電子式電壓互感器的製作方法

2023-05-30 20:05:31

專利名稱：電子式電壓互感器的製作方法
技術領域：
本發明專利涉及一種電氣元件，是把電力系統中的高電壓變換成一定數值的低電 壓，以供給電力系統的計量、測量以及實施繼電保護的電子式電壓互感器
背景技術：
在電力系統中，電壓的計量、測量和實施繼電保護所需的信號大都採用電磁式互 感器來提供，這種互感器存在的問題是有短路危險、重量重、體積大、二次負載反映敏感，易 發生鐵磁諧振，嚴重時還會發生安全隱患。目前，隨著智能化技術的不斷發展，電力系統已 向網絡化、自動化和數位化方向發展，二次設備所需的輸入信號已顯著降低，不需要大容量 的二次信號，因此這種傳統的電磁式電壓互感器很難滿足新的技術要求。迫切需要一種無 短路危險、小體積、輕重量、二次負載不敏感、性能穩定、線性度好的電子式互感器。隨著數位化變電站的發展和智能電網建設的需要，電力系統對測量、保護、控制和 數據傳輸智能化、自動化的要求越來越高，由此應運而生的電子式電壓互感器也成為熱門 的研究對象，目前中壓系統中，電子式電壓互感器大多採用電阻分壓原理和阻容分壓原理， 用此原理進行設計的電子式電壓互感器，存在負載能力低(在兆歐以上)、結構複雜(阻容 分壓的話需外加電源)、精度低，特別是在運行一段時間後，誤差數據嚴重偏離，超過出廠時 的準確級數據，達不到用戶的實際要求
實用新型內容
本發明的目的在於提供一種測量精度高、線性度好、性能穩定、無短路危險的電子 式電壓互感器。本發明解決的技術問題所採用的技術方案是一種電子式電壓互感器，其特徵在於在澆注體內設有一個弱磁偶合的傳感件，傳 感件一次繞組的兩個端子分別與設在澆注體上的一次接線端子(高壓端子A)和接地端子 (接地端子N)相連接，傳感件的二次繞組有串接的無感阻性元件，無感阻性元件一部份直 接設置在澆注體裡，一部份設置在具有屏蔽功能的調整盒裡。傳感件二次信號經無感阻性 元件調整後輸出端與二次接線端子相連接，傳感件的一次和二次設有分段均壓、分層屏蔽 等措施。所述的傳感件的一次繞組均勻地繞制在絕緣的骨架上，其繞組的兩端分別與嵌入 在澆注體上下部的一次接線端子和接地嵌件相連接。所述的一次接線端子和接地端子為帶有內螺紋的連接件，分別嵌入在互感器澆注 體的上部和下部。所述傳感件的二次繞組均勻地繞制在與一次繞組同軸的絕緣骨架上，且二次繞組 經串接和並接無感阻性調整元件後與二次接線端子相連接。所述的無感阻性調整元件為一組電阻，它與傳感件的二次繞組連接，具有低溫漂 的合金絲部分的電阻設置在澆注體裡，它的另一部分電阻裝在具有屏蔽功能的調整盒裡。這些無感阻性調整元件具有環境溫度範圍寬、精密度高、溫度係數小、穩定性好的特點。傳感器二次信號經無感阻性調整元件變換輸出端用屏蔽電線與二次端子相連接。二次接線端子上連接有外屏蔽電纜線，外屏蔽電纜線的另一端帶有可方便連接的 接插件。所述的分段均壓為在傳感件的一次繞組上按等電勢差設置電位環。所述的分層屏蔽為傳感件的二次繞組上用不同的導體進行的逐級包紮。本發明的電子式電壓互感器，由於採用了弱磁耦合傳感與低溫漂合金電阻採樣相 結合的原理，使所設計的產品不僅具有無短路危險、重量輕、體積小、線性區域寬等電子式 產品的特點，而且產品性能穩定、負載能力強(在千歐以上)、無外加電源、結構簡單，安裝 方便。