CN114823015B - 一种过电压保护器及制造方法及电容式电压互感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种过电压保护器及制造方法及电容式电压互感器，涉及过电压保护器领域，采用的方案是：包括绝缘套，所述绝缘套外部设置有绝缘件，所述绝缘套内部设置有芯体，所述芯体包括电阻件，所述电阻件包括多个依次排列的电阻片，所述电阻件两端设置有电极片，所述芯体外部缠绕有环氧树脂浸渍无碱带，所述电极片分别与对应的端盖连接，所述端盖分别位于所述绝缘套两端。本发明提供了一种密封性及绝缘性较高的过电压保护器，并且能够安装在电容式电压互感器外部使用，能够实现电压互感器带电更换失效的过电压保护器，避免电压互感器较长的维修导致长时间的停电，影响生产生活。
Description
技术领域
本发明涉及过电压保护器领域，尤其涉及一种过电压保护器及制造方法及电容式电压互感器。
背景技术
过电压保护器是一种保护设备，主要用于保护发电机、变压器、真空开关、母线、电动机等电气设备的绝缘，避免过电压损坏；在电容式电压互感器中，将过电压保护器并联在电压互感器补偿电抗器的两端，补偿电抗器的其中一端接地，可用于改善补偿电抗器的暂态特性；由于过电压保护器本身为吸收能量的装置，在运行中出现高于电压保护器本身的能量时，过电压保护器便会被击穿失效；传统的过电压保护器安装在电压互感器内部，一旦失效，必须停电，将电压互感器从支架上拆下，由生产厂家服务人员将电压互感器打开，更换掉失效的过电压保护器，进行相关的试验，再将互感器安装到支架上，调试送电，整个过程大概2～4天，如果将电压互感器返回生产厂家进行维修，大概需要10～14天的时间，维修周期长，严重影响生产生活。
因此，针对上述现有技术存在的现状，研发一种过电压保护器及制造方法及电容式电压互感器是急需解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种过电压保护器及制造方法及电容式电压互感器，该过电压保护器具有较高的密封性和绝缘性，能够安装在电容式电压互感器外部使用，能够实现电压互感器带电更换失效的过电压保护器，避免电容式电压互感器较长的维修周期导致长时间停电，影响生产生活。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种过电压保护器，包括绝缘套，所述绝缘套外部设置有绝缘件，所述绝缘套内部设置有芯体，所述芯体包括电阻件，所述电阻件包括多个依次排列的电阻片，所述电阻件两端设置有电极片，所述芯体外部缠绕有环氧树脂浸渍无碱带，所述电极片分别与对应的端盖连接，所述端盖分别位于所述绝缘套两端。通过绝缘套和缠绕有环氧树脂浸渍无碱带的芯体协同作用，极大增强了本过电压保护器的密封性和绝缘性，有效防止雨水灰尘等外界自然环境的影响，能够安装在电容式电压互感器外部使用，避免在更换失效电压保护器拆卸电容式电压互感器，避免停电，极大降低了对生产生活的影响。
进一步的，沿所述电极片周向设置有缠绕槽。能够方便缠绕和固定环氧树脂浸渍无碱带，保证环氧树脂浸渍无碱带对芯体的固定作用。
进一步的，所述绝缘套与所述绝缘件为一体成型结构，所述绝缘套与所述绝缘件均采用硅橡胶材质，所述绝缘件呈伞裙结构和/或弧状结构。能够增加绝缘套爬电距离，防止污闪，另一方面能够增强绝缘套与所述绝缘件的连接强度和使用寿命，采用硅橡胶能够防止外界紫外线辐射。
本发明还提供了一种过电压保护器的制造方法，用于制造上述的过电压保护器，包括以下步骤：
S01：电极片表面进行喷砂处理；
S02：配制环氧树脂，将多个所述电阻片和两个所述电极片组装成所述芯体；
S03：将无碱带制成所述环氧树脂浸渍无碱带，将所述环氧树脂浸渍无碱带缠绕在所述芯体上；
S04：将S03中所获得的产品进行烘干并冷却；
S05：将S04中所获得的产品进行喷砂处理并清理；
S06：通过硫化机在S05中所获得的产品外部制作所述绝缘套并压制所述绝缘件；
