一種環形電壓傳感裝置製造方法
2023-04-25 02:36:51
一種環形電壓傳感裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種環形電壓傳感裝置，包括進出線套管，所述進出線套管包括環氧絕緣體，所述環氧絕緣體從頂部到底部為中空結構，所述中空結構安裝有導電桿，所述環氧絕緣體非中空結構的兩側的實體中分別安裝有環形高壓電容，且所述環形高壓電容均與導電桿電氣連接，所述其中一個環形高壓電容的緊鄰外側設置有安裝於環氧絕緣體實體內的引線端，所述引線端設置有與環形高壓電容連接的電氣引線，所述電氣引線另一端連接低壓電容裝置，所述低壓電容裝置連接有同時與開關設備的控制單元連接的信號處理模塊。本發明所設計的環形電壓傳感裝置佔用空間小，對電氣元件原有環境中的電場分布影響小，測量精度高，溫度以及頻率特性好，成本較低。
【專利說明】
一種環形電壓傳感裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及開關設備中的電壓傳感裝置，特別是一種環形電壓傳感裝置。
【背景技術】
[0002]在配網自動化的建設過程中，開關設備逐漸被要求集成更多的感知和測量元件，以便開關設備能實現更多的有用功能，目前綜合建設成本、安裝空間、維護方便等因素的影響，開關設備採用結構更緊湊的高精度電壓傳感裝置代替電壓互感器作為電壓感知和測量兀件已成為未來發展方向。
[0003]在配電網領域，電壓傳感裝置主要有電阻分壓和電容分壓兩種類型。其中，電容分壓類型的電壓傳感裝置結構簡單，安全性更好，生產成本低，具有更廣泛的應用前景。電容分壓類型的電壓傳感裝置的高壓電容主要有兩種類型，一種是預製型，即首先預製好高壓電容芯子，應用時再根據需要與其他部分組合形成一個完整的電氣元件，對電壓測量精度要求比較高的電壓傳感裝置通常均採用這種生產方式；另外一種是感應網型，即生產電氣元件時，將元件已有的高壓導電體作為高壓電容的高壓極板，另外內嵌一個金屬感應網作為高壓電容的低壓極板，對電壓測量精度要求不高的帶電顯示器一般配套這種類型的電壓傳感裝置。
[0004]但是，電阻分壓或者預製型電容分壓電壓傳感裝置都採用了實心結構，應用時只能與開關設備的支撐或運動的絕緣件集成，而不能方便的與開關設備必不可少的電流導通元件(如高壓套管、真空滅弧室等)集成在一起，佔用空間多，應用範圍比較有限，對原有電場分布影響大，總體成本高。感應網型電容分壓電壓傳感裝置由於極板材料介電常數的不穩定和加工誤差大，電容參數難於控制，並且容易受到溫度、頻率等因素的影響而產生劇烈變化，導致電壓測量準確性非常差。
【發明內容】
[0005]為解決上述問題，本發明的目的在於提供一種環形電壓傳感裝置，不僅可與開關設備的支撐或運動的絕緣件集成在一起，也可與開關設備的導流元件集成在一起，且佔用空間少，對導電元件環境中的原有電場分布影響小，測量精度高，溫度以及頻率特性好，成本較低等。
[0006]本發明解決其問題所採用的技術方案是:
一種環形電壓傳感裝置，包括進出線套管，所述進出線套管包括環氧絕緣體，所述環氧絕緣體從頂部到底部為中空結構，所述中空結構安裝有導電桿，所述環氧絕緣體非中空結構的兩側的實體中分別安裝有環形高壓電容，且所述環形高壓電容均與導電桿電氣連接，所述其中一個環形高壓電容的緊鄰外側設置有安裝於環氧絕緣體實體內的引線端，所述引線端設置有與環形高壓電容連接的電氣引線，所述電氣引線另一端連接低壓電容裝置，所述低壓電容裝置連接有同時與開關設備的控制單元連接的信號處理模塊。
[0007]進一步，所述環形高壓電容包括環形陶瓷絕緣體，所述環形陶瓷絕緣體的內表面嵌套有環形第一電極，所述環形陶瓷絕緣體的外表面嵌套有環形第二電極，所述環形第一電極與導電桿電氣連接，所述引線端設置於對應所述環形第二電極的緊鄰外側，且所述電氣引線與對應環形第二電極連接。
