CN1053683A - 用于金属封装的变电站中线状导体电势测量电路的电容传感器 - Google Patents

用于金属封装的变电站中线状导体电势测量电路的电容传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN1053683A
CN1053683A CN90110315.2A CN90110315A CN1053683A CN 1053683 A CN1053683 A CN 1053683A CN 90110315 A CN90110315 A CN 90110315A CN 1053683 A CN1053683 A CN 1053683A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
sensor
linear conductor
capacitive transducer
constant
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.)
Pending
Application number
CN90110315.2A
Other languages
English (en)
Inventor
杰恩·皮艾尔·杜普锐茨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom Holdings SA
Original Assignee
GEC Alsthom SA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GEC Alsthom SA filed Critical GEC Alsthom SA
Publication of CN1053683A publication Critical patent/CN1053683A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/16—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using capacitive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/38—Multiple capacitors, i.e. structural combinations of fixed capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035—Gas-insulated switchgear
    • H02B13/0356—Mounting of monitoring devices, e.g. current transformers

Abstract

本发明涉及一种电容传感器，它包括具有一个公 共电极(11)的两个同轴电容器，一个为高压电容器， 而另一个为辅助电容器，该传感器还包括两个屏蔽层 (14，15)将上述高压电容器的两个电极(10，11)隔 开，在该两屏蔽层之间开有一道尺寸恒定的缝隙。本 发明可用于金属封装的变电站。

Description

本发明涉及一种用于线状导体电势测量电路的电容传感器，这种传感器包括有共用一个公共电极的两个电容器，所述的两个电容器中一个是高压电容器，它的第二电极是由线状导体构成的，另一个是辅助电容器，它的第二电极接地，它们的公共电极装有同测量电路相接的连接电缆。
这种传感器是公知的，其中的公共电极是一个围绕线状导体的金属管，外面是辅助电容器的第二电极，它是直径较大的另一个管子，用绝缘层同第一个管子隔离。
在这种传感器中，如果环境温度发生变化，高压电容器的电容量就变的不稳定。构成公共电极的金属管的长度作为温度的函数将发生变化，由此干扰了对线状导体电势的测量，使误差超出约为0.2%的可接受范围。
本发明的目的是要设计一种电容传感器，其中的高压电容器具有高稳定性。这一目的是通过增加两个屏蔽层来实现的，在此两屏蔽层之间留有一个窗口，该窗口的尺寸是不随温度变化的常数。
本发明提供了一种线状导体电势测量电路用的电容传感器，该传感器包括两个有公共电极的电容器，所述的两个电容器包括一个高压电容器和一个辅助电容器，前者的第二电极是由线状导体构成的，后者的第二电极接地，它们的公共电极装有同测量电路相连的连接电缆，高压电容器的电极被两个屏蔽层隔开，在两个屏蔽层之间留有一个尺寸恒定的窗口，传感器的特征为窗口包括有殷钢垫片，由此保证所述的尺寸保持为常数。
在优选的实施方案中，屏蔽层是由一个单独的殷钢圆筒制成的，屏蔽层上具有切割而成的尺寸合适的窗孔。
本发明的电容传感器通过实例并参照附图说明如下：
图1表示本发明的电容传感器的第一种实施方案，传感器装在导体的一端;
图2表示第一种实施方案的变型;
图3表示本发明的电容传感器的第二种实施方案，传感器同样也装在导体的一端;和
图4表示与第二种实施方案相同的一种传感器，但所述的传感器沿着导体方向安装。
图1中的电容传感器包括两个电容器，一个是在线状导体10和电极11之间构成的高压的第一电容器C1，一个是在电极11和外部电极13之间构成的第二电容器C2。公共电极11和电极13被绝缘层12隔开。
电极11和绝缘层12构成的组件，实际上是由涂有金属的膜粘贴在电极13上构成的。构成电极11的是膜的金属部分，构成绝缘层12的是膜的衬背，其厚度大约为1毫米。线状导体10（电极10）的一端接到高压金属封装变电站中的一组横杆上，另一端接到装在金属封装变电站墙3上的绝缘体2上，金属封装的变电站中充满诸如六氟化硫（SF6）一类的气体。墙3和电极13都具有相同的电势“0”。
在电容传感器和安装在金属封装的变电站外面的测量电路之间起连接作用的电缆4，通过导线4A连接到公共电极11上，同时其地线4B被连到电势“0”。
密封的引线装置（图中未示）通过墙3使电缆4在此穿过。
由两个圆筒形部件14和15构成的屏蔽层插在导体10和公共电极11之间。部件14连接到金属封装的变电站的墙3上，部件15连接到电极13上。在此两部件之间具有一个高度为H1的空间，部件14的高度为H2，部件15的高度为H3，H为总高度。更一般地说，“高度”的范围是一种轴向的延伸或仅仅是一维“尺度”的空间。
电容器C1的电容量由下面等式给出：
C1＝2πεθεrH1/（lnD/d）
此处D是电极11的内径，d是线状导体10的直径，εr是六氟化硫气体的相对介电常数（它是密度的函数）。如果导体10和电极11是由同样材料制造的，那末当它们的直径发生变化时D/d的比值仍保持为常量。为使C1的电容量保持恒定，必须使H1保持恒定使其不随温度变化。
同时还必须使εr保持恒定，然而要满足这些条件，要末用密度计来调节密度和补偿泄漏，要末对εr的飘移进行电子修正。若采用电子修正，用密度计来测量密度，也可同时进行气体压力和温度的测量。
对高度H1，下面的等式成立：
H1＝H-H2-H3这里
H＝H0（1+αt）
H2＝H20（1+α2t）
H3＝H30（1+α3t）
此处t是环境温度，α是导体10和电极11及13的膨胀系数;α2是部件14（高度H2）的膨胀系数，α3是部件15（高度H3）的膨胀系数。
H1＝H0-H20-H30+（H0α-H20α2-H30α3）t
为保证H1不依赖于温度，应对高度H0、H20和H30以及系数α、α2、α3进行选择，使之满足条件：
H0α-H20α2-H30α3＝0
在最简单的例子中，所有部件10、11、13和14都是由具有α系数的相同材料制成的，而部件15由系数为α3的材料制成。在这种情况下，
H0α-H20α-H30α3＝0
（H0-H20）α-H30α3＝0
所以α3必须选择成
α3＝α（H0-H20）/H30
图2表示一种变型的实施方案，其中部件15由系数为α的材料制成，但被安装在用膨胀系数为α3的材料制成的支架16上。
在图3中电容传感器具有用殷钢制成的定位垫片20，以保持屏蔽层14和15之间的窗口的高度恒定。这些定位垫片可以由围绕圆周彼此相隔的简单棒状物构成，或者也可以和两个支架共同构成一个单一圆筒，该圆筒具有围绕窗口的各种不同形状的开口，例如格栅形开口。
在图4中，传感器是沿着导体方向安装的，而且导体（或电极）10和电极11之间的窗口包含有殷钢制成的定位垫片20以保持窗口尺寸为恒定量。
本发明主要范围概述如下：
一种用于线状导体电势测量电路的电容传感器，包括具有一个公共电极（11）的两个电容器，所述的两个电容器中包括一个高压电容器，其第二电极（10）是由线状导体（10）构成的，还包括一个辅助电容器，它的第二电极（13）接地，它们的公共电极（11）装有同测量电路相连接的连接电缆（4），高压电容器的电极（10，11）由两个屏蔽层（14，15）隔开，该两屏蔽层之间开有尺寸恒定的窗口，传感器的特征在于，所述的窗口包含有殷钢定位垫片，由此保证所述的尺寸保持恒定。
其特征在于屏蔽层（14，15）由单一的殷钢圆筒制成并在其上切割出具有合适尺寸的窗口。
该传感器浸没在绝缘气体中，其特征在于通过对泄漏的补偿使气体的相对介电常数保持恒定。
该传感器浸没在绝缘气体中，其特征在于气体相对介电常数变化引起的电容量的变化是用电子方法修正的。

