阅读说明：本技术 一种用于工频电场测量仪整体校准的极板加工工艺 (Polar plate processing technology for integral calibration of power frequency electric field measuring instrument ) 是由 兰新生 姚晓 王方强 唐平 滕予非 周易谦 侯国彦 张业茂 何宇航 王志高 田倩 于 2019-10-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于工频电场测量仪整体校准的极板加工工艺,包括以下步骤：1)、将多块铝板焊接成等效直径大于等于4m的电极极板,焊接采用背面间隔式焊接且正面不焊接的方式；2)、在电极极板背面增加铝质等电位连接线；3)、在电极极板正面未焊接的缝隙内填充由导电铝粉和固化胶水组成的混合物；4)在电极极板正面设置银粉层。通过本发明所述工艺制备的极板具有平整度好、电压分布一致的优点,能够满足工频电场极板要求。(The invention discloses a polar plate processing technology for integral calibration of a power frequency electric field measuring instrument, which comprises the following steps: 1) welding a plurality of aluminum plates into electrode plates with equivalent diameters of more than or equal to 4m, wherein the welding adopts a mode of back surface interval welding and front surface non-welding; 2) adding an aluminum equipotential connecting line on the back of the electrode plate; 3) filling a mixture consisting of conductive aluminum powder and curing glue in the gap which is not welded on the front surface of the electrode plate; 4) and arranging a silver powder layer on the front surface of the electrode plate. The polar plate prepared by the process has the advantages of good flatness and consistent voltage distribution, and can meet the requirements of a power frequency electric field polar plate.)

一种用于工频电场测量仪整体校准的极板加工工艺

技术领域

本发明涉及电力设备校准技术领域，具体涉及一种用于工频电场测量仪整体校准的极板加工工艺。

背景技术

工频电场是输变电工程环境影响评价和竣工环保验收中重要的评价指标，用于工频电场测量的装置称为“工频电场测量仪”、“工频电场场强仪”、“工频电场测量装置”等等，按我国计量法规定，在使用时应保证这些设备检定或者校准合格。

我国法定计量机构承担这类设备的量值溯源工作，但目前法定计量机构在对工频电场测量仪进行校准时，并未将工频电场测量仪传感器支架包含在内，这就导致了使用情况与校准情况不一致。

经过大量的研究和实测数据发现，在输变电工程工频电场强度的监测中，传感器支架的性能对工频电场的测量结果有巨大影响，空气相对湿度大于50％后受空气湿度的影响非常大，导致工频电场强度测得值最高可达正常值的2-10倍，最小误差也达正常值的40％。为了保证校准结果与应用情况的一致性，在检定或者校准时应将传感器支架连同传感器一起放进标准电场中进行整体校准。

为了构建能将1.5m高传感器支架放进标准电场且保证一定的准确性，应加工至少4m等效直径的电极极板才能满足校准工作的要求，而这种大尺寸的电极极板加工后易导致变形，无法满足工频电场极板要求的平整度和电压分布均匀性，导致废品出现而浪费大量的资金。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于工频电场测量仪整体校准的极板加工工艺，通过本发明所述工艺制备的极板具有平整度好、电压分布一致的优点，能够满足工频电场极板要求。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于工频电场测量仪整体校准的极板加工工艺，包括以下步骤：

1)、将多块铝板焊接成等效直径大于等于4m的电极极板，焊接采用背面间隔式焊接且正面不焊接的方式；

2)、在电极极板背面增加铝质等电位连接线；

3)、在电极极板正面未焊接的缝隙内填充由导电铝粉和固化胶水组成的混合物；

4)在电极极板正面设置银粉层。

等效直径大于等于4m的电极极板需要将多块铝板焊接，普通的焊接方式(满焊)易导致加工后的电极极板变形，严重影响工频电场极板要求的平整度。工频电场用电极极板还必须克服正表面电压或电场分布一致性的难题。平整度和焊接后的缝隙均是导致电压或电场分布不一致的因素。

本发明所述背面具体是指用于组成均匀标准电场的电容的两块金属板相互不对应的一面，正面具体是指用于组成均匀标准电场的电容的两块金属板相互对应的一面。

加工等效直径大于等于4m的铝质电极极板时，由于铝制金属熔点低，常规满焊工艺极易因应力消除不完善造成满焊后发生较大形变，导致用于构建均匀标准电场的电极极板平整度不满足要求，为了解决这一难题，而作此发明。

