CN105092927B - 一种自校准高精度交直流分压器 - Google Patents
一种自校准高精度交直流分压器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105092927B CN105092927B CN201510578305.5A CN201510578305A CN105092927B CN 105092927 B CN105092927 B CN 105092927B CN 201510578305 A CN201510578305 A CN 201510578305A CN 105092927 B CN105092927 B CN 105092927B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- membrane type
- resistance
- direct current
- alternating current
- divider resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种自校准高精度交直流分压器，包括均压环、高压臂单元、低压臂电阻、底座，高压臂单元包括从内至外依次嵌套的绝缘支撑内筒、绝缘支撑外筒、绝缘外筒、设于绝缘支撑内筒外壁上的膜式分压电阻和设于绝缘支撑外筒外壁上的膜式钳位电阻，还包括测温探头和交直流校准仪，测温探头为一个且固定在所述膜式分压电阻上并通过连线穿出绝缘外筒与交直流校准仪连接，所述连线穿过绝缘外筒的部位做密封处理，所述测温探头将膜式分压电阻的温度实时传输至交直流校准仪，由交直流校准仪比较膜式分压电阻的实时温度值与膜式分压电阻的标准温度系数曲线，以便自行校准分压比为标准分压比。本发明提高了分压器的分压比精度，确保了测量结果的准确性。
Description
技术领域
本发明属于交直流电压测量领域，特别涉及一种自校准高精度交直流分压器。
背景技术
交直流分压器是高压交直流电压测量系统的重要组成部分，同时也是交直流输电系统和取样装置中的关键单元。其典型应用场合是高压、特高压交直流电压分压测量领域及高压实验室。
交直流分压器由分压器和测量仪表组成。其中，分压器采用平衡式等电位屏蔽结构，在完全密封的绝缘筒内部使用优质电子元件，使整个装置具有测试准确、线性好、性能稳定的优点。
然而，交直流分压器在使用过程中会存在以下缺陷：由于分压器在使用过程中不可避免地会产生焦耳热，而且达到温度平衡的时间非常长，致使分压器所用电阻器温度系数非线性因素难以消除，以致分压器输出不稳定，造成测量结果不准确。
传统电阻器温度系数的测量方法是：电阻器温度系数(TCR)＝(R120-R20)/R20×(120-20)×10-6(PPM/℃)，式中：R120是120℃时的电阻阻值，R20是20℃时的电阻阻值。R120-R20＝0是理想状态，但是在实际应用中，在120℃和20℃的温度下分压器内电阻的电阻值是变化的，因此，会导致电阻器温度系数呈现非线性，从而形成不理想“温度效应”，这种不理想“温度效应”是影响分压器精度校准的重要因素。
所以，在设计分压器时，应考虑温度对电阻器温度系数的影响，分压器输出校准时也应考虑温度的影响，从而对分压器进行标定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低、可自行校准分压比、提高分压比精度的自校准高精度交直流分压器。
本发明的上述目的可以通过以下方案实现：一种自校准高精度交直流分压器，包括均压环、高压臂单元、低压臂电阻和底座，所述高压臂单元包括从内至外依次嵌套的绝缘支撑内筒、绝缘支撑外筒、绝缘外筒、设于绝缘支撑内筒外壁上的膜式分压电阻和设于绝缘支撑外筒外壁上的膜式钳位电阻，相邻筒体之间的空隙中填充有绝缘介质，所述高压臂单元的高端通过金属法兰与均压环连接，所述膜式分压电阻和膜式钳位电阻的高端连接在该金属法兰上，所述低压臂电阻安装在底座的屏蔽腔内，且膜式分压电阻的低端与低压臂电阻的高端连接，低压臂电阻的低端连接底座接地，膜式钳位电阻的低端连接底座接地，分压器输出由低压臂电阻的高端引出，其特征在于：所述自校准高精度交直流分压器还包括测温探头和交直流校准仪，所述测温探头为一个且固定在所述膜式分压电阻上并通过连线穿出绝缘外筒与交直流校准仪连接，所述连线穿过绝缘外筒的部位做密封处理，所述测温探头将膜式分压电阻的温度实时传输至交直流校准仪，由交直流校准仪比较膜式分压电阻的实时温度值与膜式分压电阻的标准温度系数曲线，以便自行校准分压比为标准分压比。
