CN111952019B - 内置电容evt组件的绝缘子及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内置电容EVT组件的绝缘子及其加工方法，EVT上下两端增加了均压罩，防止电场不均匀，为了防止绝缘子受外力时应力不均影响EVT器件精度，在均压罩内又添加了硅橡胶密封圈，均压罩开孔，通过沉头螺钉和EVT接地端嵌件、拧接在一起，实现电连接，绝缘子接地嵌件可以通过垂直导线线焊接在均压罩上，简化了工艺。均压罩孔内设置小密封圈，防止浇铸时环氧进入。沉头螺钉拧入高低压嵌件内的头部增加密封圈，减缓高低压嵌件处的应力。EVT信号嵌件通过Z形软导线和绝缘子内信号嵌件焊接在一起，采用软导线易于在模具中安装生产且不易受应力干扰，保证信号传输精度。采用该方法浇铸的内置高精密EVT组件的绝缘子耐受外力干扰能力强，性能可靠。

Description

内置电容EVT组件的绝缘子及其加工方法

技术领域

本发明涉及电力设备状态在线监测技术领域，尤其涉及一种内置电容EVT组件的绝缘子及其加工方法。

背景技术

泛在电力物联网是落实国家电网“三型两网、世界一流”战略目标的核心任务，要求输配电设备能够实现运行状态全面感知，业务全穿透。这就要求一二次设备进行深度融合，将二次测量用的高精度EVT浇铸于传统一次设备中，全面实实监控一次设备运行状况。

由电容分压原理设计的EVT组件精度受到多种因素制约，如应力集中、电场分布不均匀等，把EVT浇铸进一次设备中如何保证精度成为需要解决的难题。

发明内容

为了解决EVT组件浇铸过程中容易产生的应力集中，电场分布不均等影响测量精度的问题，本发明提供一种内置电容EVT组件的绝缘子及其加工方法，在EVT浇铸过程中，EVT上下两端增加了均压罩，防止电场不均匀，为了防止绝缘子受外力时应力不均影响EVT器件精度，在均压罩内又添加了硅橡胶密封圈，均压罩开孔，通过沉头螺钉和EVT高压端、接地端螺纹嵌件拧接在一起，实现电连接，均压罩孔内设置小密封圈，防止浇铸时环氧进入。

为达到上述目的，本发明提供了一种内置电容EVT组件的绝缘子，包含电容EVT组件、绝缘子、两个均压罩以及两个密封圈；

所述电容EVT组件浇铸于绝缘子中；

两个所述均压罩分别加盖在所述电容EVT组件的上下两端，所述均压罩内部设置密封圈与所述电容EVT组件的连接。

进一步地，还包括EVT高压螺纹嵌件设置在所述电容EVT组件的高压端端部，高压端均压罩设置开孔，开孔内设置密封圈，沉头螺钉穿过所述开孔旋入所述EVT高压螺纹嵌件，使得均压罩固定至所述电容EVT组件的高压端并与所述电容EVT组件等电位电气连接。

进一步地，还包括EVT信号端嵌件和EVT接地端嵌件设置在所述电容EVT组件的低压端端部；通过沉头螺钉穿过低压端均压罩的一个开孔旋入EVT接地端螺纹嵌件；低压及接地端均压罩的两个开孔内设置密封圈，与EVT信号端嵌件和EVT接地端嵌件的端部形成密封面，防止浇铸过程浇筑材料进入所述电容EVT组件。

进一步地，还包括绝缘子高压端嵌件和绝缘子接地端嵌件，分别嵌入在所述绝缘子的两端的开口内；所述绝缘子高压端嵌件通过直软连接线焊接在高压端均压罩上；所述绝缘子接地端嵌件通过垂直导线焊接在低压及接地端均压罩上。

进一步地，还包括信号嵌件，嵌入所述绝缘子的高压端，通过Z形软导线连接至所述EVT信号端嵌件。

进一步地，所述沉头螺钉前端设置密封圈，缓解EVT高压螺纹嵌件、EVT信号端嵌件和EVT接地端嵌件连接处的应力。

进一步地，所述绝缘子为环氧树脂绝缘子，采用环氧树脂浇筑获得。

本发明另一方面提供一种内置电容EVT组件的绝缘子的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备电容EVT组件；

