專利名稱：電壓傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓電器領(lǐng)域，尤其是一種從10KV高壓電源中獲取二次電壓源的傳感機構(gòu)。
本發(fā)明針對要求解決的技術(shù)問題，根據(jù)電容器在交流電路中有充、放電和分壓的功能，電容器兩端的電壓值和其電容量成反比的特性原理，以及電容抗、電感抗充分諧振獲得高精度、高穩(wěn)定性、高能量的電源而驅(qū)動負載的理論依據(jù)，其實施的技術(shù)方案是電壓傳感器，包括電容分壓器，所述的電容分壓器有一絕緣殼體，其兩端分別設(shè)有連接高壓母線的高壓端和用以固定的接地端，在高壓端與接地端之間設(shè)有相串聯(lián)的電容器C1、C2，C1的另一端接高壓端，C2的另一端接接地端，并在C1、C2的聯(lián)接處引出二次電壓端，該二次電壓端輸出與電抗變壓器L相并聯(lián)；所述的電抗變壓器L設(shè)有由安裝架固定的2個上下相向設(shè)置的“C”型鐵芯，鐵芯上繞制有線圈，接線端子由線圈引出作輸出端；同時在二次電壓端與接地端之間并聯(lián)一過電壓保護器P，其特征在于a.所述的電容分壓器中的電容器C1、C2分別由多個分立式金屬化薄膜電容串并聯(lián)組合而成，并在殼體內(nèi)填充有對C1、C2起絕緣固定作用的無油干式填充層；b.所述的電抗變壓器L的線圈為初級電抗繞組線圈和次級變壓繞組線圈，初級電抗繞組連接在電容C1、C2串聯(lián)引出處和接地端之間，次級變壓繞組直接與負載相連，且繞制在2個“C”型鐵芯上。
所述的電容分壓器的絕緣殼體由帶有傘裙的絕緣套和其內(nèi)的絕緣柱筒組成。
所述的高壓端和接地端設(shè)有分別連接高壓母線和用以固定的預制螺孔。
所述的填充層由絕緣填充料和環(huán)氧樹脂混合灌澆而成。
所述的電抗變壓器L固定“C”型鐵芯的安裝架包括安裝底架，在安裝底架上固定2個立柱狀的固定螺栓，固定螺栓的上方連接“U”型壓鐵。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明對電容分壓器的改進，以及電容抗、、電感抗充分諧振的理論依據(jù)，將電容分壓、電抗變壓輸出融為一體，使本發(fā)明不僅具有體積小巧、節(jié)省材料、降低成本等優(yōu)點，同時解決了在10KV高壓電網(wǎng)上進行二次操動、配網(wǎng)自動化控制獲取高精度、高穩(wěn)定性、高能量的220 及以下的二次電源驅(qū)動負載，供給高壓電器開關(guān)、高壓計量箱、10KV配電自動化系統(tǒng)的電器控制器的操作、計量、信號所需要的電壓、電流、電源等，其容量可達22VA，精確度可達到0.2級水平，設(shè)計先進，結(jié)構(gòu)科學，取電可靠，負載與高壓端完全隔離，絕緣性能好，負載特性明顯改善。實踐證明能耐受額定工作電壓2.5倍的工頻電壓1分鐘的沖擊，不閃爍，不擊穿；能在環(huán)境溫度-15℃～+40℃范圍內(nèi)輸出需要的可靠穩(wěn)定的電壓、電流；能承受800N(牛頓/S秒)的軸向、徑向的機械沖擊力，且能經(jīng)受連續(xù)6000次的動荷載試驗。
圖2為電容分壓器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為電抗變壓器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3的左視圖。
電壓傳感器包括電容分壓器(參見

圖1-2)，該電容分壓器有一由硅橡膠制作的帶有傘裙的絕緣套1和由環(huán)氧樹脂制的絕緣柱筒3組成絕緣殼體，絕緣柱筒套裝在絕緣套內(nèi)，絕緣柱筒內(nèi)孔的兩端部制成矩形螺紋，連接高壓電網(wǎng)的10KV高壓端2和用以固定的接地端5由金屬制，以螺紋連接在絕緣柱筒的兩端部，并將接地端制成同心環(huán)，使其預留有灌澆用孔，高壓端2上設(shè)有連接高壓母線的預制螺孔6，接地端5上設(shè)有用以固定的預制螺孔6，例如與高壓電器開關(guān)、高壓計量箱等等支架柜連接。高壓端與接地端之間設(shè)有相串聯(lián)的組合電容器C1、C2，組合電容器C1、C2選用國際先進的耐高壓、高溫、低溫的特種介質(zhì)。分別由多個分立式金屬化薄膜電容串并聯(lián)組合而成，C1為高壓電容器，其另一端接高壓端，C2為取壓電容器，其另一端接接地端，并在組合電容器C1、C2的串聯(lián)聯(lián)接處通過樁頭引出導線，該導線再在接地側(cè)引出成為二次電壓端，輸出與電抗變壓器L相并聯(lián)。圖1中的U1表示輸入的10KV高電壓，U2為輸出的二次電壓。接地端待組合電容器C1，C2安裝后再與絕緣柱筒連接，然后通過接地端的灌澆用孔進行灌澆起絕緣固定作用的填充層4，將組合電容器C1、C2包容固定，并填滿接地端的灌澆用孔，填充層4由絕緣填充料和環(huán)氧樹脂混合后進行灌澆而成。
