Gis用電子式電流電壓組合互感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及GIS用電子式電流電壓組合互感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前的GIS用電子式電流電壓組合互感器多為同軸電容分壓結(jié)構(gòu)。如中國專利 CN20377292抓公開的"GIS用多輸出電子式電壓互感器"，包括由內(nèi)至外依次同軸線設(shè)置的 一次導(dǎo)體、懸浮電極、第二金屬層和第Ξ金屬層，懸浮電極包括懸浮電位筒及貼設(shè)于懸浮電 位筒外周的第一金屬層，第二金屬層由兩個(gè)彼此絕緣的低壓電極構(gòu)成，每個(gè)低壓電極均為 軸線沿上下方向延伸的瓦片狀結(jié)構(gòu)，各低壓電極沿一次導(dǎo)體的周向間隔布置，各低壓電極 與第Ξ金屬層、第一金屬層及相鄰兩個(gè)低壓電極之間設(shè)置有絕緣體。一次導(dǎo)體與懸浮電位 筒之間的絕緣氣體絕緣，從而形成高壓電容?，F(xiàn)有的運(yùn)種電子式電壓互感器存在的問題在 于：各低壓電極與第Ξ金屬層、第一金屬層之間的絕緣較難處理，需設(shè)計(jì)異形結(jié)構(gòu)的絕緣 體，絕緣體包括內(nèi)層絕緣體、外層絕緣體和連接于內(nèi)、外層絕緣體之間的連接絕緣體，運(yùn)種 結(jié)構(gòu)對(duì)加工有較高的要求，不適應(yīng)快速發(fā)展的市場環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種GIS用電子式電流電壓組合互感器，W解決現(xiàn)有技術(shù) 中需設(shè)置異形絕緣體而導(dǎo)致整個(gè)電流電壓組合互感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。
[0004] 為了解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0005] GIS用電子式電流電壓組合互感器，包括壓力容器，壓力容器內(nèi)由內(nèi)至外依次同軸 線設(shè)置有一次導(dǎo)體、懸浮電極和第一金屬層，第一金屬層包括至少兩個(gè)彼此絕緣的低壓電 極，各低壓電極與懸浮電極之間設(shè)置有絕緣筒，各低壓電極的外周裸露于所述壓力容器內(nèi)， 各低壓電極與壓力容器之間具有用于填充絕緣氣體的空間。
[0006] 絕緣筒為與一次導(dǎo)體同軸線設(shè)置的等壁厚結(jié)構(gòu)，相鄰兩個(gè)低壓電極之間設(shè)置有固 設(shè)于所述絕緣筒上的條形絕緣體。
[0007] 懸浮電極由懸浮電位筒及貼設(shè)于懸浮電位筒外周的第二金屬層構(gòu)成。
[000引第二金屬層為具有開口的C形結(jié)構(gòu)。
[0009] 其中至少兩個(gè)低壓電極為與一次導(dǎo)體同軸線設(shè)置的瓦片狀電極，各瓦片狀電極沿 一次導(dǎo)體的周向間隔布置，其中一個(gè)相鄰兩個(gè)瓦片狀電極間的間隙沿一次導(dǎo)體的徑向與所 述第二金屬層的開口正對(duì)應(yīng)。
[0010] 各低壓電極中其中至少兩個(gè)低壓電極為與一次導(dǎo)體同軸線設(shè)置的瓦片狀電極，各 瓦片狀電極沿一次導(dǎo)體的周向間隔設(shè)置，其余低壓電極為與一次導(dǎo)體同軸線設(shè)置的筒形電 極，筒形電極與瓦片狀電極在一次導(dǎo)體的軸向間隔設(shè)置。
[0011] 筒形電極的軸向長度長于瓦片狀電極的軸向長度，筒形電極為用于直接接地的接 地電極，瓦片狀電極為輸出電極。
[0012] 本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明中省去現(xiàn)有技術(shù)中的第Ξ金屬層結(jié)構(gòu)，各低壓電極 裸露于壓力容器內(nèi)，因此只需在低壓電極與懸浮電極之間設(shè)置絕緣筒，低壓電極的外側(cè)可 W通過絕緣氣體絕緣，簡化了絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，減小了整個(gè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，易于生產(chǎn) 加工。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2是本發(fā)明中壓力容器、第一金屬層、懸浮電極和一次導(dǎo)體的布置示意圖；