(2)在所述电容EVT组件的高压端中部安装高压螺纹嵌件；在所述电容EVT组件的低压端对称安装EVT信号端嵌件和EVT接地端嵌件；

(3)在所述电容EVT组件的两端分别套设密封圈，并加盖均压罩，使得密封圈位于均压罩内侧面；

(4)高压端均压罩中部设置开孔，开孔内设置密封圈，沉头螺钉穿过所述开孔旋入所述EVT高压螺纹嵌件，使得均压罩固定至所述电容EVT组件的高压端；低压及接地端均压罩设置对称两个开孔，开孔内部设置密封圈，通过密封圈连接至EVT信号端嵌件和EVT接地端嵌件，通过沉头螺钉穿过低压及接地端均压罩的一个开孔旋入EVT接地端螺纹嵌件；

(5)将信号嵌件通过Z形软导线连接至所述EVT信号端嵌件；所述绝缘子高压端嵌件通过直软连接线焊接在高压端均压罩上；所述绝缘子接地端嵌件通过垂直导线焊接在低压端均压罩上；

(6)将电容EVT组件放入浇筑模具内，浇筑成型。

进一步地，浇筑成型包括：

6.1对浇注材料进行高温及真空预处理，脱气脱水；

6.2进行混料，使环氧树脂、填料、固化剂混合均匀；

6.3将电容EVT组件放入浇筑模具内，定位所述绝缘子高压端嵌件、所述绝缘子接地端嵌件以及所述信号嵌件；

6.4将浇筑模具放进真空浇注罐内预热，浇筑模具温度高于混合料温度，真空浇注罐维持一定的真空度和温度，将混料浇入浇筑模具内，浇注完继续抽真空一段时间，去除浇注件内气泡；

6.5在低于环氧树脂的玻璃化温度下进行固化6.6在低于80°下进行脱模。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

(1)本发明在EVT浇铸过程中，EVT上下两端增加了均压罩，防止电场不均匀，为了防止绝缘子受外力时应力不均影响EVT器件精度，在均压罩内又添加了硅橡胶密封圈，均压罩开孔，通过沉头螺钉和EVT高压端、接地端螺纹嵌件拧接在一起，实现电连接。

(2)本发明通过沉头螺钉和EVT高压端、接地端螺纹嵌件拧接在一起，实现电连接，绝缘子嵌件可以通过直软导线和均压罩焊接在一起，相较通过异性导线拧接在螺纹嵌件中，工艺简洁且安装更牢靠。

(3)本发明的均压罩上所有的开孔内都开有密封槽，装有密封圈，螺钉插进去后形成密封面，仿真浇铸过程环氧进入均压罩内。螺钉前端也装有密封圈，拧入EVT嵌件内后，可以靠该密封圈缓解EVT嵌件处的应力。

(4)本发明EVT低压端嵌件通过Z形软导线和绝缘子内信号嵌件焊接在一起，采用软导线易于在模具中安装生产且不易受应力干扰，保证信号传输精度。

附图说明

图1是本发明内置电容EVT组件的绝缘子的结构示意图；

其中，1-绝缘子高压端嵌件，2-绝缘子，3-沉头螺钉，4-均压罩，5-大密封圈，6-EVT组件，7-EVT接地端嵌件，8-小密封圈1，9-中密封圈，10-小密封圈2，11-直软连接线，12-垂直导线，13-EVT信号端嵌件，14-Z形软连接线，15-信号嵌件，16-绝缘子接地端嵌件，17-EVT高压端螺纹嵌件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明中内置电容EVT组件的绝缘子一个实施例，如图1所示，EVT组件6浇铸于绝缘子2中，具体的，在EVT组件上下端添加大密封圈5，密封圈外侧加盖均压罩4，如图1，均压罩为圆形套筒，套设在EVT组件的两端。均压罩上有开孔，沉头螺钉穿过该孔拧到EVT高压端螺纹嵌件17中，实现了EVT高压螺纹嵌件17和均压罩4的电气连接，等电位，屏蔽了EVT高压端嵌件附近电场集中问题。绝缘子受到剪切外力时，变形量由大密封圈5吸收，解决了应力集中问题。确保了运行过程中EVT精度不受影响。

