阻容分壓式電流電壓組合互感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種阻容分壓式電流電壓組合互感器，包括軸線沿上下方向延伸的高壓電極，高壓電極的內側設置有低壓電極，低壓電極的內側設置有與高壓電極同軸線設置的接地電極。接地電極、低壓電極和高壓電極由內至外同軸線布置，有利于產品結構緊湊，同時還有利于電場的分布。
【專利說明】
阻容分壓式電流電壓組合互感器
技術領域
[0001 ] 本實用新型涉及一種阻容分壓式電流電壓組合互感器。
【背景技術】
[0002] 鑒于光學式電壓互感器技術尚未成熟，在智能變電站建設過程中，普遍采用電磁 式電壓互感器加電子轉換模塊的方式，為智能變電站提供所需的數字量信號。阻容分壓式 電壓互感器是電磁式電壓互感器中最為重要的一大類，常見的阻容分壓式電壓互感器有疊 裝電容式和同軸電容式，阻容分壓式電壓互感器具備能耗小，有利于電力系統無功平衡的 特性，同時同軸式阻容分壓式電壓互感器使用六氟化硫氣體作為內部主絕緣介質，具有絕 緣可靠性高，精度穩定的優點。
[0003] 現有的阻容分壓式電壓互感器如中國專利CN201853571U公開的"一種基于阻容分 壓原理的電壓互感器"，包括壓力容器，壓力容器內設置有高壓電極，高壓電極內側設置有 低壓電極，高壓電極與低壓電極形成電容，壓力容器上還設置有與高壓電極、低壓電極垂直 設置的接地電極，低壓電極上設置有用于與相應電阻相連的引線結構。使用時，在低壓電極 與接地電極之間的線路上耦合電阻。現有的這種阻容分壓式電壓互感器存在的問題在于： 接地電極與高壓電極、低壓電極垂直設置，導致整個產品結構不夠緊湊，電場分布也不是太 好;只能實現單傳感器輸出，不利于測量的測量數據的穩定性。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型的目的在于提供一種結構緊湊的阻容分壓式電壓互感器。
[0005] 為了解決上述問題，本實用新型的技術方案為：
[0006] -種阻容分壓式電流電壓組合互感器，包括壓力容器和軸線沿上下方向延伸的高 壓電極，壓力容器的上端設置有容器端蓋，容器端蓋中設置有電流互感器，高壓電極的內側 設置有低壓電極，低壓電極的內側設置有與高壓電極同軸線設置的接地電極。
[0007] 低壓電極有至少兩個，各低壓電極同軸線布置，其中一個低壓電極與所述接地電 極相連，其余的低壓電極上設置有用于與相應電阻相連的引線結構。
[0008] 低壓電極為與接地電極同軸線設置的瓦片狀結構，各低壓電極沿接地電極的周向 間隔布置。
[0009] 低壓電極為與接地電極同軸線設置的筒形結構，各低壓電極沿上下方向間隔設 置。
[0010] 高壓電極與低壓電極之間設置有與高壓電極同軸線設置的懸浮電極，懸浮電極與 高壓電極、低壓電極絕緣配合。
[0011] 懸浮電極通過懸浮電極與高壓電極之間的絕緣氣體與高壓電極絕緣配合，懸浮電 極通過實現懸浮電極與低壓電極絕緣配合的絕緣套筒設置于低壓電極上。
[0012] 所述低壓電極的內表裸露。
[0013] 本實用新型的有益效果為:接地電極、低壓電極和高壓電極由內至外同軸線布置， 有利于產品結構緊湊，同時還有利于電場的分布。
[0014] 進一步的，同軸式結構的低壓電極有多個，各低壓電極可靈活實現單路、多路傳變 輸出；其中一個低壓電極直接接地，可以消除暫態高壓對其它低壓電極所在線路的影響。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型的一個實施例的結構示意圖；
[0016] 圖2是圖1中高壓電極、低壓電極和接地電極的布置示意圖；
[0017] 圖3是本實用新型中的低壓電容結構圖；
[0018] 圖4是本實用新型的電氣原理圖。
【具體實施方式】