[0008]進一步，所述電氣引線通過螺栓被擰入引線端內部，所述螺栓上依次嵌套彈墊和平墊。
[0009]進一步，所述低壓電容裝置包括外殼，所述外殼內部安裝有矽橡膠絕緣體，所述矽橡膠絕緣體內部安裝有低壓電容，所述低壓電容的一端分別與電氣引線和信號處理模塊連接，所述低壓電容的另一端接地。
[0010]進一步，所述低壓電容的兩側並聯有用於對低壓電容進行保護的電壓保護模塊。
[0011]進一步，所述環形陶瓷絕緣體由復相稀土材料粉體燒制構造而成，所述環形第一電極和環形第二電極是採用被銀法工藝燒滲在環形陶瓷絕緣體對應內外環面上的高純度銀膜。
[0012]進一步，所述另外一個環形高壓電容的緊鄰外側設置有安裝於環氧絕緣體實體內，且與對應環形第二電極絕緣的用於安裝的固定端子。
[0013]本發明的有益效果是:
本發明採用一種環形電壓傳感裝置，可以與開關設備的支撐或運動的絕緣件集成在一起，擴大應用範圍；本發明所設計的環形電壓傳感裝置佔用空間小，對電氣元件原有環境中的電場分布影響小，測量精度高，溫度以及頻率特性好，成本較低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實例對本發明作進一步說明。
[0015]圖1是本發明所述的環形電壓傳感裝置的結構示意圖；
圖2是本發明的電路原理示意圖。
【具體實施方式】
[0016]參照圖1與圖2所示，本發明提供了一種環形電壓傳感裝置，包括進出線套管1，所述進出線套管I包括環氧絕緣體2，所述環氧絕緣體2從頂部到底部為中空結構，所述中空結構安裝有導電桿3，所述環氧絕緣體2非中空結構的兩側的實體中分別安裝有環形高壓電容4，且所述環形高壓電容4均與導電桿3電氣連接，所述其中一個環形高壓電容4的緊鄰外側設置有安裝於環氧絕緣體2實體內的引線端5，所述引線端5設置有與環形高壓電容4連接的電氣引線6，所述電氣引線6另一端連接低壓電容裝置7，所述低壓電容裝置7連接有同時與開關設備的控制單元連接的信號處理模塊8。
[0017]本發明中，所述環形高壓電容4包括環形陶瓷絕緣體9，所述環形陶瓷絕緣體9的內表面嵌套有環形第一電極10，所述環形陶瓷絕緣體9的外表面嵌套有環形第二電極11，所述環形第一電極10與導電桿4電氣連接，所述引線端5設置於對應所述環形第二電極11的緊鄰外側，且所述電氣引線6與對應環形第二電極11連接。其中，所述環形陶瓷絕緣體9由復相稀土材料粉體燒制構造而成，所述環形第一電極10和環形第二電極11是採用被銀法工藝燒滲在環形陶瓷絕緣體9對應內外環面上的高純度銀膜。環形陶瓷絕緣體9由於是陶瓷構造，因此，環形陶瓷絕緣體9為高壓陶瓷電容，其介電常數非常大，極板面積可以做的比較小，使環形高壓電容4的整體體積縮小，同時降低對應的成本。採用陶瓷高壓電容，使高壓電容4的特性更加穩定，正常條件下，其壽命遠遠超過開關的壽命。
[0018]為了固定電氣引線6，所述電氣引線6通過螺栓12被擰入引線端5內部，所述螺栓12上依次嵌套彈墊13和平墊14。所述電氣引線6的設置，簡單方便，只通過螺母即可，維護更簡易。
[0019]本發明在對低壓電容裝置7進行設計時，所述低壓電容裝置7包括外殼15，所述外殼15內部安裝有矽橡膠絕緣體16，所述矽橡膠絕緣體16內部安裝有低壓電容17，所述低壓電容17的一端分別與電氣引線6和信號處理模塊8連接，所述低壓電容17的另一端接地。為了保護低壓電容17，所述低壓電容17的兩側並聯有用於對低壓電容17進行保護的電壓保護模塊18。
[0020]為了便於本發明所述環形電壓傳感裝置的安裝，在另外一個環形高壓電容4的緊鄰外側設置有安裝於環氧絕緣體2實體內，且與對應環形第二電極11絕緣的用於安裝的固定端子19。通過固定端子19，可方便將本發明所述環形電壓傳感裝置安裝於開關設備上。
