[實用新型]一種電致發光電壓傳感器

有效

• 申請號: 201220326355.6
• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN202735394U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 鄭巖;李長勝;姚健;耿樹范;邊靜宇
• 申請（專利權）人: 上海科潤光電技術有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電壓傳感器應用技術領域。

背景技術

電壓的檢測技術是電力傳輸、維修、制造、安裝、調試過程中的重要技術數據，日常高電壓的檢測多數是由各類電壓傳感器完成，現有電壓傳感器連接通信線路與數據處理后以數值方式提供結果，它們的優點是數據準確、易于匯總，如：基于霍爾原理的電壓傳感器等。但現有電壓測試裝置有普遍的不足之處，它們均無法直接簡易觀察讀數，如夜間野外作業，只能借助設備儀表確定電壓數值。

本發明使用電致發光技術，檢測人員直接根據發光強度視覺判定電壓范圍，其可以設置在電力設備連接處，能夠用于戶內外電力設備的電壓指示，尤其是在夜晚遠距離就可以識別。

電致發光技術又稱場致發光技術、冷光技術、EL發光技術等，其是一種高電壓工作發光器件，其形態主要分為平面器件、線性器件，本發明利用電致發光線性器件技術原理，其外形與普通電話線相仿，表層為彩色熒光套管，其工作時發光連續無任何熱輻射，耗電量較低，具備柔軟、可折疊彎曲，隨意打結、裁減、拼接等特點，因此可以被人們廣泛應用。

現有電致發光線其結構依次主要為:?金屬芯電極、絕緣介質層、發光層、透明導電層、纏繞外電極。金屬芯電極與纏繞外電極通電則產生發光，這種結構、材料、配方在中國專利?01133342.1、200680032428.8、200410099233.8等已經有明確闡述。但其由于結構與材料問題無法承受超高電壓。本發明通過改變形狀結構，制備出高壓發光傳感器器件，可以用于電力傳輸、維修、制造、安裝、調試過程中的技術數據顯示。

發明內容

一種電致發光電壓傳感器，它包括：芯線電極1、電致發光層3、高電阻透明導電層4、一根或多根具有不同耐壓的外電極6、帶有標記的透明密封層5，其特征是：芯線電極1表面包裹覆蓋有電致發光層3，電致發光層3外表涂有高電阻透明導電層5，高電阻透明導電層與多根具有不同耐壓的外電極6連接，當芯線電極與外電極接入交流電源后，不同電壓對應產生不同強度的發光。

本發明中當外電極是一根時，絕緣層厚度涂敷成階梯狀，不同區域絕緣層厚度不同，形成不同耐壓性。當外電極是多根時，每根絕緣層涂敷厚度不同，每根都分別具有不同耐壓性。本發明中外電極絕緣層厚度是電壓傳感器正確反應中重要技術指標。

本發明中芯線電極1是由導電物質構成，導電物質是鋁、銀、銅、錫、鎳、石墨中的一種，芯線電極其形狀是圓形或長方型。芯線電極可以是一根或多根組合而成，芯線電極表面可以鍍有良好的導電光滑材料層2，尤其是多根組合時導電光滑材料層有利于保持良好導電性，增強附著力。芯線電極也可以根據需要是其它形狀，如半圓形、梯形、弧形等，是空心或實心結構。

本發明中電致發光層3是由電致發光材料與粘合劑混合涂敷制成，并具有均勻厚度；粘合劑是環氧樹脂、含氟涂料、含硅涂料、聚氨酯、丙烯酸漆中的一種。

本發明中高電阻透明導電層4是由透明導電金屬氧化物材料、透明導電高分子材料中的一種制成，其表面電阻應大于1兆歐姆。透明導電金屬氧化物材料是納米氧化銦、氧化錫、氧化鋅、氧化鈦、氧化銻中的一種或多種混合物；透明導電層是由透明導電金屬納米材料制成，金屬納米材料是銀、銅、金、錫、銻中的一種。通常電致發光器件的透明導電層要求電阻越小越好，透明導電層電阻阻值小時，發光延伸性能距離遠，電壓測量效果過于靈敏，數值誤差產生較大。電阻阻值為零時，發光延伸性能距離近，發光亮度低。本發明中表面電阻為1-20兆歐姆時效果較好。

本發明中外電極6、外電極11、外電極12、外電極13是由表面涂有絕緣層的金屬導電線構成；金屬導電線是鋁、銀、銅絲中的一種，其可以是一根或多根組合，其形狀是圓形或長方型，直徑小于芯線電極；絕緣層是由介質材料與粘合劑混合涂敷制成，其具有不同厚度結構，介質材料在高壓電場下可以有產生線性電壓加載；介質材料是二氧化鈦、鈦酸鋇、鈦酸鉛、鈦酸鍶、鈦酸銅鈣中的一種或多種混合物，粘合劑是環氧樹脂、含氟涂料、含硅涂料、聚氨酯、丙烯酸漆中的一種。

本發明中當是一根外電極6時，絕緣層厚度涂敷成階梯狀，絕緣層7、絕緣層8、絕緣層9、絕緣層10的厚度依次遞增，不同區域絕緣層厚度不同，形成不同耐壓性。當外電極以階梯狀或斜坡狀分布，由細逐漸向粗過渡，該分布狀態決定發光強度與啟亮電壓高低，簿啟亮電壓低，亮度高；厚啟亮電壓高，亮度低，當電壓由低向高快速增加時，發光線則產生移動漸亮效果，絕緣層可以是多層結構。絕緣層可以是多次涂敷不同介質材料的絕緣層，也可以是多種介質材料的混合物組成絕緣層，其產生的效果是提高耐高壓電學特性。