本发明采用测温探头将高压臂单元中膜式分压电阻的温度实时传输至交直流校准仪以校准分压器的分压比，提高了分压器的分压比精度，克服了电阻器温度系数呈现非线性导致测量结果不准确的缺陷，确保了测量结果的准确性。另外，本发明仅增设了测温探头和交直流校准仪，因此结构简单、成本低，也易于实现，便于广泛推广和适用。
作为本发明的一种改进，所述测温探头通过导热胶粘接在膜式分压电阻上，采用导热胶固定测温探头，可以提高测温探头的响应速度和准确度。
作为本发明的一种优选实施方式，所述粘接有测温探头的膜式分压电阻位于高压臂单元的绝缘支撑内筒的中部。
作为本发明的一种实施方式，所述密封处理是采用粘胶粘接连线与供连线穿过的开孔之间的空隙实现密封，确保分压器良好的整体密封性。
作为本发明的一种实施方式，所述高压臂单元由两个以上的高压臂在竖向上依次连接而成，每个高压臂均包括从内至外依次嵌套的绝缘支撑内筒、绝缘支撑外筒、绝缘外筒、设于绝缘支撑内筒外壁上的膜式分压电阻和设于绝缘支撑外筒外壁上的膜式钳位电阻，相邻筒体之间的空隙中填充有绝缘介质，相邻的高压臂之间通过金属法兰连接，相邻的高压臂的膜式分压电阻串联，且相邻的高压臂的膜式钳位电阻串联，所述均压环位于最上方的高压臂的高端上，而最下方的高压臂的低端通过金属法兰安装在底座上，所述粘接有测温探头的膜式分压电阻位于最下方的高压臂的绝缘支撑内筒的中部。
本发明所述自校准高精度交直流分压器还包括杆状的绝缘支撑体和电容器，所述绝缘支撑体和电容器均竖向设置在所述绝缘外筒和绝缘支撑外筒之间的空隙中。
本发明所述膜式分压电阻采用高压精密膜式分压电阻。
与现有技术相比，本发明具有如下显著的技术效果：
⑴本发明采用测温探头将高压臂单元中膜式分压电阻的温度实时传输至交直流校准仪以校准分压器的分压比，提高了分压器的分压比精度，克服了电阻器温度系数呈现非线性导致测量结果不准确的缺陷，确保了测量结果准确性。
⑵测温探头通过导热胶粘接在膜式分压电阻上，可提高测温探头的响应速度和准确度。
⑶密封处理是采用粘胶粘接密封，确保分压器良好的整体密封性。
⑷当高压臂单元由两个以上的高压臂组成时，粘接有测温探头的膜式分压电阻位于最下方的高压臂的绝缘支撑内筒的中部，使得输出的实时的温度能够贴近全部的膜式分压电阻实时温度的平均值，以使分压比的校准数据更为准确；另外，可缩短连线的长度，节省成本，且保证安全。
⑸本发明仅增设了测温探头和交直流校准仪，因此结构简单、成本低，也易于实现，便于广泛推广和适用。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明的轴向剖示图；
图2是图1中A局部放大示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，是本发明一种自校准高精度交直流分压器，包括均压环1、高压臂单元2、低压臂电阻3和底座4，高压臂单元2包括从内至外依次嵌套的绝缘支撑内筒5、绝缘支撑外筒6、绝缘外筒7、粘接在绝缘支撑内筒5外壁上的膜式分压电阻8、粘接在绝缘支撑外筒6外壁上的膜式钳位电阻9、测温探头14、交直流校准仪15、杆状的绝缘支撑体17和电容器18，膜式分压电阻8采用高压精密膜式分压电阻，相邻筒体之间的空隙中填充有绝缘介质，高压臂单元2的高端通过金属法兰11与均压环1连接，膜式分压电阻8和膜式钳位电阻9的高端连接在该金属法兰11上，低压臂电阻3安装在底座4的屏蔽腔27内，膜式分压电阻8的低端与低压臂电阻3的高端连接，低压臂电阻3的低端连接底座4接地，膜式钳位电阻9的低端连接底座4接地，分压器输出由低压臂电阻3的高端引出，测温探头14采用一个光学感应测温探头，测温探头14固定在高压臂单元2的其中一个膜式分压电阻8上并通过连线16穿出绝缘外筒7与交直流校准仪15连接，连线16穿过绝缘外筒7的部位做密封处理，具体是采用粘胶23粘接连线16与供连线16穿过的开孔之间的空隙实现密封，可确保分压器的整体密封性。测温探头14的敏感部分通过导热胶22粘接在膜式分压电阻8上。电容器18是交流分压时的频率响应补偿器件，绝缘支撑体17和电容器18均竖向设置在绝缘外筒7和绝缘支撑外筒6之间的空隙中。
本发明的工作过程是：测温探头14将膜式分压电阻8的温度实时传输至交直流校准仪15，由交直流校准仪15比较高压臂单元2的膜式分压电阻8的实时的温度值和膜式分压电阻8的标准温度系数曲线，以便自行校准分压比为标准分压比。在交直流校准仪15中安装有温度校准软件，它利用膜式分压电阻的温度系数曲线对分压器的分压比进行矫正。连线16与交直流校准仪15之间设有光电转换电路用于将测温探头的光信号转换为电信号后输出至交直流校准仪。交直流校准仪可采用中国授权实用新型专利(专利号：201520009844.2)所公开的高精度高压直流互感器校验仪。