S07：在所述电极片上分别安装所述端盖。能够通过缠绕环氧树脂浸渍无碱带提高对内部芯体的固定、保护及密封作用，防止灰尘、雨水等影响，通过喷砂处理增强环氧树脂浸渍无碱带与绝缘套的粘接力，进一步提高密封性，同时避免气泡等产生造成电场畸变损坏过电保护器，通过绝缘套和绝缘件提高密封、绝缘及保护作用，使本过电压保护器适合在电压互感器外部使用，避免失效更换时需要拆卸电压互感器造成长时间停电，影响生产生活。
进一步的，所述S02中，将环氧树脂原料在70℃～85℃下，预热60～90分钟，取出100g环氧树脂原料后倒入搅拌容器中，搅拌1～2分钟，在搅拌过程中缓缓倒入促进剂0.5g，搅拌5～7分钟，再缓缓倒入固化剂78g，搅拌8～12分钟，获得所述环氧树脂。能够获得更加质地均匀和粘接效果更好的环氧树脂，保证获得质量均匀的环氧树脂浸渍无碱带，对芯体的固定效果更好，密封性更好。
进一步的，所述S03中，缠绕所述环氧树脂浸渍无碱带时，相邻两圈所述环氧树脂浸渍无碱带叠压宽度为无碱带带宽的1/3至1/2，且来回缠绕5～6次。能够提升环氧树脂浸渍无碱带对芯体的固定作用，同时保证较好的密封性。
进一步的，所述S05中，使用30～40目石英砂对S04中所获得的产品表面进行喷砂处理，喷砂之后使用气泵吹去表面粉末，并用酒精清洁干净。能够增强环氧树脂浸渍无碱带与绝缘套的粘接力度，避免粘接处产生气泡形成电场畸变。
进一步的，所述S06中，预先在S05中所获得的产品表面涂一层偶联剂并预热后再进行所述绝缘套的制造。有利于进一步增强环氧树脂浸渍无碱带与绝缘套的粘接力度，进一步提高密封性。
本发明还提供了一种电容式电压互感器，包括上述的一种过电压保护器，还包括电容式电压互感器本体，所述电容式电压互感器本体包括补偿电抗器和壳体，所述壳体上设置有安装板，所述安装板与所述补偿电抗器的接地端电连接，所述补偿电抗器设置有引出端子，所述引出端子与所述过电压保护器一端电连接，所述过电压保护器安装在所述安装板上且与所述安装板电连接。能够在不拆卸电压互感器的情况下带电更换过电保护器，避免停电，影响生产生活。
进一步的，所述壳体上设置有二次接线板，所述引出端子与所述二次接线板在所述壳体内部电连接，所述二次接线板与所述过电压保护器在所述壳体外部电连接。能够增强本电容式电压互感器的使用安全性。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本方案提供了一种过电压保护器及制造方法及电容式电压互感器，通过绝缘套和缠绕有环氧树脂浸渍无碱带的芯体协同作用，极大增强了本过电压保护器的密封性和绝缘性，通过绝缘件增加电气闪络距离进一步提升绝缘性，有效防止雨水灰尘等外界自然环境的影响，能够安装在电容式电压互感器外部使用，避免在更换失效电压保护器停电拆卸电容式电压互感器，避免长时间停电，极大降低了对生产生活的影响；在制造时通过本方案所述的环氧树脂配制方法及无碱带的缠绕方法提高了对芯体的固定、密封和保护作用，通过本方案所述的喷砂处理和绝缘套的制造方法，提高了无碱带与绝缘套的粘接力度，进一步提高了固定、密封和保护作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一中的过电保护器的结构示意图。
图2为本发明实施例一中的芯体缠绕环氧树脂浸渍无碱带后的结构示意图。
图3为本发明实施例一中的芯体缠绕环氧树脂浸渍无碱带后与绝缘套的装配结构示意图。
图4为本发明实施例二中的芯体缠绕环氧树脂浸渍无碱带后与绝缘套的装配结构示意图。
图5为本发明实施例三中的芯体缠绕环氧树脂浸渍无碱带后与绝缘套的装配结构示意图。
图6为本发明实施例三中的电极片与电阻件的组装示意图一。
图7为本发明实施例三中的电极片与电阻件的组装示意图二。
图8为本发明实施例三中的过电保护器的制造方法中芯体在缠绕机上缠绕环氧树脂浸渍无碱带的装夹示意图。
图9为本发明具体实施方式三中的电容式电压互感器的结构示意图。
图中，1、端盖，2、绝缘套，3、绝缘件，31、上部绝缘件，32、下部绝缘件，4、环氧树脂浸渍无碱带，5、电极片，6、电阻件，7、安装孔，8、电容式电压互感器本体，9、二次接线板，10、连接线，11、安装板，12、缠绕机，13、玻璃布盘，14、V型工装。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