本技術改進的發明是基於弱磁耦合和無感阻性電阻元件轉換原理進行新的組合， 通過弱磁耦合傳感件和無感阻性元件的連接，將輸電網絡的高電壓變為可滿足智能化、數 字化各種功能要求且與其成正比的低電壓，且這種低電壓信號具有精度高、線性度好、性能 穩定、無短路危險的特點。從而取代了傳統的電磁式電壓互感器。由於電壓互感器在整個 測量範圍內無短路危險現象，輸入輸出線性度好，性能穩定，因此與智能化的二次單元配合 使用，可大大地提高測量精度和可靠性。本技術改進發明是將弱磁耦合的傳感元件和無感 阻性電阻的轉換元件進行創新性的組合設計，從而使產品產生具有測量精度高、線性度好、 性能穩定、無短路危險等能滿足智能化二次設備需求的新的技術效果。傳感件的一次繞組 均勻地繞制在絕緣的骨架上，其繞組的兩端分別與嵌入在澆注體上下部的一次接線端子和 接地嵌件相連接，一次繞組分段繞制並按等電勢概念設置電位環。傳感件的二次繞組均勻 地套裝在絕緣骨架內且通過有機絕緣與一次繞組隔離，二次繞組經串接無感阻性調整元件 後與二次接線端子相連接。無感阻性調整元件裝在有屏蔽功能的調整盒裡，無感阻性元件 與二次繞組、二次端子、調整盒的連線全部使用屏蔽電線連接，通過以上措施可形成良好的 屏蔽作用，提高其抗幹擾能力。電子式電壓互感器採用有機絕緣材料將上述傳感件、無感阻 性調整元件、接線端子、調整盒、屏蔽連線等澆注成一體，具有良好的絕緣性能和機械性能。 其澆注體的外廓為長方形狀，一次高壓端子在其上部，一次接地端子和二次接線端子在其 下部，二次的端部帶有接插件，以方便地與智能化二次單元相連接。本技術改進發明的特點本實用新型的有益效果是(1)精度高、線性度好，性能穩定；(2)無短路大電流危險現象，其運行安全可靠；(3)功能齊全，使用方便，可作為電子系統的測量及保護用的傳感部件；(4)體積小、重量輕；(5)成本低，運行能耗小；(6)無噪聲、抗幹擾、具有優越的環保特性；本發明可以滿足電力系統的計量、測量及保護向數位化、智能化、網絡化方向發展 的需要。


下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。圖中1、一次接線端子 2、一次繞組 3、二次繞組 4、一次末端連線 5、骨架 6、接地嵌件 7、調整盒 8、無感阻性調整元件I 9、二次側連線I 10、二次接線端子 11、無感阻性調整元件II 12、分層屏蔽13、二次側連線II 14、環氧樹酯 15、分段均 壓環
具體實施例方式下面根據圖1所示，對本實用新型實施例進行陳述如圖1所示，電子式電互感器採用了弱磁偶合的傳感件，傳感件的一次繞組2均勻 地繞制在絕緣的骨架5上，一次繞組2的兩端分別與嵌入在環氧樹酯14的澆注體上下部的 一次接線端子1和接地嵌件5相連接，一次接線端子1和接地嵌件6為具有內螺紋的連接 件，即連接螺母。二次繞組3嵌套在骨架5上，且一次側與二次側通過有機絕緣隔離，使一 次側的高電壓與二次側的低電壓完全隔離，起到了安全絕緣的作用。二次繞組3經無感阻 性調整元件I 8和無感阻性調整元件II 11後與二次接線端子10相連接。無感阻性調整 元件II 11直接設置在澆注體裡，無感阻性調整元件I 8裝在具有屏蔽功能的調整盒7裡。 傳感件的一次繞組2設有分段均壓環15，二次繞組3設有分層屏蔽12。傳感件一次末端連 線4及所有二次側連線I 9和13 二次側連線II 13均用屏蔽線過渡連接。二次接線端子 10上連接有一定長度且一端帶有接插件的屏蔽電纜線，以使其方便的與外設備相連接。整 個產品的電氣組成部份用環氧樹酯14澆樹成一體。由於本互感器設計方案上通過弱磁耦合，元件選取上採用低溫漂的阻性電阻，電 場處理上採用均壓、屏蔽等綜合措施，故本電子式互感器具有準確級高、穩定性好、抗電磁 幹擾等優點。