本发明的设计原理是：低压臂电阻3实际是一个电阻，它处于底座4的屏蔽腔27内，在实际使用过程中，低压臂电阻3几乎不发热或者处于及时散热状态，因此，低压臂电阻3基本处于其温度与室温等温的状态，所以，只要将高压臂单元2的膜式分压电阻8的温度系数曲线与膜式分压电阻8的实时温度值进行比较，即可给出分压比的校准数据，另外，高压精密膜式分压电阻串上的每个电阻都均匀发热，从而仅监控和矫正高压精密膜式分压电阻的温度系数即可达到本发明目的。
在本实施例中，高压臂单元由两个高压臂在竖向上依次连接而成，每个高压臂均包括从内至外依次嵌套的绝缘支撑内筒5、绝缘支撑外筒6、绝缘外筒7、设于绝缘支撑内筒5外壁上的膜式分压电阻8和设于绝缘支撑外筒6外壁上的膜式钳位电阻9，相邻筒体之间的空隙中填充有绝缘介质，两个高压臂之间通过金属法兰10连接，相邻的高压臂的膜式分压电阻8串联，且相邻的高压臂的膜式钳位电阻9串联，均压环1位于上方的高压臂的上端上，而下方的高压臂的下端通过金属法兰24安装在底座4上，粘接有测温探头的膜式分压电阻8位于下方的高压臂的绝缘支撑内筒5的中部，以便缩短连线的长度，节省成本，且保证安全。
位于上方的高压臂的绝缘支撑内筒5和绝缘支撑外筒6的下端均固定在一胶木绝缘固定块19上，且位于下方的高压臂的绝缘支撑内筒5和绝缘支撑外筒6的上端均固定在另一胶木绝缘固定块20上，两个胶木绝缘固定块19、20由固定在金属法兰10上的金属环21箍紧，位于上方的高压臂的膜式钳位电阻9的低端与位于下方的高压臂的膜式钳位电阻9的高端通过金属环21实现串联，位于上方的高压臂的膜式分压电阻8的低端与位于下方的高压臂的膜式分压电阻8的高端通过连接线26实现串联，从而将位于上方的高压臂的绝缘支撑内筒5和绝缘支撑外筒6与位于下方的高压臂的绝缘支撑内筒5和绝缘支撑外筒6连接成一体，同时，两个高压臂的绝缘外筒7的端部通过金属法兰10连接固定，位于金属法兰24中间的中间法兰采用胶木绝缘固定块25。
本发明的高压精密膜式分压电阻串(膜式分压电阻以串状分布)与膜式钳位电阻串(膜式钳位电阻以串状分布)仅在均压环(均连接在金属法兰上)和接地处(均连接在底座上接地)连接，金属法兰10中的中间法兰和金属法兰24中的中间法兰均采用胶木绝缘固定块隔离两个高压臂中的膜式分压电阻和膜式钳位电阻，形成高压精密膜式分压电阻串、膜式钳位电阻串相互独立且并联接入待测高压端上的结构。
在其它实施例中，高压臂单元除了由两个高压臂组成之外，还可以由一个或三个以上的高压臂组成，当高压臂单元仅采用一个高压臂时，粘接有测温探头的膜式分压电阻位于高压臂单元的绝缘支撑内筒的中部。
本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (4)
1.一种自校准高精度交直流分压器，包括均压环、高压臂单元、低压臂电阻和底座，所述高压臂单元包括从内至外依次嵌套的绝缘支撑内筒、绝缘支撑外筒、绝缘外筒、设于绝缘支撑内筒外壁上的膜式分压电阻和设于绝缘支撑外筒外壁上的膜式钳位电阻，相邻筒体之间的空隙中填充有绝缘介质，所述高压臂单元的高端通过金属法兰与均压环连接，所述膜式分压电阻和膜式钳位电阻的高端连接在该金属法兰上，所述低压臂电阻安装在底座的屏蔽腔内，且所述膜式分压电阻的低端与低压臂电阻的高端连接，低压臂电阻的低端连接底座接地，膜式钳位电阻的低端连接底座接地，分压器输出由低压臂电阻的高端引出，其特征在于：所述自校准高精度交直流分压器还包括测温探头和交直流校准仪，所述测温探头为一个且固定在所述膜式分压电阻上并通过连线穿出绝缘外筒与交直流校准仪连接，所述连线穿过绝缘外筒的部位做密封处理，所述测温探头将膜式分压电阻的温度实时传输至交直流校准仪，由交直流校准仪比较膜式分压电阻的实时温度值和膜式分压电阻的标准温度系数曲线，以便自行校准分压比为标准分压比；所述测温探头通过导热胶粘接在膜式分压电阻上；所述粘接有测温探头的膜式分压电阻位于高压臂单元的绝缘支撑内筒的中部；所述密封处理是采用粘胶粘接连线与供连线穿过的开孔之间的空隙实现密封。
2.根据权利要求1所述的自校准高精度交直流分压器，其特征在于：所述高压臂单元由两个以上的高压臂在竖向上依次连接而成，每个高压臂均包括从内至外依次嵌套的绝缘支撑内筒、绝缘支撑外筒、绝缘外筒、设于绝缘支撑内筒外壁上的膜式分压电阻和设于绝缘支撑外筒外壁上的膜式钳位电阻，相邻筒体之间的空隙中填充有绝缘介质，相邻的高压臂之间通过金属法兰连接，相邻的高压臂的膜式分压电阻串联，且相邻的高压臂的膜式钳位电阻串联，所述均压环位于最上方的高压臂的高端上，而最下方的高压臂的低端通过金属法兰安装在底座上，所述粘接有测温探头的膜式分压电阻位于最下方的高压臂的绝缘支撑内筒的中部。