EVT的嵌件和绝缘子嵌件的中心不在一条线上，若直接通过导线将二者连接，导线将成异形，工艺复杂，把EVT嵌件先和均压罩连接在一起，绝缘子接地嵌件16可以通过垂直导线12焊接在均压罩4上，简化了工艺。绝缘子高压端1通过直软连接线11焊接于均压罩4上，EVT信号端嵌件13通过Z形软导线14和绝缘子内信号嵌件15焊接在一起，采用软导线易于在模具中安装生产且不易受应力干扰，保证信号传输精度。

均压罩上所有的开孔内都开有密封槽，装有小密封圈10，螺钉插进去后形成密封面，防止浇铸过程环氧进入均压罩4内。螺钉前端也装有小密封圈8，拧入EVT嵌件内后，可以靠该密封圈缓解EVT嵌件处的应力，信号端嵌件13有电压，不能和均压罩连接在一起，通过添加中密封圈9，既可以形成密封面防止浇铸过程环氧进入，又可以隔开信号嵌件13和均压罩4，起到绝缘作用。

在EVT浇铸过程中，EVT上下两端增加了均压罩，防止电场不均匀，为了防止绝缘子受外力时应力不均影响EVT器件精度，在均压罩内又添加了硅橡胶密封圈，均压罩开孔，通过沉头螺钉和EVT高压端、接地端螺纹嵌件拧接在一起，实现电连接，均压罩孔内设置小密封圈，防止浇铸时环氧进入。

本发明另一方面提供一种内置电容EVT组件的绝缘子的加工方法，包括如下步骤：

(1)制备电容EVT组件；

(2)在所述电容EVT组件的高压端中部安装高压螺纹嵌件；在所述电容EVT组件的低压端对称安装EVT信号端嵌件和EVT接地端嵌件；

(3)在所述电容EVT组件的两端分别套设密封圈，并加盖均压罩，使得密封圈位于均压罩内侧面；

(4)高压端均压罩中部设置开孔，开孔内设置密封圈，沉头螺钉穿过所述开孔旋入所述EVT高压螺纹嵌件，使得均压罩固定至所述电容EVT组件的高压端；低压及接地端均压罩设置对称两个开孔，开孔内部设置密封圈，通过密封圈连接至EVT信号端嵌件和EVT接地端嵌件，通过沉头螺钉穿过低压及接地端均压罩的一个开孔旋入EVT接地端螺纹嵌件；

(5)将信号嵌件通过Z形软导线连接至所述EVT信号端嵌件；所述绝缘子高压端嵌件通过直软连接线焊接在高压端均压罩上；所述绝缘子接地端嵌件通过垂直导线焊接在低压端均压罩上；

(6)将EVT组件放入浇筑模具内，浇筑成型。具体包括：

6.1首先对浇注材料进行高温及真空预处理，达到脱气脱水效果。

6.2其次进行混料，使环氧树脂、填料、固化剂等混合均匀，便于进行化学反应。

6.3定位所述绝缘子高压端嵌件、所述绝缘子接地端嵌件以及所述信号嵌件。

6.4然后将组装定位好的EVT组件的模具放进真空浇注罐内预热，模具温度稍高于混合料温度，浇注罐维持一定的真空度和温度，将混合料浇入模具内进行浇注，浇注完继续抽真空一段时间，去除浇注件内气泡。

6.5接着在低于环氧树脂的玻璃化温度下进行固化，可分两次固化成型。最后在低于80°下进行脱模。

综上所述，本发明涉及一种内置电容EVT组件的绝缘子及其加工方法，内置电容EVT组件的绝缘子包含电容EVT组件、均压罩、密封圈、高低压嵌件、接地嵌件、引线、环氧树脂绝缘子。EVT是内部有若干薄膜电容串并联形成的高精密元件，有高压端、低压端、接地端三个螺纹嵌件，EVT浇铸过程中，EVT上下两端增加了均压罩，防止电场不均匀，为了防止绝缘子受外力时应力不均影响EVT器件精度，在均压罩内又添加了硅橡胶密封圈，均压罩开孔，通过沉头螺钉和EVT接地端嵌件、拧接在一起，实现电连接，绝缘子接地嵌件可以通过垂直导线焊接在均压罩上，简化了工艺。均压罩孔内设置小密封圈，防止浇铸时环氧进入。沉头螺钉拧入高低压嵌件内的头部增加密封圈，减缓高低压嵌件处的应力。EVT信号嵌件通过Z形软导线和绝缘子内信号嵌件焊接在一起，采用软导线易于在模具中安装生产且不易受应力干扰，保证信号传输精度。采用该方法浇铸的内置高精密EVT组件的绝缘子耐受外力干扰能力强，性能可靠。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (7)

