CN103645365B - 一种用于电压互感器的分压器单元及其电容元件、电阻元件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于电压互感器的分压器单元及其电容元件、电阻元件，分压器单元包括一个电容元件和至少两个电阻元件，在电容元件和/或电阻元件上设置绝缘鳍片，绝缘鳍片不仅用于散热，还能够同时和增加爬电距离。同时解决了电阻/电容元件发热造成器件稳定性差、寿命低的问题和局部放电造成的电流泄漏问题，从而提高了互感器的测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及电压互感器，特别是其分压器单元。
背景技术
电压互感器是电力系统中重要的测量设备。目前电压互感器主要有三类：一是混合式电压互感器，二是全光型或全光纤测量技术，三是传统的电磁式电压互感器。混合式电压互感器利用了传统的传感技术，以及现代微电子技术和光电子技术的优势，是目前应用最好的一种测量方法。混合式电压互感器的核心是分压器，由空心绝缘子，分压单元（一个或多个分压器单元串连，置于空心绝缘子），均压环等组成，而分压器单元由多个特制的电阻、电阻元件和（或）电容元件组成。
分压器直接并接在母线和大地之间，获取适合二次设备使用的电压取样信号。分压器因其所处位置必须能够承受雷击等过电压的冲击，并能长期稳定可靠工作，分压器的性能决定了电压互感器的整体性能。
造成分压器测量误差的主要因素是分压单元电阻值变化或电容值变化以及电晕放电造成的电流泄露等。电阻电容密闭于空心绝缘子内，运行工况下，电阻电容发热不仅造成的阻值容值变化（致使取样信号偏离正常值），而且严重导致电阻电容寿命缩短，影响分压器的长期稳定性。分压单元结构不当容易造成电场不均，局部场强过大，引起局部电晕放电，造成电流泄漏，影响分压器的精度及稳定性。目前，提高分压器的稳定性以及减小泄漏电流是亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于电压互感器的分压器单元及其电容元件和电阻元件，用以解决的现有分压器稳定性差、易造成电流泄漏问题。
为实现上述目的，本发明用于电压互感器的分压器单元的方案包括：分压器单元包括圆柱状的电容元件和圆柱状的电阻元件，其特征在于，所述电容元件和/或电阻元件上设有用于散热和增加爬电距离的绝缘鳍片,绝缘鳍片由导热绝缘材料制成。
所述绝缘鳍片为等距间隔设置的环状结构。
所述电阻元件与电容元件轴向平行、在电容元件周围均匀布设。
电容元件周围还设置有绝缘支承柱。
所述电阻元件、电容元件的两端分别安装在上、下两块阻容安装板上。
所述上、下两块阻容安装板为圆盘状。
本发明电容元件的方案包括：所述电容元件上设有用于散热和增加爬电距离的绝缘鳍片。
所述绝缘鳍片为等距间隔设置的环状结构。
本发明电阻元件的方案包括：所述电阻元件上设有用于散热和增加爬电距离的绝缘鳍片。
所述绝缘鳍片为等距间隔设置的环状结构。
本发明的分压器单元，包括一个电容元件和至少两个电阻元件，在电容元件和/或电阻元件上设置绝缘鳍片，绝缘鳍片不仅用于散热，还能够同时和增加爬电距离。同时解决了电阻元件/电容元件发热造成器件稳定性差、寿命低的问题和局部放电造成的电流泄漏问题，从而提高了互感器的测量精度。
绝缘鳍片等距间隔设置，电阻元件与电容元件轴向平行、在电容元件周围均匀布设，以均匀电场分布。电阻元件/电容元件长度相等，两端分别安装在上、下两块阻容安装板上，阻容安装板用于固定安装电阻元件和电容元件，还能够方便的实现多个分压器单元的互联，以及辅助散热和改善电场分布的作用。
电容元件、电阻元件、鳍片和阻容安装板等所有组件均采用圆盘、圆环或圆柱形结构改善分压器单元的电场分布，降低了发生电晕放电的可能性。
附图说明
图1是本发明的一种分压器单元结构图；
图2是电阻元件外形图；
图3是电容元件外形图；
图4是阻容安装板外形图；