实施例一
如图1至图3所示，本具体实施方式提供了一种过电压保护器，包括绝缘套2、芯体和端盖1；绝缘套2外部设置有一个绝缘件3，为伞裙状结构，绝缘件3与绝缘套2同轴线设置，能够增加绝缘套的爬电距离，防止污闪，为增强强度延长使用寿命，绝缘套2与绝缘件3为一体成型结构，绝缘套2与绝缘件3均采用硅橡胶材质能够防止外界紫外线辐射；绝缘套2内部设置有芯体，芯体包括电阻件6，电阻件6包括多个依次紧密排列的电阻片，电阻件6两端设置有电极片5，沿电极片5外圆面周向设置有缠绕槽，电极片5的端面上设置有安装孔7用于与端盖1连接，也能够作为缠绕无碱带时的装夹定位孔，电极片5分别与对应的端盖1连接，端盖1分别位于绝缘套2两端，芯体外部缠绕有环氧树脂浸渍无碱带4对芯体进行固定和密封，能够极大提高对芯体的密封、固定和保护作用；通过各个部件的协同作用，提高了密封、绝缘和保护作用，使得本过电保护器能够安装在电压互感器外部使用，避免在更换失效过电保护器时拆装电压互感器造成长时间停电，影响生产生活。
实施例二
如图4所示，本实施例与实施例一的结构基本相同，区别在于：在本实施例中，绝缘件3设置有多个，均呈弧状结构，在本具体实施方式中，绝缘件3设置有3个，绝缘件3与绝缘套2同轴线设置，能够进一步增加绝缘套的爬电距离，防止污闪。
实施例三
如图5所示，本实施例与实施例一的结构基本相同，区别在于：在本实施例中，绝缘件3设置有两个，包括上部绝缘件31和下部绝缘件32，上部绝缘件31为伞裙状结构，下部绝缘件32为弧状结构，能够极大增加绝缘套的爬电距离，防止污闪。
本实施例还提供了一种过电压保护器的制造方法，用于制造上述的过电压保护器，包括以下步骤：
S01：电极片5表面进行喷砂，喷砂时可以使用30～40目石英砂，一方面能够提高电极表面与后续环氧树脂浸渍无碱带4的粘接力，另一方面，提高电极片5端面与绝缘套2的粘接力，提高过电压保护器的密封性能；
S02：配制环氧树脂，如图6和图7所示，将多个电阻片和两个电极片5在V型工装14上摆好组装成芯体；
S03：如图8所示，将无碱带制成环氧树脂浸渍无碱带4，浸渍时，将无碱带整盘放入上述配置好的环氧树脂中，浸泡18～30小时，浸泡后放入自封袋备用，将组装好的芯体装夹在缠绕机12上，将浸渍环氧树脂无碱带安装在缠绕机12上的玻璃布盘13上，将环氧树脂浸渍无碱带4端部固定到电极片5的缠绕槽内，开启缠绕机12进行缠绕，后一圈的环氧树脂浸渍无碱带4叠压前一圈的环氧树脂浸渍无碱带4，叠压的宽度为带宽的1/3至1/2，来回缠绕5～6次，这种方法能够提升无碱带对芯体的固定作用，同时保证较好的密封性；
S04：将S03中所获得的产品放置在烘干箱内进行烘干并冷却，烘干温度为125℃～135℃，烘干4h～5h，冷却至室温后取出；
S05：将S04中所获得的产品进行喷砂处理并清理，在此步骤中，使用30～40目石英砂对S04中所获得的产品表面进行喷砂处理，喷砂之后使用气泵吹去表面粉末，并用酒精清洁干净，能够增强无碱带与绝缘套2的粘接力度，避免粘接处产生气泡形成电场畸变；
S06：预先在S05中所获得的产品表面涂一层偶联剂放入烘干箱100℃～110℃预热1h后取出再进行绝缘套的制造，有利于进一步增强无碱带与绝缘套2的粘接力度，进一步提高密封性，通过硫化机芯体外部制作绝缘套2并压制绝缘件3；
S07：在电极片5上通过螺栓螺母将端盖1安装在绝缘套2两端。
其中，在S02中，将环氧树脂原料在70℃～85℃下，预热60～90分钟，取出100g后倒入搅拌容器中，搅拌1～2分钟，在搅拌过程中缓缓倒入促进剂0.5g，搅拌5～7分钟，再缓缓倒入固化剂78g，搅拌8～12分钟，获得环氧树脂，能够获得更加质地均匀和粘接效果更好的环氧树脂，保证无碱带浸渍后质量均匀，对芯体的固定效果更加均匀，密封性更好。