3.根据权利要求2所述的自校准高精度交直流分压器，其特征在于：所述自校准高精度交直流分压器还包括杆状的绝缘支撑体和电容器，所述绝缘支撑体和电容器均竖向设置在所述绝缘外筒和绝缘支撑外筒之间的空隙中。
4.根据权利要求3所述的自校准高精度交直流分压器，其特征在于：所述膜式分压电阻采用高压精密膜式分压电阻。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510578305.5A CN105092927B (zh) | 2015-09-11 | 2015-09-11 | 一种自校准高精度交直流分压器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510578305.5A CN105092927B (zh) | 2015-09-11 | 2015-09-11 | 一种自校准高精度交直流分压器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105092927A CN105092927A (zh) | 2015-11-25 |
| CN105092927B true CN105092927B (zh) | 2018-07-03 |
Family
ID=54573825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510578305.5A Active CN105092927B (zh) | 2015-09-11 | 2015-09-11 | 一种自校准高精度交直流分压器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105092927B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109900943B (zh) * | 2019-02-28 | 2022-11-11 | 中国电力科学研究院有限公司 | 带有自校准功能的直流电阻分压器装置及其自校准方法 |
| CN110907691B (zh) * | 2019-12-05 | 2022-02-25 | 中国人民解放军92942部队 | 基于电阻分压分时采样自校准的宽量程直流电压测量装置 |
| CN112904253B (zh) * | 2021-01-15 | 2021-11-23 | 华北电力大学 | 一种带有温度自校准的电子式测量装置 |
| CN115656606A (zh) * | 2022-10-27 | 2023-01-31 | 常州博瑞电力自动化设备有限公司 | 一种电压互感器 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102053191A (zh) * | 2010-12-06 | 2011-05-11 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 采用数据融合技术的电子式电压互感器及其误差校准方法 |
| CN102445581A (zh) * | 2011-11-17 | 2012-05-09 | 哈尔滨工业大学 | 一种电容分压型自校准光学电压互感器 |
| CN104655896A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-05-27 | 咸阳永泰电力电子科技有限公司 | 一种可拆卸交直流分压器 |
| CN104655897A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-05-27 | 咸阳永泰电力电子科技有限公司 | 一种对流散热分压器 |
-
2015
- 2015-09-11 CN CN201510578305.5A patent/CN105092927B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102053191A (zh) * | 2010-12-06 | 2011-05-11 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 采用数据融合技术的电子式电压互感器及其误差校准方法 |
| CN102445581A (zh) * | 2011-11-17 | 2012-05-09 | 哈尔滨工业大学 | 一种电容分压型自校准光学电压互感器 |