图5是电压互感器多个分压器互联局部示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
分压器单元实施例
分压器单元如图1、2、3、4所示，分压器单元包括圆柱（筒）状的电容元件1和圆柱状的至少一个电阻元件2，电容元件和电阻元件上设置用于散热和增加爬电距离的绝缘鳍片4、3。绝缘鳍片由类环氧树脂基等导热绝缘材料制成。
如图1所示，电容元件周围的多根元件并不全是电阻元件，其他是绝缘支承柱，其外观与电阻元件基本相同。相当于电容并联无限大电阻。绝缘支承柱主要用于分压器单元承力结构，减小阻容元件受到机械应力的影响。
在设计时，首先根据分压器单元耐压的要求选择合适的电阻元件的长度、直径和数量以及电容元件长度和直径，然后在允许范围内将电阻元件和电容元件的长度统一后确定最终的长度值。再根据电阻元件散热和爬电距离的要求选择电阻元件鳍片，同理确定电容元件鳍片。
在安装时，将电容元件和电阻元件以及绝缘支承柱安装在上、下两块阻容安装板5上，如图1所示，电容元件位于阻容安装板的中心位置，电阻元件沿圆周均匀分布在电容元件周围。电容元件和电阻元件以及绝缘支承柱两端设计有螺栓6、7，用于与阻容安装板的组装，其中绝缘支承柱两端的螺栓兼具机械和电气连接功能。图2、3分别为电阻元件（或绝缘支承柱）和电容元件的外形图。阻容安装板是用于安装阻容元件以及绝缘支承柱的，安装板上有若干个安装孔，其中中心安装孔8用于预留调整电阻元件的安装，也可以用于安装绝缘支承柱，靠近中心孔的沿圆周分布的固定孔用于安装电容元件，位置尺寸与电容元件的螺栓配合。外圆的固定孔沿圆周均匀分布，用于安装电阻元件和绝缘支承柱，其中绝缘支承柱为圆周均布。图4为阻容安装板的外形图。电容元件、电阻元件、鳍片和阻容安装板等所有组件均采用圆盘、圆环或圆柱形结构改善分压器单元的电场分布，降低了发生电晕放电的可能性。
本实施例中，电阻元件和电容元件上均设置有绝缘鳍片，是一种优选方式。作为其它实施方式，也可以在电容元件、电阻元件其中一个上面设置绝缘鳍片。
电容元件实施例
电容元件如图3所示，在此不再赘述。
电阻元件实施例
电阻元件如图2所示，在此不再赘述。
如图5所示为一个由多个分压器单元互联而成的电压互感器。在组合成互感器时，上述绝缘支承柱起到连接作用。上面一个分压器单元的上绝缘支承柱螺杆与下面一个分压器单元的下绝缘支承柱的螺杆同轴对接，通过一个螺母实现连接固定，该螺母上端与上绝缘支承柱螺杆旋装固定，下端与下绝缘支承柱螺杆旋装固定。各绝缘支承柱均设置在对应相邻两个电阻元件之间，以实现承载力均匀。
以上给出一种具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的参数、结构并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种用于电压互感器的分压器单元，分压器单元包括圆柱状的电容元件和至少一个圆柱状的电阻元件，其特征在于，所述电容元件和/或每个电阻元件上设有用于散热和增加爬电距离的绝缘鳍片,绝缘鳍片由导热绝缘材料制成，该分压器单元提高了互感器的测量精度。
2.根据权利要求1所述的一种用于电压互感器的分压器单元，其特征在于，所述绝缘鳍片为等距间隔设置的环状结构。
3.根据权利要求2所述的一种用于电压互感器的分压器单元，其特征在于，所述电阻元件与电容元件轴向平行、在电容元件周围均匀布设。
4.根据权利要求2所述的一种用于电压互感器的分压器单元，其特征在于，电容元件周围还设置有绝缘支承柱。
5.根据权利要求3所述的一种用于电压互感器的分压器单元，其特征在于，所述电阻元件、电容元件的两端分别安装在上、下两块阻容安装板上。
6.根据权利要求5所述的一种用于电压互感器的分压器单元，其特征在于，所述上、下两块阻容安装板为圆盘状。
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