[0021]本發明的環形高壓電容4和低壓電容裝置7佔用空間小，對電氣元件原有環境中的電場分布影響小，本發明經實際應用，具有測量精度高，溫度以及頻率特性好，成本低等特點。
[0022]本發明所提供環形電壓傳感裝置不僅可與開關設備的支撐或運動的絕緣件集成在一起，也可與開關設備導遊元件集成在一起，極大地擴展了應用範圍。
[0023]需要說明的是，由於稀土材料的配方非常複雜，對燒制的溫度、時間等工藝要求非常高，國內甚至國際上尚未看到在_40°C?70°C的溫度範圍和在IkflOkV電壓範圍時，絕緣性能達到1kV電網要求，電容值偏差都能小於±3%的高壓陶瓷電容的具體實現。而本發明所採用的高壓陶瓷電容卻可以達到。
[0024]以上所述，只是本發明的較佳實施例而已，本發明並不局限於上述實施方式，只要其以相同的手段達到本發明的技術效果，都應屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種環形電壓傳感裝置，其特徵在於，包括進出線套管(1)，所述進出線套管(I)包括環氧絕緣體(2)，所述環氧絕緣體(2)從頂部到底部為中空結構，所述中空結構安裝有導電桿(3)，所述環氧絕緣體(2)非中空結構的兩側的實體中分別安裝有環形高壓電容(4)，且所述環形高壓電容(4)均與導電桿(3)電氣連接，所述其中一個環形高壓電容(4)的緊鄰外側設置有安裝於環氧絕緣體(2 )實體內的引線端(5 )，所述引線端(5 )設置有與環形高壓電容(4)連接的電氣引線(6)，所述電氣引線(6)另一端連接低壓電容裝置(7)，所述低壓電容裝置(7 )連接有同時與開關設備的控制單元連接的信號處理模塊(8 )。
2.根據權利要求1所述的環形電壓傳感裝置，其特徵在於，所述環形高壓電容(4)包括環形陶瓷絕緣體(9)，所述環形陶瓷絕緣體(9)的內表面嵌套有環形第一電極(10)，所述環形陶瓷絕緣體(9)的外表面嵌套有環形第二電極(11)，所述環形第一電極(10)與導電桿(4 )電氣連接，所述引線端(5 )設置於對應所述環形第二電極(11)的緊鄰外側，且所述電氣引線(6)與對應環形第二電極(11)連接。
3.根據權利要求1或2所述的環形電壓傳感裝置，其特徵在於，所述電氣引線(6)通過螺栓(12)被擰入引線端(5)內部，所述螺栓(12)上依次嵌套彈墊(13)和平墊(14)。
4.根據權利要求1或2所述的環形電壓傳感裝置，其特徵在於，所述低壓電容裝置(7)包括外殼(15)，所述外殼(15)內部安裝有矽橡膠絕緣體(16)，所述矽橡膠絕緣體(16)內部安裝有低壓電容(17)，所述低壓電容(17)的一端分別與電氣引線(6)和信號處理模塊(8)連接，所述低壓電容(17)的另一端接地。
5.根據權利要求4所述的環形電壓傳感裝置，其特徵在於，所述低壓電容(17)的兩側並聯有用於對低壓電容(17)進行保護的電壓保護模塊(18)。
6.根據權利要求2所述的環形電壓傳感裝置，其特徵在於，所述環形陶瓷絕緣體(9)由復相稀土材料粉體燒制構造而成，所述環形第一電極(10)和環形第二電極(11)是採用被銀法工藝燒滲在環形陶瓷絕緣體(9 )對應內外環面上的高純度銀膜。
7.根據權利要求2所述的環形電壓傳感裝置，其特徵在於，所述另外一個環形高壓電容(4)的緊鄰外側設置有安裝於環氧絕緣體(2)實體內，且與對應環形第二電極(11)絕緣的用於安裝的固定端子(19)。
【文檔編號】G01R19/00GK104267235SQ201410440853
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月1日 優先權日:2014年9月1日
【發明者】黃偉軍, 董千裡, 錢遠馳 申請人:珠海許繼電氣有限公司, 國家電網公司