Claims (4)

1、一种用于线状导体电势测量电路的电容传感器，包括具有一个公共电极(11)的两个电容器，所述的两个电容器中包括一个高压电容器，其第二电极(10)是由线状导体(10)构成的，还包括一个辅助电容器，它的第二电极(13)接地，它们的公共电极(11)装有同测量电路相连接的连接电缆(4)，高压电容器的电极(10，11)由两个屏蔽层(14，15)隔开，该两屏蔽层之间开有尺寸恒定的窗口，传感器的特征在于，所述的窗口包含有殷钢定位垫片，由此保证所述的尺寸保持恒定。
2、如权利要求1所述的传感器，其特征在于屏蔽层（14，15）由单一的殷钢圆筒制成并在其上切割出具有合适尺寸的窗口。
3、如权利要求1或2所述的传感器，该传感器浸没在绝缘气体中，其特征在于通过对泄漏的补偿使气体的相对介电常数保持恒定。
4、如权利要求1或2所述的传感器，该传感器浸没在绝缘气体中，其特征在于气体相对介电常数变化引起的电容量的变化是用电子方法修正的。
CN90110315.2A 1989-12-19 1990-12-19 用于金属封装的变电站中线状导体电势测量电路的电容传感器 Pending CN1053683A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8916815A FR2656103B1 (fr) 1989-12-19 1989-12-19 Capteur capacitif pour dispositif de mesure du potentiel d'un conducteur de ligne, dans un poste blinde.
FR8916815 1989-12-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1053683A true CN1053683A (zh) 1991-08-07

Family

ID=9388696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN90110315.2A Pending CN1053683A (zh) 1989-12-19 1990-12-19 用于金属封装的变电站中线状导体电势测量电路的电容传感器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5053915A (zh)
EP (1) EP0433970A1 (zh)
JP (1) JPH04138376A (zh)
CN (1) CN1053683A (zh)
BR (1) BR9006413A (zh)
CA (1) CA2032410A1 (zh)
FR (1) FR2656103B1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102803973A (zh) * 2009-05-08 2012-11-28 伊顿公司 用于检测中到高压应用中的电压的系统和方法
CN105829899A (zh) * 2013-12-18 2016-08-03 3M创新有限公司 电压传感器