[0015] 圖3是圖2中懸浮電極、絕緣筒與第一金屬層的配合示意圖；
[0016] 圖4是圖1的電氣原理圖；
[0017] 圖5是圖2中第一金屬層的展開圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] GIS用電子式電流電壓組合互感器的實(shí)施例如圖1~5所示:包括壓力容器1，壓力 容器內(nèi)由內(nèi)之外依次同軸線設(shè)置有一次導(dǎo)體2、懸浮電極和第一金屬層9,懸浮電極有懸浮 電位筒6及貼設(shè)于懸浮電位筒6外周的第二金屬層7構(gòu)成，懸浮電位筒為第二金屬層提供機(jī) 械支撐，第二金屬層7為具有開口 12的C形結(jié)構(gòu)，運(yùn)是因?yàn)榈诙饘賹邮怯山饘侔寰碇贫桑?由于尺寸計(jì)算問題，會(huì)出現(xiàn)第二金屬層沒有形成封閉結(jié)構(gòu)的情形出現(xiàn)。第一金屬層包括Ξ 個(gè)彼此絕緣的低壓電極，其中兩個(gè)低壓電極為與一次導(dǎo)體同軸線設(shè)置的瓦片狀電極，各瓦 片狀電極沿一次導(dǎo)體的周向間隔布置，其中一個(gè)相鄰兩個(gè)瓦片電極間的間隙沿一次導(dǎo)體的 徑向與第二金屬層的開口 12正對(duì)應(yīng)。其余一個(gè)低壓電極為與一次導(dǎo)體同軸線設(shè)置的筒形電 極，筒形電極與瓦片狀電極在一次導(dǎo)體的軸向間隔設(shè)置，筒形電極的軸向長度長于瓦片狀 電極的軸向長度，筒形電極為用于直接接地的接地電極，瓦片狀電極為輸出電極。低壓電極 與第二金屬層之間設(shè)置有等壁厚結(jié)構(gòu)的絕緣筒8,相鄰兩個(gè)低壓電極之間設(shè)置有固設(shè)于絕 緣筒上的條形絕緣體13,各低壓電極的外周裸露于壓力容器內(nèi)，各低壓電極與壓力容器之 間具有用于填充絕緣氣體的空間。低壓電極的外周設(shè)置有電流互感器殼體5,電流互感器殼 體與低壓電極之間設(shè)置有羅氏線圈4。
[0019] 使用時(shí)接地電極直接接地，運(yùn)樣可W減少暫態(tài)電壓對(duì)輸出電極所在線路的影響， 接地電極的尺寸較大，運(yùn)樣可W實(shí)現(xiàn)雷電沖擊試驗(yàn)中的分壓作用，降低運(yùn)些雷電沖擊試驗(yàn) 對(duì)其它線路的影響。其中一個(gè)相鄰兩個(gè)瓦片電極間的間隙沿一次導(dǎo)體的徑向與第二金屬層 的開口正對(duì)應(yīng)，運(yùn)樣可W避免瓦片狀電極的浪費(fèi)。
[0020] W下為阻容分壓原理，如圖3~5所示:一次導(dǎo)體外表面與懸浮電位筒靠近一次導(dǎo) 體側(cè)表面電容參數(shù)為Ci，其電容數(shù)值由一次導(dǎo)體與懸浮電位筒間氣體介質(zhì)的介電常數(shù)和一 次導(dǎo)體與懸浮電位筒的具體外形尺寸、相對(duì)位置決定，懸浮電位筒外表面與第二金屬層緊 貝占，第二金屬層與第一金屬層上的a金屬層、b金屬層、C金屬層之間的電容參數(shù)分別為C2、C3、 C4，a金屬層和b金屬層指的是瓦片狀電極，C金屬層指的是筒形電極。在理想條件下，無限長 同軸電容計(jì)算公式為：
[0021]
(1)
[002^ 用 W計(jì)算C2、C3、C4。
[0023] 式中：εΟ為氣體絕緣介質(zhì)(SF6)相對(duì)于真空的介電常數(shù)；er為介電常數(shù);1為電容屏 長度;a為近軸側(cè)金屬層半徑;b遠(yuǎn)軸側(cè)金屬層半徑，a金屬層、b金屬層電氣參數(shù)相同，貝化2 = 〇4，Rl 二民2 〇
[0024] 根據(jù)電氣原理圖（圖3)可知：
[0025] (2)
[00%] 式中，C2、C3、C4為第二金屬層與第一金屬層每獨(dú)立金屬層之間電容參數(shù)，均可根據(jù) 結(jié)構(gòu)尺寸求出，輸出值為￡/。1 >防。。f匹配電阻Ri、化可求。