| CN104655896A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-05-27 | 咸阳永泰电力电子科技有限公司 | 一种可拆卸交直流分压器 |
| CN104655897A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-05-27 | 咸阳永泰电力电子科技有限公司 | 一种对流散热分压器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105092927A (zh) | 2015-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105092927B (zh) | 一种自校准高精度交直流分压器 | |
| CN104020358B (zh) | 一种测量lng气罐内介质介电常数及液位的方法 | |
| CN102096057B (zh) | 一种电容测量电路的校准方法及装置 | |
| CN104977557A (zh) | 一种接触电阻测试仪校准装置和方法 | |
| US20130022075A1 (en) | Temperature sensor having means for in-situ calibration | |
| CN108225495A (zh) | 一种电容式液位传感器在线测量系统及其方法 | |
| CN108181493A (zh) | 一种阻容分压式零序电压传感器 | |
| CN106199166A (zh) | 一种电流测量的方法及装置 | |
| CN104970776A (zh) | 一种体温检测方法和一种高精度动态校准电子体温计装置 | |
| CN103528642A (zh) | 一种实时修正介电常数的电容式液位计及其液位测量方法 | |
| US20180210013A1 (en) | System for measuring the voltage of a busbar | |
| CN110988019A (zh) | 页岩热膨胀系数的测试装置及其测试方法 | |
| CN202793522U (zh) | 一种电容液位变送器 | |
| CN110319971A (zh) | 一种双极电容式真空计及其对应的测量电路 | |
| CN104019797B (zh) | 成对四等分环-圆嵌套极板相向交错放置式倾角测量方法与装置 | |
| CN205067567U (zh) | 一种自校准高精度交直流分压器 | |
| CN204154354U (zh) | 一种带自动标定和自动校正的智能电容物位计 | |
| CN204989442U (zh) | 一种接触电阻测试仪校准装置 | |
| CN102809445B (zh) | 热电偶检测方法 | |
| CN104019798B (zh) | 同心共面三等分环-圆嵌套极板倾角测量方法与装置 | |
| CN202141540U (zh) | 带温度自动补偿装置的过程校验仪 | |
| CN204375571U (zh) | 一种新型电容器 | |
| CN104485226A (zh) | 极板间距可测量式电容器 | |
| CN207763880U (zh) | 一种船用压力表校验仪 | |
| CN104034311A (zh) | 成对三等分环-圆嵌套极板相向交错放置式倾角测量方法与装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201110 Address after: 510080 Dongfeng East Road, Dongfeng, Guangdong, Guangzhou, Zhejiang Province, No. 8 Patentee after: Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co.,Ltd. Patentee after: Measurement Center of Guangdong Power Grid Co.,Ltd. Address before: 510080 Dongfeng East Road, Dongfeng, Guangdong, Guangzhou, Zhejiang Province, No. 8 Patentee before: Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co.,Ltd. |