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2705492B1 (fr) * 1993-05-13 1995-06-30 Gec Alsthom T & D Sa Condensateur à haute stabilité thermique.
DE4414828C2 (de) * 1994-04-28 1997-08-07 Abb Patent Gmbh Hochspannungswandler
FR2849264B1 (fr) * 2002-12-20 2005-01-21 Alstom Condensateur a haute stabilite thermique pour poste blinde haute tension comprenant un circuit imprime cylindrique plaque contre un chassis
FR2942543B1 (fr) * 2009-02-25 2011-03-25 Areva T & D Ag Dispositif capacitif et systeme de mesure de la tension d'un element haute tension, et poste electrique isole au gaz mettant en oeuvre ce dispositif
US10392924B2 (en) * 2015-08-24 2019-08-27 Cameron International Corporation System and method for non-invasive capacitive pressure measurement
DE102020212404B4 (de) * 2020-09-30 2022-05-12 Siemens Aktiengesellschaft Feldsondenkombination zur Verwendung bei Mittel- und Hochspannungen

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1175890B (de) * 1957-03-13 1964-08-13 Mond Nickel Co Ltd Eisen-Nickel-Legierung als Werkstoff fuer Kompensatorelemente
NL154356B (nl) * 1969-03-20 1977-08-15 Coq Bv Cilindercondensator met gasvormig dielektricum voor hoge spanning.
DE2413927B2 (de) * 1974-03-20 1976-08-19 Ausscheidung in: 24 62 252 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Anordnung mit einem hochspannungsmesskondensator
DE2641574A1 (de) * 1976-09-13 1978-03-16 Siemens Ag Zylinderkondensator
US4167770A (en) * 1978-04-13 1979-09-11 Gould Inc. Isolating gas barrier between bus and accessory equipment
DE2827406A1 (de) * 1978-06-22 1980-01-10 Driescher Spezialfab Fritz Isoliergasgefuellte, gekapselte schaltanlage
JPH0668505B2 (ja) * 1986-03-17 1994-08-31 日本碍子株式会社 電圧センサ
US4873870A (en) * 1988-01-19 1989-10-17 Panex Corporation Micro displacement force transducer
US4954925A (en) * 1988-12-30 1990-09-04 United Technologies Corporation Capacitive sensor with minimized dielectric drift
US4947131A (en) * 1989-04-21 1990-08-07 Modern Controls, Inc. Capacitance bar sensor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102803973A (zh) * 2009-05-08 2012-11-28 伊顿公司 用于检测中到高压应用中的电压的系统和方法
CN102803973B (zh) * 2009-05-08 2015-11-25 伊顿公司 用于检测中到高压应用中的电压的系统和方法
CN105829899A (zh) * 2013-12-18 2016-08-03 3M创新有限公司 电压传感器
CN105829899B (zh) * 2013-12-18 2019-01-29 3M创新有限公司 电压传感器

Also Published As

Publication number Publication date
BR9006413A (pt) 1991-09-24
CA2032410A1 (fr) 1991-06-20
FR2656103B1 (fr) 1992-05-29
EP0433970A1 (fr) 1991-06-26
US5053915A (en) 1991-10-01
FR2656103A1 (fr) 1991-06-21
JPH04138376A (ja) 1992-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3835353A (en) Capacitive voltage-dividing arrangement for high voltage measuring apparatus
CN1113246C (zh) 金属全封闭气体绝缘高压系统中的容性变压器
DE3838333C2 (zh)
JPH05322629A (ja) 静電容量式レベルセンサ
CN1053683A (zh) 用于金属封装的变电站中线状导体电势测量电路的电容传感器
CN1111346A (zh) 高压防漏防爆电容探头
CN102483990A (zh) 真空电容式电压互感器
CN1207831C (zh) 气体绝缘开闭装置
CA1107360A (en) High-voltage electrical apparatus utilizing an insulating gas of sulfur hexafluoride and helium
CA2255879C (en) Probe
US20220059308A1 (en) X-Ray Source Voltage Shield
CN1109971A (zh) 测压装置
CN1179376C (zh) 高压变压器
US3692928A (en) Electrical bushing having a capacitor chain formed by overlapping capacitor elements
CN1324619C (zh) 用于屏蔽电线的、具有高热稳定性的电容器
CN1169062A (zh) 高压静噪滤波器及采用该滤波器的磁控管装置
CN1096603C (zh) 用于电磁流量传感器的电极部件
EP0109836A2 (en) Bushing
JP2655787B2 (ja) ガスブッシング
CN1051635C (zh) 充有绝缘气体的断路器
CN1521774A (zh) 用于高压铁壳变电所的具有高度温度稳定性的电容器，其包括压靠框架的圆柱形印刷电路
JP2001052942A (ja) 計器用変圧器
Panneerselvam et al. Effect of solid impurities on power frequency breakdown strength in compressed air in uniform, non-uniform and co-axial fields
SU1656435A1 (ru) Влагочувствительный датчик
JPS60187224A (ja) 固体絶縁電力ケ−ブル用終端接続箱

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C01 Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication