12的有螺纹的输出终端34(图
1中未示出，在图3中示出)的开口中，而导体17的阴插脚或头(在图1中未出现)通过一个插头和塞绳结头组件19连接到指示单元16上。在工作状态下，电流从高压母线条14经由感测电容12流入到指示设备16(通过导体17)，最终流入到接地连接20。在一实施例中，地20可以表征指示单元16的电路或底板接地。
22。这种树脂具有非常高的介电特性并具有非常低的局部放电性能。因而，在感测电容结构中使用这种树脂可以使得介电材料的退化和伴随的灾难性“击穿”的介电失效显著地最小化，这种感测电容结构在图3中更详细地阐述，并在随后的内容中讨论。
具有开口35的输出终端34也可以形成电容结构的一部分，并可以使其与输出电极30外部电连接，正如下文所述。
10pC，电容12就“通过”测试。
25)，并且，圆柱形输出电极30的直径可以持续固定在1.73±0.03英寸，而输出电极30和重叠32的长度都可以变化，从而可以获得一系列的电容值和阻抗值。例如，当输出电极30是4.5英寸长，同时输入电极和输出电极之间的重叠32是2.5英寸(纵向)长时，能够获得153±2MΩ的平均阻抗和17±0.3pF的平均电容。在另一实施例中，当输出电极30是
4.25英寸长，同时输入电极和输出电极之间的重叠32是2.25英寸(纵向)长时，能够获得145±2MΩ的平均阻抗和18±0.3pF的平均电容。在更进一步的具体实施例中，当输出电极30是4英寸长，同时输入电极和输出电极之间的重叠32是2英寸(纵向)长时，能够获得131±3.5MΩ的平均阻抗和19.3±0.3pF的平均电容。通过相应地改变输出电极30和电极之间的重叠32的长度，能够获取另外的阻抗值和电容值。此处应当注意到，像输入电极杆28的尺寸，感测电容12内其它部分的尺寸也能够维持固定而同时适应不同几何形状的输出电极30。例如，再次参考图3，在一实施例中，圆柱状的绝缘体22的长度是7.5英寸，同时最外直径是3.1英寸(当测量表面波纹24的波谷时，直径可减小到2.2英寸)，输出终端34的长度是1.125英寸，同时最外直径是0.5英寸，并且开口35在输出终端34内部纵向深度为0.65英寸(螺纹深度为0.5英寸)同时直径是0.201英寸。这些元件几何形状的全部可以与整体(端点到端点)长度为9英寸的感测电容12相匹配。
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