CN1236436A - 用在中压开关装置中的用于测量和保护的电压检测器 - Google Patents

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Abstract

本发明基于一种用在中压开关装置中以测量和保护为目的的电压检测器。该电压检测器包括一封装在一浇注树脂中的电阻式分压器,它被连接至一具有接地连接器的过压分流器。本发明在下述方面改善电压检测器:使之能被用于不同的中－高压值范围,具有紧凑的设计形式且易于装配。上述检测器包括一分压器(2),该分压器(2)由一高阻高压电阻(R1)和数个低压分压器电阻(R2,R3)组成,该低压分压器电阻与上述高压电阻串联,它们在其输出端各自被连接至位于电压检测器外部的一接触件(7.1,7.2,7.3),且在其中过压分流器(3)被配置成平行于低压分压器电阻(R2,R3)。

Description

用在中压开关装置中的用于测量和保护的电压检测器
本发明有关一种带有一电阻式分压器的电压检测器，用于中压开关装置，尤其是配置在电缆肘形插头上。
电压检测器为中压开关装置辅助工艺的一部分且对中压开关装置的管理、尤其是在提高操作中人员的安全性和操作的可靠性、减少功能单元和子装配系统以及减少所需的试验量方面均具有十分重要的意义。
众所周知，电阻式分压器可被设计成电压检测器，用于测试直流和交流电压，它们也可被用来产生和测量一输出电压，该输出电压小于一相应的输入电压。
例如，从芬兰的ABB Strmberg Distribution公司(ABBStrmberg Distribution Ltd.,Fin-65101 Vaasar,Finland)的“电流和电压检测器产品目录(Current and Voltage Sensors catalogue)中已知有一种形式为电压检测器的分压器，它被设计用来测量在SF6绝缘的和空气绝缘的开关装置上的电压值且具有一种外部功能单元的形式。
在杂志《etz》(1993年)第114卷第1000-1003页上刊载的题为“未来的开关装置”(Schaltanlagen für die zukunft)一文中已知有一种用于开关装置系统的带电阻式分压器的电压检测器，其中该电压检测器同样具有外部功能单元的形式，被配置成与电缆接头平行。
在杂志《etz》(1996年)第7期第6-10页上刊载的文章“新开关装置技术”中描述了由多个金属壳体的、气体绝缘的开关装置控制板组装成的开关装置，每一控制板具有一带电容传感器的组合式电流电压检测器。所用的电压检测器为一种电阻式分压器。该组合式检测器包括一种电极配置，它屏蔽分压器并且同时也用作为电容传感器。
专利文献DE 29605845U1的主题物为一种用于中压开关装置用来测量电流和电压的检测器，且具量种组合装置的形式，其中采用一种电阻式分压器来测量电压。在一实施例中，组合式检测器配置被封装在一浇注树脂块中。
另一专利文献(DE 2841466A1)披露了一种配置在一陶瓷衬套中的高压分压器。
文献DE 4122331A1中描述了一种用于电流和电压测量的检测器配置，其中该检测器配置被封装在一浇注树脂块中且具有一种组合装置的形式。配置在其中的电阻式分压器包括一电阻条，该电阻条两端被罐形场控制电极所围绕以形成一均匀场图形，场控制电极被配置在罐封块内部，亦即这些电极也是被封装的。罐封块并不具有导电涂层且不适宜于放置在阳电缆接头中。
上述电压检测器均设计用于一专门的中压范围，且在某种程度上在装配和操纵方面比较复杂。
在文献EP 0678956A1中叙述了一种电流和电压检测器，它被组合在一浇注树脂壳体中。电压检测器组成有一高电阻率的伸长电阻。一Rogowski线圈作为电流检测器被固定在电流通道周围。该检测器被装进一开关装置侧壁中且具有两接触管道，每一管道用于连接至一敏感电压和电流的信号或数据处理系统。所述的这一检测器不适宜于用作电缆接头。
在美国专利4,241,373中公布了一种带真空断路器的用于开关装置的电容式电压检测装置。该电压检测器被组合进由电绝缘浇注环氧树脂组成的断路器壳体中，壳体位于两与标准套管插头相接口的套管插座中的一个。断路器壳体除去规定套管插座的端部表面之外，其余整个外表面被加以导电涂层。该导电涂层被断路器的一安装法兰接地，该法兰被固定在一接地支撑结构上。这样，电容式检测器被组合进断路器壳体中，因而是不可拆的且其检测范围不能改变。因此，这种检测装置不能用于可变的电压范围。
本发明所要解决的问题是提供一种如权利要求1的前序部分所述的用在中压开关装置中以测量和保护为目的的电压检测器；上述检测器也可被用于可变的中压范围且应具有一紧凑的设计形式和易被装配。
这一问题是通过如权利要求1的特征部分所述的一种这样的电压检测器来解决的。在从属权利要求中描述了本发明的具有优点的实施例。
这一主题提供一种非常紧凑的电压检测器，它能可拆地放置在一阳电缆接头中，尤其是考虑到高压电阻具有很大的空间尺寸这一事实，上述的电压检测器易于装配，优选地采用螺纹拧入的方式。
这种电压检测器由一被封装在浇注树脂中的电阻式分压器和一接地连接器而形成，它优选地被设计成如下的形式：分压器包括一优选地由陶瓷制成的高阻高压电阻，以及多个与之串联的低压分压器电阻，在输出端的多个电阻的每个被连接到一配置在电压检测器外部的电触头。采用多个低压分压器电阻能将检测器测量范围转换至不同电压量级(例如10kV,15kV或20kV)。高压电阻的十分大的空间尺寸导致杂散电容，该电容会在测量陡的高压脉冲时产生很大的测量误差。因此便为分压器电阻提供有元件来限止杂散电容。这方面的一种做法是连接有保护电阻。同样还建议采用提供浇注树脂体来限止杂散电容，该浇注树脂体具有密封插头的形式，在其外围上至少是在从阳电缆接头突出的区域中具有导电接地涂层。
每一个接头和/或接地连接有利地具有插座接头或螺纹套管的形式，用于连接一测量或试验装置，这样便能实现对电压分量的拾取。一冲击电压保护器被配置且连接至平行于低压分压器电阻的接地连接器。
这种具有紧凑设计的电压检测器易于操纵，且在该实施例中由于在分压器中具有多个低压分压器电阻来测量和试验多个范围的中压值，因此也易于使用。同时，由于电压检测器被封装在浇注树脂中，因此它是完全不用维护的，它不易破碎且结构紧凑。
冲击电压保护器可以具有一种充气冲击电压保护器的形式。这些冲击电压保护器比电极电压限制器(齐纳二极管)具有更高的放电能力。
分压器被集成在一阳电缆接头的密封插头中，因此能马上被用于任何测量过程。密封插头在其外围上在伸出于阳电缆接头的区域中被提供有一导电涂层，且与阳电缆接头的导电表面一起通过与阳电缆接头的金属壳体的接地来形成用于高压电阻的电场控制。
以下参照一实施例来说明本发明。附图是示意性的且局部被剖开，它们表示了如下的细节：
图1为用于一阳电缆接头的具有一密封插头形式的一电压检测器的纵剖图；
图2为该密封插头后端面的一平面图；
图3为该电压检测器的电路图。
图1示出一阳电缆接头的具有一电压检测器形式且基于DIN 47636(400A；锥形)的一密封插头1，它具有一集成的电阻式分压器2，一与之相连接的充气冲击电压保护器3，以及一接地连接装置4。这种阳电缆接头具有一金属壳体(通常为两半部分)，经该壳体也用来接地。分压器2由一陶瓷制成的高阻高压电阻R1(100MΩ)以及两与之串联的低压分压器电阻R2和R3(每个1kΩ)。在电缆一侧，高压电阻R1与一接触螺钉5成电接触，该接触螺钉5被电连接至一电缆(图中未示出)的电缆接线头，该接线头被一接触螺钉固定在一导线引入绝缘子的接触点上。配置在电阻R1和R2以及R2和R3之间各为一电压传感器，该电压传感器被各自连接至一连接衬套7.1或7.2，该连接衬套被配置在密封插头1的端面6上。类似地，低压电阻R3在输出端被连接至一连接衬套7.3或经接地连接与地接触。
图2示出三个连接衬套7.1～7.3，它们配置成与接地连接器4具有一径向距离且相互间有一距离。由于配置有两低压分压器电阻R2和R3，在这些连接衬套(7.1,7.2)上可检测出两不同的电压分量。对此的电路图示于图3中。在其外围上，有突出于阳电缆接头(图中未示出)的区域中，密封插头1被提供有一导电漆涂层8，该涂层8另外地与阳电缆接头的外导电表面一起组成一用于高压电阻R1的电场控制。