[0027]在本發(fā)明的其它實(shí)施例中：瓦片狀電極還可W有Ξ個(gè)、四個(gè)或其它個(gè)數(shù);筒形電極 也可W是兩個(gè)、Ξ個(gè)或更多；相鄰低壓電極之間也可W通過絕緣氣體絕緣;懸浮電位筒與第 二金屬層還可W-體設(shè)置;根據(jù)電容需要，筒形電極的軸向長度也可W不長于瓦片狀電極 的軸向長度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.GIS用電子式電流電壓組合互感器，包括壓力容器，壓力容器內(nèi)由內(nèi)至外依次同軸線 設(shè)置有一次導(dǎo)體、懸浮電極和第一金屬層，第一金屬層包括至少兩個(gè)彼此絕緣的低壓電極， 其特征在于:各低壓電極與懸浮電極之間設(shè)置有絕緣筒，各低壓電極的外周裸露于所述壓 力容器內(nèi)，各低壓電極與壓力容器之間具有用于填充絕緣氣體的空間。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS用電子式電流電壓組合互感器，其特征在于:絕緣筒為與 一次導(dǎo)體同軸線設(shè)置的等壁厚結(jié)構(gòu)，相鄰兩個(gè)低壓電極之間設(shè)置有固設(shè)于所述絕緣筒上的 條形絕緣體。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIS用電子式電流電壓組合互感器，其特征在于:懸浮電極由 懸浮電位筒及貼設(shè)于懸浮電位筒外周的第二金屬層構(gòu)成。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的GIS用電子式電流電壓組合互感器，其特征在于:第二金屬層 為具有開口的C形結(jié)構(gòu)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的GIS用電子式電流電壓組合互感器，其特征在于:其中至少兩 個(gè)低壓電極為與一次導(dǎo)體同軸線設(shè)置的瓦片狀電極，各瓦片狀電極沿一次導(dǎo)體的周向間隔 布置，其中一個(gè)相鄰兩個(gè)瓦片狀電極間的間隙沿一次導(dǎo)體的徑向與所述第二金屬層的開口 正對(duì)應(yīng)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1~4任意一項(xiàng)所述的GIS用電子式電流電壓組合互感器，其特征在于： 各低壓電極中其中至少兩個(gè)低壓電極為與一次導(dǎo)體同軸線設(shè)置的瓦片狀電極，各瓦片狀電 極沿一次導(dǎo)體的周向間隔設(shè)置，其余低壓電極為與一次導(dǎo)體同軸線設(shè)置的筒形電極，筒形 電極與瓦片狀電極在一次導(dǎo)體的軸向間隔設(shè)置。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的GIS用電子式電流電壓組合互感器，其特征在于：筒形電極的 軸向長度長于瓦片狀電極的軸向長度，筒形電極為用于直接接地的接地電極，瓦片狀電極 為輸出電極。
【專利摘要】本發(fā)明涉及GIS用電子式電流電壓組合互感器，包括壓力容器，壓力容器內(nèi)由內(nèi)至外依次同軸線設(shè)置有一次導(dǎo)體、懸浮電極和第一金屬層，第一金屬層包括至少兩個(gè)彼此絕緣的低壓電極，各低壓電極與懸浮電極之間設(shè)置有絕緣筒，各低壓電極的外周裸露于所述壓力容器內(nèi)，各低壓電極與壓力容器之間具有用于填充絕緣氣體的空間。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中需設(shè)置異形絕緣體而導(dǎo)致整個(gè)電流電壓組合互感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。
【IPC分類】H01F27/32, H02B13/035, H01F38/34, H01F27/29
【公開號(hào)】CN105489361
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510884119
【發(fā)明人】田志國, 池立江, 袁亮, 王攀峰, 李保恩, 張浩哲, 魏少鵬, 步夢(mèng)瓊, 朱明東, 石睿睿, 劉洋
【申請(qǐng)人】國家電網(wǎng)公司, 許繼集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年12月4日