本发明为了解决铝质极板平整度的问题，采用背面间隔式焊接且正面不焊接的方式，但是上述焊接方式导致相邻铝板之间具有间隙，继而存在缝隙电场畸变或电压分布不一致的问题，为了解决缝隙导致的正表面电压或电场分布不一致性的问题，采用导电铝粉和具有固化性能的胶水混合物来填充正面。

本发明通过采用背面间隔式焊接且正面不焊接的方式解决铝质极板满焊方式导致的平整度不满足要求的问题，用背面增加等电位连接体的方式增强电极正表面电压或电场分布一致性的难题；采用导电铝粉和具有固化性能的胶水混合物来填充正面不焊而存在缝隙电场畸变或电压分布不一致的问题；采用电极正面增喷银粉层的方式加强电极表面的平整度和均匀一致性和导电性。

进一步地，相邻铝板的焊接总长度小于满焊时长度的1/2。

上述设置能够避免加工等效直径大于等于4m的铝质电极极板时因满焊而造成的形变问题。

进一步地，铝质等电位连接线通过焊接方式设置在电极极板背面。

上述设置能够确保电极极板电位符合均匀电场的要求。

进一步地，导电铝粉和固化胶水的比例为1.2-2.5：1。

如果胶水占比过高会导致用于填充铝板间缝隙的混合物偏软，导电率下降，导致极板整体电阻增大，引起压差，造成电场分布不均匀；如果导电铝粉占比过高会导致混合物流动性性变差，导致用于填充铝板间缝隙的混合物填充不完全，导电率下降，导致极板整体电阻增大，引起压差，造成电场分布不均匀。

上述设置既能满足加工完成后极板表面的平整度要求，又能满足焊接后极板表面的等电位要求。

进一步地，导电铝粉和固化胶水的比例为1.8：1。

进一步地，银粉层的厚度为1-3mm。

如果银粉厚度太薄，会造成极板表面因表面平整度本身存在的不一致而导致覆盖不全，导致导电率下降，导致极板整体电阻增大，引起压差，造成电场分布不均匀；如果银粉厚度太厚，会导致成本增加，且容易出现施工过程中银粉粘接不牢，导致银粉脱落、生锈变黑加速等。

上述设置既能确保银粉层既能满足加工完成后极板表面的平整度要求，又能满足焊接后极板表面的等电位要求。

进一步地，银粉层的厚度为2mm。

进一步地，银粉层通过喷涂方式设置在电极极板正面。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明通过采用背面间隔式焊接且正面不焊接的方式解决铝质极板满焊方式导致的平整度不满足要求的问题，用背面增加等电位连接体的方式增强电极正表面电压或电场分布一致性的难题；采用导电铝粉和具有固化性能的胶水混合物来填充正面不焊而存在缝隙电场畸变或电压分布不一致的问题；采用电极正面增喷银粉层的方式加强电极表面的平整度和均匀一致性和导电性。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

一种用于工频电场测量仪整体校准的极板加工工艺，包括以下步骤：

1)、将多块铝板焊接成等效直径大于等于4m的电极极板，焊接采用背面间隔式焊接且正面不焊接的方式，相邻铝板的焊接总长度小于满焊时长度的1/2；

2)、在电极极板背面通过焊接方式增加铝质等电位连接线；

3)、在电极极板正面未焊接的缝隙内填充由导电铝粉和固化胶水组成的混合物，所述导电铝粉和固化胶水的比例为1.2：1；

4)在电极极板正面设置喷涂银粉层，银粉层的厚度为1mm。

实施例2：

本实施例基于实施例1，与实施例1的区别在于：所述导电铝粉和固化胶水的比例为2.5：

1；银粉层的厚度为3mm。

实施例3：

本实施例基于实施例1，与实施例1的区别在于：所述导电铝粉和固化胶水的比例为1.8：

1；银粉层的厚度为2mm。

对比例1：

本对比例基于实施例1，与实施例1的区别在于：采用满焊方式焊接。

实施例1-实施例3制备的电极极板的平整度和等电位均符合要求，且焊缝处没有变形，对比例1的平整度差，且在焊缝处出现严重变形。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。