Claims (6)

1．一种用于测量和保护的电压检测器，用在中压开关装置中，它具有一封装在浇注树脂中的电阻式分压器(2)、一高压电阻(R1)、以及一接地连接器，其特征在于：分压器2具有多个低压电阻(R2,R3)，它们与高压电阻(R1)相串联，上述分压器也被提供有一冲击电压保护器(3)，该保护器(3)与上述低压电阻平行连接，其特征还在于：由浇注树脂组成的体具有一密封插头(1)的形式，用于可拆地放置在一阳电缆接头中，在上述插头的电缆侧端面上嵌入有一接触器(5)，该接触器(5)被连接至高压电阻(R1)，用于一配置在阳电缆接头中且被连接至固定在该阳电缆接头中的电缆的接触件，且在上述插头远离阳电缆接头的端部区域上嵌有用于电压拾取的接触器(7.1,7.2,7.3)，它们被各自配置在电阻(R1,R2,R3)的下手，另外接地连接器(4)也被嵌入其中，其特征还在于：密封插头(1)的外围上至少在突出阳电缆插头的区域中提供有一接地导电涂层(8)。
2．如权利要求1所述的电压检测器，其特征在于：接触器(7.1,7.2,7.3)以及接地连接器(4)被配置在密封插头(1)远离阳电缆接头的端面上。
3．如权利要求1或2所述的电压检测器，其特征在于：冲击电压保护器(3)是一种充气冲击电压保护器。
4．如权利要求1所述的电压检测器，其特征在于：涂层(8)为一导电漆。
5．如权利要求1所述的电压检测器，其特征在于：高压电阻(R1)为一陶瓷电阻。
6．如前述权利要求之一所述的电压检测器，其特征在于：接触器(7.1,7.2,7.3)和/或接地连接器(4)具有插座接触器或螺纹衬套的形式。
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