電抗變壓器L(參見圖3-4)設(shè)有由安裝架固定的2個上下相向設(shè)置的“C”型鐵芯9，安裝架包括在安裝底架8上固定2個立柱狀的固定螺栓11，該螺栓上方連接“U”型壓鐵10，將“C”型鐵芯固定。2個“C”型鐵芯上繞制的線圈13分別是初級電抗繞組線圈和次級變壓繞組線圈，接線端子12、14分別由線圈13引出。接線端子12作為初級電抗繞組的引出端，該端連接在電容C1、C2串聯(lián)引出處和接地端之間；接線端子14作為次級變壓繞組的引出端。該端直接與負載相連。接線端子12與14的位置可以互換。
同時在二次電壓端與接地端之間并聯(lián)一過電壓保護器P，保護器P的保護動作電壓為其額定工作電壓的1.7倍±5％，內(nèi)部采用氖管式閃光結(jié)構(gòu)，當一次10KV電壓端因故突然上升時，該保護器會迅速自動接地，以防瞬時高電壓直接影響到二次電壓回路造成損害，當電壓回落到接近正常工作電壓時會自動恢復，又進入正常工作狀態(tài)。
由于電容器在交流電路中有充、放電和分壓的功能，電容器兩端的電壓值又與其電容量成反比，變換C1和C2的電容量就能獲得不同數(shù)值的二次電壓值U2。根據(jù)電容和電感產(chǎn)生諧振能相互補償、互相影響的特性，當電容、電感達到最佳諧振狀態(tài)時，就可以獲得幾乎和一次電壓相同相角、相同比值的二次電壓源。當C1+C2和L的電氣回路發(fā)生諧振時，電壓比值K=U1U2=C1+C2C1]]>該式為電容、電感回路發(fā)生諧振時的方程式，K為常數(shù)，即變壓比。
本發(fā)明電壓傳感器能廣泛應用在10KV配電網(wǎng)中，可作220 及以下電源的電壓傳感用，戶外、戶內(nèi)均可適用，又可作高壓開關(guān)的絕緣子應用，具有電壓等級多，電源質(zhì)量好，精度可達0.2級以上，體積小，成本低，適用性廣，絕緣性能好等優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種電壓傳感器，包括電容分壓器，所述的電容分壓器有一絕緣殼體，其兩端分別設(shè)有連接高壓母線的高壓端(2)和用以固定的接地端(5)，在高壓端與接地端之間設(shè)有相串聯(lián)的電容器C1、C2，C1的另一端接高壓端，C2的另一端接接地端，并在C1、C2的聯(lián)接處引出二次電壓端(7)，該二次電壓端輸出與電抗變壓器L相并聯(lián)；所述的電抗變壓器L設(shè)有由安裝架固定的2個上下相向設(shè)置的“C”型鐵芯(9)，鐵芯上繞制有線圈，接線端子由線圈引出作輸出端；同時在二次電壓端與接地端之間并聯(lián)一過電壓保護器P，其特征在于a.所述的電容分壓器中的電容器C1、C2分別由多個分立式金屬化薄膜電容串并聯(lián)組合而成，并在殼體內(nèi)填充有對C1、C2起絕緣固定作用的無油干式填充層(4)；b.所述的電抗變壓器L線圈(13)為初級電抗繞組線圈和次級變壓繞組線圈，初級電抗繞組連接在電容C1、C2串聯(lián)引出處和接地端之間，次級變壓繞組直接與負載相連，且繞制在2個“C”型鐵芯上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓傳感器，其特征在于所述的電容分壓器的絕緣殼體由帶有傘裙的絕緣套(1)和其內(nèi)的絕緣柱筒(3)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓傳感器，其特征在于所述的高壓端(2)和接地端(5)設(shè)有分別連接高壓母線和用以固定的預制螺孔(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓傳感器，其特征在于所述的填充物(4)由絕緣填充料和環(huán)氧樹脂混合灌澆而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓傳感器，其特征在于所述的電抗變壓器L固定“C”型鐵芯(9)的安裝架包括安裝底架(8)，在安裝底架上固定2個立柱狀的固定螺栓(11)，固定螺栓的上方連接“U”型壓鐵(10)。
全文摘要
本發(fā)明是一種電壓傳感器,由絕緣殼體、高壓端、接地端、相串聯(lián)的電容器C
文檔編號G01R15/06GK1375700SQ02110790
公開日2002年10月23日 申請日期2002年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月5日
發(fā)明者周友東, 王德才 申請人:周友東