如图9所示，本实施例还提供了一种电容式电压互感器，包括上述的一种过电压保护器，还包括电容式电压互感器本体8，电容式电压互感器本体8包括补偿电抗器、壳体、二次接线板9和安装板11，二次接线板9和安装板11设置在壳体外部，补偿电抗器设置在壳体内部，补偿电抗器设置有引出端子，引出端子与二次接线板9电连接，安装板11与补偿电抗器的接地端电连接，过电压保护器一端通过连接线10、二次接线板9与引出端子电连接，过电压保护器安装在安装板11上且与安装板11电连接实现接地。
该电容式电压互感器更换过电压保护器的工作过程为：
将过电压保护器上端与二次接线板9连接的连接线10临时接地；将失效的过电压保护器拆下，将新过电压保护器安装在安装板11并电连接，将其连接线10与二次接线板9连接；拆除临时接地线。
无碱带为无碱玻璃纤维带，对芯体能够起到很好的固定效果。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”、“内侧”等（如果存在）是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种电容式电压互感器，其特征在于，包括过电压保护器，还包括电容式电压互感器本体(8)，所述电容式电压互感器本体(8)包括补偿电抗器和壳体，所述壳体上设置有安装板(11)，所述安装板(11)与所述补偿电抗器的接地端电连接，所述补偿电抗器设置有引出端子，所述引出端子与所述过电压保护器一端电连接，所述过电压保护器安装在所述安装板(11)上且与所述安装板(11)电连接；
所述壳体上设置有二次接线板(9)，所述引出端子与所述二次接线板(9)在所述壳体内部电连接，所述二次接线板(9)与所述过电压保护器在所述壳体外部电连接；
所述过电压保护器，包括绝缘套(2)，所述绝缘套(2)外部设置有绝缘件(3)，所述绝缘套(2)与所述绝缘件(3)为一体成型结构，所述绝缘套(2)与所述绝缘件(3)均采用硅橡胶材质，所述绝缘件(3)呈伞裙结构和/或弧状结构，所述绝缘套(2)内部设置有芯体，所述芯体包括电阻件(6)，所述电阻件(6)包括多个依次排列的电阻片，所述电阻件(6)两端设置有电极片(5)，沿所述电极片(5)周向设置有缠绕槽，所述芯体外部缠绕有环氧树脂浸渍无碱带(4)，所述电极片(5)分别与对应的端盖(1)连接，所述端盖(1)分别位于所述绝缘套(2)两端；
所述过电压保护器的制造方法包括以下步骤：
S01：所述电极片表面进行喷砂处理；
S02：配制环氧树脂，将多个所述电阻片和两个所述电极片组装成所述芯体；
S03：将无碱带制成所述环氧树脂浸渍无碱带，将所述环氧树脂浸渍无碱带缠绕在所述芯体上；
S04：将S03中所获得的产品进行烘干并冷却；
S05：将S04中所获得的产品进行喷砂处理并清理；
S06：通过硫化机在S05中所获得的产品外部制作所述绝缘套并压制所述绝缘件；
S07：在所述电极片上分别安装所述端盖；
所述过电压保护器带电更换方法包括以下步骤：
S01：将过电压保护器上端与二次接线板连接的连接线临时接地；
S02：将失效的过电压保护器拆下，将新过电压保护器安装在安装板并电连接，将其连接线与二次接线板连接；
S03：拆除临时接地线。
2.如权利要求1所述的电容式电压互感器，其特征在于，所述S02中，将环氧树脂原料在70℃～85℃下，预热60～90分钟，取出100g环氧树脂原料后倒入搅拌容器中，搅拌1～2分钟，在搅拌过程中缓缓倒入促进剂0.5g，搅拌5～7分钟，再缓缓倒入固化剂78g，搅拌8～12分钟，获得所述环氧树脂。
3.如权利要求1所述的电容式电压互感器，其特征在于，所述S03中，缠绕所述环氧树脂浸渍无碱带时，相邻两圈所述环氧树脂浸渍无碱带叠压宽度为无碱带带宽的1/3至1/2，且来回缠绕5～6次。
4.如权利要求1所述的电容式电压互感器，其特征在于，所述S05中，使用30～40目石英砂对所述S04中所获得的产品表面进行喷砂处理，喷砂之后使用气泵吹去表面粉末，并用酒精清洁干净。
5.如权利要求1所述的电容式电压互感器，其特征在于，所述S06中，预先在S05中所获得的产品表面涂一层偶联剂并预热后再进行所述绝缘套的制造。
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