[发明专利]一种过电压检测传感器加工方法及过电压检测传感器

说明书

本发明公开了一种过电压检测传感器加工方法及过电压检测传感器，方法包括：将衬底放置在密闭容器中，预设温度条件下向密闭容器通入硅烷，使得硅烷在衬底表面热分解，在衬底表面得到硅；向密闭容器中通入氧气，使得硅与氧气反应并在衬底表面形成二氧化硅薄膜的中间介质，得到上极板和下极板；将上极板和下极板拼合之后，得到晶片；在晶片的两面喷涂铝，封装入传感器外壳，得到过电压检测传感器。本发明实施例通过在衬底上生长氧化硅薄膜，从而实现自动在两个电极之间形成厚度足够小的薄膜中间介质，与传统的通过手工将薄膜黏覆在电极表面形成低压臂电容器的方法相比，不仅降低加工难度，还能够保证制备的电容式传感器性能的一致性。

技术领域

本发明涉及过电压保护技术领域，特别涉及一种过电压检测传感器加工方法及过电压检测传感器。

背景技术

电力系统在运行过程中，因雷击到线路或设备上、工作人员的电气操作、设备本身的设计缺陷或参数配置错误等原因会产生各类过电压，而过电压可能会造成电力系统中绝缘薄弱部位的绝缘破坏，引起短路或接地故障，导致设备加速老化，响应时间延长、性能降低，严重时导致设备被烧毁，造成局部系统停电。

现阶段主要采用在运行的电力系统中安装高压脉冲测量装置来实现对过电压的检测。高压脉冲测量装置中最重要的设备是分压器，在高压脉冲测量装置中分压器的电压等级在数十千伏到几兆伏质之间变化，脉冲前沿在ns到us级之间变化，脉冲持续时间也从ns到ms大范围变化，不仅分压比比较高，分压器的频带也应达到足够的宽度，同时分压器不应该影响被测量设备和周围场的分布。这就要求分压器的尺寸足够小。高压脉冲测量装置中通常采用电容式传感器作为分压器。

目前采用的电容式传感器都是在某些局部进行优化，实现部分功能，都具有局限性。比如国内有部分学者对测量特快速暂态过电压的传感器进行了研究，该类传感器测量带宽普遍较宽且基本满足气体绝缘开关设备的测量要求，但是该种传感器结构复杂，且电容式传感器为外部附加结构，导致在安装使用过程中十分不便，安全性和稳定性较差。目前广泛使用的低压臂电容作为电容式传感器，可以提供大的分压比和快速响应时间，但是低压臂电容的加工是一项困难的技术，一些专家学者将一层合成塑料薄膜黏覆在一个平坦的电极表面上从而形成低压臂电容器，这种低压臂电容往往需要有经验的工程师手工完成，并且难于保证电容式传感器性能的一致性。

发明内容

本发明实施例提供了一种过电压检测传感器加工方法和过电压检测传感器，以解决传统的低压臂电容的加工是一项困难的技术，一些专家学者将一层合成塑料薄膜黏覆在一个平坦的电极表面上从而形成低压臂电容器，这种低压臂电容往往需要有经验的工程师手工完成，并且难于保证电容式传感器性能的一致性的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种过电压检测传感器加工方法，所述方法包括：

将衬底放置在密闭容器中，预设温度条件下向所述密闭容器通入硅烷，使得硅烷在所述衬底表面热分解，在所述衬底表面得到硅；向密闭容器中通入氧气，使得硅与氧气反应并在所述衬底表面形成二氧化硅薄膜的中间介质，得到上极板和下极板；将所述上极板和所述下极板拼合之后，得到晶片；利用金属喷镀法在晶片的两面喷涂铝，封装入传感器外壳，得到所述过电压检测传感器。

结合一方面，在第一种可能的实现方式中，所述预设温度为400～500℃。

结合一方面，在第二种可能的实现方式中，所述二氧化硅薄膜的厚度为2μm。

结合一方面，在第三种可能的实现方式中，向密闭容器中通入氧气的同时，还向所述密闭容器中通入氮气。

结合一方面，在第四种可能的实现方式中，利用金属喷镀法在晶片的两面喷涂铝之后，还包括：将喷涂铝之后的晶片在450℃温度条件下烧结20min。