氣體密封電阻分壓式電壓傳感器的製作方法
2023-08-11 01:04:56
專利名稱：氣體密封電阻分壓式電壓傳感器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電器元件，特別是電力系統開關設備中用於測量和保護的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器。
背景技術：
隨著電力系統的迅猛發展，系統對電力設備的要求趨於小型化和智能化。在中低壓智能化電力系統中，傳統的用於測量和保護的電磁式電壓互感器，因有體積大、線性範圍小、易產生鐵磁諧振等缺陷，不能滿足使用要求，已被電壓傳感器所取代。目前，電阻分壓式電壓傳感器大都採用傳統的製備工藝，即將電阻分壓器直接用環氧樹脂混合料進行真空澆注。由於電阻分壓器的基體材料為陶瓷，與環氧樹脂熱膨脹係數不同，並且電阻分壓器長時間運行會產生熱量，通常在電阻分壓器阻值確定的情況下，其發熱量與施加電壓的平方成正比，導致電阻分壓器陶瓷基體與環氧樹脂澆注體間產生裂隙，裂隙的存在降低了電阻分壓式電壓傳感器的絕緣性能，因此，容易產生放電或擊穿，產品的可靠性較低，難以保證電力系統的安全運行。發明內容
本發明的目的在於提供一種能夠提高工頻耐壓水平，克服局部放電產生，產品質量可靠的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器。
本發明的目的是這樣實現的:一種氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，包括電阻分壓器，其特徵在於電阻分壓器設置在充氣密封罐內，充氣密封罐的一端設有一次端子，另一端設有接地端子和二次端子，二次端子為可以輸送氣體的導管，充氣密封罐上設有屏蔽罩。
所述的充氣密封罐是由對接的上、下罐體構成，上、下罐體的結合部靠近設有二次端子的下罐體，結合部的外壁沿周向設有凹槽，沿凹槽纏繞有密封帶。
在充氣密封罐的上罐體上設有上屏蔽罩，上屏蔽罩位於上罐體外或埋設在上罐體壁中。
在充氣密封罐下罐體上設有下屏蔽罩，下屏蔽罩位於下罐體外，且將上下罐體的結合部罩在下屏蔽罩內。
所述的一次端子為兩端帶外螺紋的螺杆，螺杆中部直徑大於兩端直徑，外表面設有溝槽及凸凹不平的滾花，且埋設在上罐體內。
所述的接地端子為一端設有外螺紋，另一端設有內螺孔的螺杆，內螺孔端的螺杆直徑大於外螺紋端的直徑，外表面設有溝槽及凸凹不平的滾花，且埋設在下罐體內。
所述的二次端子是由導管和設置在導管中部且埋設在下罐體上的固定件構成，固定件外表面上設有溝槽及凸凹不平的滾花。
所述的電阻分壓器，其兩端面設有沿周向分布的徑向凹槽，徑向凹槽將電阻分壓器的外部與內部空間相連通。
本發明是將電壓傳感器的核心元件電阻分壓器安裝在充有惰性氣體的密封罐內，由於充氣密封罐與電阻分壓器之間有一定的空間，並通過氣體緩衝介質進行絕緣隔離，因此有效解決了直接在電阻分壓器基體上澆注環氧樹脂，容易產生氣泡和受電阻分壓器運行中溫度升高的影響而產生裂隙的問題，提高了電壓傳感器的絕緣水平，局部放電量能夠達到技術標準，滿足GB/T20840標準對產品各項性能的要求，產品質量可靠。充氣密封罐是由相對接的上、下罐體粘接而成，並在結合部外部的凹槽內纏繞有密封帶，保證密封罐具有良好的密封性能和機械強度。為了防止密封帶在纏繞中可能存在的氣泡對局部放電的影響，上下罐體的結合部最好靠近下罐體，即設有一次端子的上罐體長度應大於設有二次端子的下罐體，以消除結合部的局部放電。在充氣密封罐上設置了屏蔽外界幹擾和減小分布參數對傳感器精度影響的屏蔽罩，根據上、下罐體的結構及到達良好的屏蔽效果，上屏蔽罩可以設置在上罐體外部，也可以設置在上罐體壁中。下屏蔽罩設置在下罐體的外部，並且要滿足上、下罐體的結合部位於下屏蔽罩內。一次端子採用兩端帶螺紋、中部直徑大於兩端的螺杆，不但便於裝配及將電阻分壓器與外部設備連接，同時通過在中部螺杆的外表面加工有溝槽及滾花，使其能夠與罐體形成良好的結合。接地端子採用一端設有外螺紋，另一端設有內螺孔的螺杆，以及在螺杆外表面設有溝槽及表面凸凹不平的滾花，也是為了同時能夠滿足部件間的裝配、與外部設備連接及與罐體形成良好的結合。二次端子的導管既可用於輸出控制信號，同時還起充氣管的作用，減少傳感器部件。導管的中部設置有與其連接成一體的固定件，固定件的外表面加工有溝槽及滾花，埋設在下罐體上，增加了導管強度和保證與下罐體形成良好的結合。為了保證充氣密封罐內的氣體壓力均衡，在電阻分壓器的兩端面上設有沿周向分布的徑向凹槽，徑向凹槽將電阻分壓器的外部與內部空間相連通。
本發明的特點是:將電阻分壓器設置在充有惰性氣體的密封罐內，兩者之間通過氣體絕緣隔離，解決了因兩種材料膨脹係數不同而產生的裂隙問題，提高了電壓傳感器的耐壓性能，降低了局部放電，產品質量達到技術標準要求，能夠輸出高精度電壓信號，為測量、控制、保護、數字傳輸和帶電狀態顯示提供可靠的電信號。
圖1是本發明的結構示意圖2是本發明一次端子的結構示意圖3是本發明接地端子的結構示意圖4是本發明電阻分壓器的結構示意圖5是圖4的側視圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步說明:
如圖1所示，氣體密封電阻分壓式電壓傳感器主要由電阻分壓器4、充氣密封罐14，一次端子1、二次端子11、接地端子7和上、下屏蔽罩3、6構成。充氣密封罐14由上罐體16和下罐體17兩部分組成，採用環氧樹脂混合料真空澆注成圓柱形杯狀體，其中上罐體的長度大於下罐體，即結合部靠近二次端子，上、下罐體的結合部外壁沿周向開有凹槽18，上、下罐體粘接後，再用密封帶5繞凹槽纏繞，從而形成帶有密閉氣室13的充氣密封罐。這種結構設計既能提高了粘接強度，又保證了密封效果，同時使其外形規範、美觀。一次端子I是由兩端帶螺紋的螺杆構成，見圖2，螺杆的中部直徑大於兩端，其外表面加工有溝槽和凸凹不平的滾花，且埋設在上罐體16內，可使螺杆與上罐體形成良好結合，有效防止一次端子的拔出、旋轉、漏氣。螺杆的一端伸出上罐體，與外部設備連接，另一端通過緩衝密封墊15與電阻分壓器高壓端19連接，同時還與上屏蔽罩固定螺母2連接，將埋設在上罐體內的上屏蔽罩3固定。上屏蔽罩也可以設置在上罐體外，通過與螺杆連接的螺母固定。二次端子的導管11中部設置有埋設在下罐體內的固定件12，固定件外表面加工成溝槽和滾花，形成凸凹不平的表面，保證與罐體良好結合。導管一端伸出下罐體外，與電氣設備連接，另一端位於充氣密封罐內，與電阻分壓器低壓端20連接。同時，導管還作為氣體通道，用於抽出充氣密封罐內的空氣和向罐內充入惰性氣體。充入惰性氣體後，可用封口鉗將銅管夾扁，然後將管口焊死，確保無氣體洩漏。接地端子7為一端設有外螺紋，另一端設有內螺孔的螺杆，見圖3，螺杆的外螺紋端位於罐體內，與電阻分壓器接地端21連接，螺杆的內螺孔端直徑大於外螺紋端的直徑，且外表面加工有溝槽及滾花，埋設在下罐體內。設置在下罐體外部的下屏蔽罩6及接地端子片10、彈簧墊9通過與螺杆內螺孔連接的螺釘8固定。下屏蔽罩的長度尺寸應滿足將上下罐體的結合部罩在下屏蔽罩內。電阻分壓器4以陶瓷圓管為基體，兩端沿中心線向內開有螺孔，分別用於連接一次端子和接地端子，見圖4、5。在電阻分壓器的兩端面上設有4個沿周向均勻分布的徑向凹槽22，當分壓器兩端被固定夾緊後，通過徑向凹槽將電阻分壓器內部與外部連通，保證密封后的罐體內惰性氣體均勻分布，氣壓一致。
權利要求
1.一種氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，包括電阻分壓器，其特徵在於電阻分壓器設置在充氣密封罐內，充氣密封罐的一端設有一次端子，另一端設有接地端子和二次端子，二次端子為可以輸送氣體的導管，充氣密封罐上設有屏蔽罩。
2.根據權利要求1所述的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，其特徵在於所述的充氣密封罐是由對接的上、下罐體構成，上、下罐體的結合部靠近設有二次端子的下罐體，結合部的外壁沿周向設有凹槽，沿凹槽纏繞有密封帶。
3.根據權利要求1所述的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，其特徵在於在充氣密封罐的上罐體上設有上屏蔽罩，上屏蔽罩位於上罐體外或埋設在上罐體壁中。
4.根據權利要求1所述的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，其特徵在於在充氣密封罐下罐體上設有下屏蔽罩，下屏蔽罩位於下罐體外，且將上下罐體的結合部罩在下屏蔽罩內。
5.根據權利要求1所述的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，其特徵在於所述的一次端子為兩端帶外螺紋的螺杆，螺杆中部直徑大於兩端直徑，外表面設有溝槽及凸凹不平的滾花，且埋設在上罐體內。
6.根據權利要求1所述的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，其特徵在於所述的接地端子為一端設有外螺紋，另一端設有內螺孔的螺杆，內螺孔端的螺杆直徑大於外螺紋端的直徑，外表面設有溝槽及凸凹不平的滾花，且埋設在下罐體內。
7.根據權利要求1所述的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，其特徵在於所述的二次端子是由導管和設置在導管中部且埋設在下罐體上的固定件構成，固定件外表面上設有溝槽及凸凹不平的滾花。
8.根據權利要求1所述的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，其特徵在於所述的電阻分壓器，其兩端面設有沿周向分布的徑向凹槽，徑向凹槽將電阻分壓器的外部與內部空間相連通。
全文摘要
本發明涉及一種氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，包括電阻分壓器，其特徵在於電阻分壓器設置在充氣密封罐內，充氣密封罐的一端設有一次端子，另一端設有接地端子和二次端子，二次端子為可以輸送氣體的導管，充氣密封罐上設有屏蔽罩。其特點是將電阻分壓器設置在充有惰性氣體的密封罐內，兩者之間通過氣體絕緣隔離，解決了因兩種材料膨脹係數不同而產生的裂隙問題，提高了電壓傳感器的耐壓性能，降低了局部放電，產品質量達到技術標準要求，能夠輸出高精度電壓信號，為測量、控制、保護、數字傳輸和帶電狀態顯示提供可靠的電信號。
文檔編號G01R15/04GK103187159SQ20111046006
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者王軍, 王繼元, 沙玉洲, 王騫, 浦家晶, 王文曦, 房成嶽 申請人:大連第一互感器有限責任公司