權利要求
電子式電壓互感器，其特徵在於在澆注體內設有一個弱磁偶合的傳感件，傳感件一次繞組兩個端子分別與設在澆注體上的一次接線端子和接地端子相連接，傳感件的二次繞組串接有無感阻性元件；傳感件二次信號經無感阻性元件調整後輸出端與二次接線端子相連接，傳感件的一次和二次設有分段均壓、分層屏蔽。
2.根據權利要求1所述的電子式電壓互感器，其特徵在於一次繞組均勻地繞制在絕緣 的骨架上，一次繞組的兩端分別與嵌入在澆注體的一次接線端子和接地端子相連接。
3.根據權利要求1或2所述的電子式電壓互感器，其特徵在於一次接線端子和接地端 子為帶有內螺紋的連接件，它分別嵌入在互感器澆注體的上部和下部。
4.根據權利要求1所述的電子式電壓互感器，其特徵在於二次繞組均勻地繞制在與一 次繞組同軸的絕緣骨架上，且一次繞與二次繞組通過有機絕緣材料進行絕緣隔離，二次繞 組經連接無感阻性元件後與二次接線端子相連接。
5.根據權利要求1或4所述的電子式電壓互感器，其特徵在於所述的無感阻性調整元 件為一組電阻，它與傳感件的二次繞組串接，具有低溫漂的這部分電阻直接設置在澆注體 裡，另一部分電阻裝在具有屏蔽功能的調整盒裡。
6.根據權利要求1、4或5所述的電子式電壓互感器，其特徵在於無感阻性元件把二次 傳感信號變換後通過屏蔽電線與二次端子相連接。
7.根據權利要求1、4、5或6所述的電子式電壓互感器，其特徵在於所述的二次接線端 子上連接有外屏蔽電纜線，外屏蔽電纜線的另一端帶有可方便連接的接插件。
8.根據權利要求1所述的電子式電壓互感器，其特徵在於所述的調整盒端部經屏蔽電 線外網與二次端子的屏蔽層相連接。
9.根據權利要求1所述的電子式電壓互感器，其特徵在於所述的分段均壓為在傳感件 的一次繞組上按等電勢差設置電位環。
10.根據權利要求1所述的電子式電壓互感器，其特徵在於所述的分層屏蔽為傳感件 的二次繞組上用不同的導體進行的逐級包紮。
11.根據權利要求1所述的電子式電壓互感器，其特徵在於所述的弱磁耦合傳感件是 一個帶有一次繞組、二次繞組、小鐵芯的組件。
全文摘要
電子式電壓互感器，澆注體內設有一個弱磁耦合的傳感件，傳感件一次繞組兩個端子分別與設在澆注體上的一次接線端子和接地端子相連接，傳感件的二次繞組串接有無感阻性元件；傳感件二次信號經無感阻性元件調整後輸出端與二次接線端子相連接，傳感件的一次和二次設有分段均壓、分層屏蔽。本發明通過弱磁耦合，元件選取上採用低溫漂的阻性電阻，電場處理上採用均壓、屏蔽等綜合措施，具有準確級高、穩定性好、抗電磁幹擾等優點。
文檔編號H01F27/29GK101930838SQ20101025244
公開日2010年12月29日 申請日期2010年8月12日 優先權日2010年8月12日
發明者劉江仙, 姜小明, 毛培民, 毛賽春, 祝順峰 申請人:浙江天際互感器有限公司