1.一种内置电容EVT组件的绝缘子，其特征在于，包含电容EVT组件、绝缘子、两个均压罩以及两个密封圈；

所述电容EVT组件浇铸于绝缘子中；

两个所述均压罩分别加盖在所述电容EVT组件的上下两端，所述均压罩内部设置密封圈与所述电容EVT组件的连接；

还包括EVT高压螺纹嵌件设置在所述电容EVT组件的高压端端部，高压端均压罩设置开孔，开孔内设置密封圈，沉头螺钉穿过所述开孔旋入所述EVT高压螺纹嵌件，使得均压罩固定至所述电容EVT组件的高压端并与所述电容EVT组件等电位电气连接；

还包括EVT信号端嵌件和EVT接地端嵌件设置在所述电容EVT组件的低压端端部；通过沉头螺钉穿过低压端均压罩的一个开孔旋入EVT接地端螺纹嵌件；低压及接地端均压罩的两个开孔内设置密封圈，与EVT信号端嵌件和EVT接地端嵌件的端部形成密封面，防止浇铸过程浇筑材料进入所述电容EVT组件。

2.根据权利要求1所述的内置电容EVT组件的绝缘子，其特征在于，还包括绝缘子高压端嵌件和绝缘子接地端嵌件，分别嵌入在所述绝缘子的两端的开口内；所述绝缘子高压端嵌件通过直软连接线焊接在高压端均压罩上；所述绝缘子接地端嵌件通过垂直导线焊接在低压及接地端均压罩上。

3.根据权利要求2所述的内置电容EVT组件的绝缘子，其特征在于，还包括信号嵌件，嵌入所述绝缘子的高压端，通过Z形软导线连接至所述EVT信号端嵌件。

4.根据权利要求3所述的内置电容EVT组件的绝缘子，其特征在于，所述沉头螺钉前端设置密封圈，缓解EVT高压螺纹嵌件、EVT信号端嵌件和EVT接地端嵌件连接处的应力。

5.根据权利要求4所述的内置电容EVT组件的绝缘子，其特征在于，所述绝缘子为环氧树脂绝缘子，采用环氧树脂浇筑获得。

6.权利要求1-5之一所述的内置电容EVT组件的绝缘子的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备电容EVT组件；

(2)在所述电容EVT组件的高压端中部安装高压螺纹嵌件；在所述电容EVT组件的低压端对称安装EVT信号端嵌件和EVT接地端嵌件；

(3)在所述电容EVT组件的两端分别套设密封圈，并加盖均压罩，使得密封圈位于均压罩内侧面；

(4)高压端均压罩中部设置开孔，开孔内设置密封圈，沉头螺钉穿过所述开孔旋入所述EVT高压螺纹嵌件，使得均压罩固定至所述电容EVT组件的高压端；低压及接地端均压罩设置对称两个开孔，开孔内部设置密封圈，通过密封圈连接至EVT信号端嵌件和EVT接地端嵌件，通过沉头螺钉穿过低压及接地端均压罩的一个开孔旋入EVT接地端螺纹嵌件；

(5)将信号嵌件通过Z形软导线连接至所述EVT信号端嵌件；所述绝缘子高压端嵌件通过直软连接线焊接在高压端均压罩上；所述绝缘子接地端嵌件通过垂直导线焊接在低压端均压罩上；

(6)将电容EVT组件放入浇筑模具内，浇筑成型。

7.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于，浇筑成型包括：

6.1对浇注材料进行高温及真空预处理，脱气脱水；

6.2进行混料，使环氧树脂、填料、固化剂混合均匀；

6.3将电容EVT组件放入浇筑模具内，定位所述绝缘子高压端嵌件、所述绝缘子接地端嵌件以及所述信号嵌件；

6.4将浇筑模具放进真空浇注罐内预热，浇筑模具温度高于混合料温度，真空浇注罐维持一定的真空度和温度，将混料浇入浇筑模具内，浇注完继续抽真空一段时间，去除浇注件内气泡；

6.5在低于环氧树脂的玻璃化温度下进行固化6.6在低于80°下进行脱模。

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