[0019] 阻容分壓式電流電壓組合互感器的實施例如圖1~4所示：包括壓力容器12,壓力 容器12的上端設置有容器端蓋1，壓力容器內由外至內依次同軸線設置有高壓電極2、懸浮 電極3、低壓電極和接地電極8,低壓電極的內表裸露，容器端蓋中設置有電流互感器11，懸 浮電極為低壓電極提供機械支撐，接地電極為實心棒結構(或空心筒結構），高壓電極2與懸 浮電極3通過其二者之間的絕緣氣體實現絕緣，本實施例中的絕緣氣體為六氟化硫氣體。低 壓電極有三個，三個低壓電極分別為第一低壓電極7、第二低壓電極9和第三低壓電極6,三 個低壓電極同軸線布置，低壓電極為與接地電極同軸線設置的瓦片狀結構，低壓電極的內 周面裸露，各低壓電極沿接地電極的周向間隔布置，相鄰低壓電極之間的間隙及低壓電極 與接地電極之間均通過絕緣氣體絕緣，絕緣氣體5為六氟化硫氣體。懸浮電極3通過實現懸 浮電極3與低壓電極絕緣配合的絕緣套筒4設置于低壓電極上。低壓電極與接地電極之間有 絕緣結構件支撐。第一低壓電極7直接與接地電極相連，其余兩個低壓電極上設置有用于與 相應電阻相連的引線結構為輸出電極，低壓電極上的引線結構為二次輸出信號正，接地電 極上設置有與二次輸出信號正相對應的二次輸出信號負。圖1中項10表示互感器支腿。
[0020] 多個同軸結構的低壓電極分別與懸浮電極形成分壓器，實現電壓互感器多輸出， 多保護功能。懸浮電極由懸浮電位筒和貼設于懸浮電位筒內周的金屬層構成，懸浮電位筒 固定于壓力容器上，懸浮電位筒與壓力容器之間采用工程塑料連接，工程塑料具有高強度 和高絕緣形，絕緣套筒采用高韌性、高絕緣性能絕緣材料制成。金屬制成的壓力容器形成外 電場屏蔽系統，懸浮電位筒形成強弱電場屏蔽系統，懸浮電位筒靠近高壓電極的表面電容 效應承擔一次導體到壓力容器地電位壓降主要部分，協同金屬層、低壓電極形成電容分壓 器。在對應低壓電極上匹配電阻，調節互感器輸出端口輸出電壓，同時形成過電壓抑制電 路。
[0021 ]電路模型的提取為，高壓電極與懸浮電位筒之間的電容參數為心，其電容數值決 定于高壓電極與懸浮電位筒間氣體介質的介電常數與高壓電極與懸浮電位筒的具體形狀， 懸浮電位筒與金屬層緊貼，金屬層與各低壓電極間的電容參數為&、&、(： 3，可理想化視為無 限長同軸電容計算公式為：
[0022]
[0023]式中：ε。相對真空的介電常數；er介電常數；1電容屏長度;a同軸近軸側金屬層半 徑;b同軸遠軸側金屬層半徑。
[0024]根據電氣原理圖（圖3)有如下表達式：
[0025]
[0026] 式中C2X3為第一金屬層與第二金屬層每分塊之間電容參數，輸出值為於丨，匹配電 阻R可求。
[0027] 為了實現電流互感器的多輸出，可以配置相應數量的羅氏線圈，每個羅氏線圈分 別形成電流傳感器接口。羅氏線圈安裝于鋁制或其他金屬制的殼體內，殼體穿設在一次導 體上。
[0028] 在本實用新型的其它實施例中：低壓電極的個數還可以是兩個、四個或其它個數； 當然低壓電極還可以是軸線沿上下方向延伸的筒形結構，此時各低壓電極沿上下方向間隔 設置。
【主權項】
1. 一種阻容分壓式電流電壓組合互感器，包括壓力容器和軸線沿上下方向延伸的高壓 電極，壓力容器的上端設置有容器端蓋，容器端蓋中設置有電流互感器，高壓電極的內側設 置有低壓電極，其特征在于:低壓電極的內側設置有與高壓電極同軸線設置的接地電極。2. 根據權利要求1所述的阻容分壓式電流電壓組合互感器，其特征在于:低壓電極有至 少兩個，各低壓電極同軸線布置，其中一個低壓電極與所述接地電極相連，其余的低壓電極 上設置有用于與相應電阻相連的引線結構。3. 根據權利要求2所述的阻容分壓式電流電壓組合互感器，其特征在于:低壓電極為與 接地電極同軸線設置的瓦片狀結構，各低壓電極沿接地電極的周向間隔布置。4. 根據權利要求2所述的阻容分壓式電流電壓組合互感器，其特征在于:低壓電極為與 接地電極同軸線設置的筒形結構，各低壓電極沿上下方向間隔設置。5. 根據權利要求3所述的阻容分壓式電流電壓組合互感器，其特征在于:高壓電極與低 壓電極之間設置有與高壓電極同軸線設置的懸浮電極，懸浮電極與高壓電極、低壓電極絕 緣配合。6. 根據權利要求5所述的阻容分壓式電流電壓組合互感器，其特征在于:懸浮電極通過 懸浮電極與高壓電極之間的絕緣氣體與高壓電極絕緣配合，懸浮電極通過實現懸浮電極與 低壓電極絕緣配合的絕緣套筒設置于低壓電極上。7. 根據權利要求1~6任意一項所述的阻容分壓式電流電壓組合互感器，其特征在于:所 述低壓電極的內表裸露。
【文檔編號】G01R15/18GK205608060SQ201521000388
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年12月4日
【發明人】田志國, 池立江, 袁亮, 趙盼盼, 顏語, 張賀, 石睿睿, 步夢瓊, 薛瀟敏, 史文強
【申請人】國家電網公司, 許繼集團有限公司