CN201302592Y - 电能计量柜 - Google Patents

Abstract

一种电能计量柜，包括电子式电压传感器、电子式电流传感器、电子式电能表、及传感器信号传输和处理接口和电能表信号接收处理接口；所述电子式电压传感器包括支柱型绝缘子、高压臂电阻、低压臂电阻、上屏蔽罩、下屏蔽罩、分压信号引出线及电缆插头，高压臂电阻、低压臂电阻串联地设置在支柱型绝缘子内部，高压臂电阻与低压臂电阻的节点通过分压信号引出线与电缆插头连接，上屏蔽罩、下屏蔽罩设置在支柱型绝缘子内部，上屏蔽罩的下端与下屏蔽罩的上端以嵌套方式形成有重叠部分，并使重叠部分间在径向上保持一安全距离，以保证对杂散电容的屏蔽作用超过现有屏蔽罩的效果，能最大限度地减小外界杂散电容的影响，提高电压变换精度。

Description

电能计量柜

技术领域

本实用新型涉及电力传输的保护和监控领域，具体涉及电能计量柜。

背景技术

电能计量柜作为电能计量装置的一种，具有封闭性好，安全性强的特点，适宜安装在户内户外，便于供电公司加强管理。但传统的电能计量柜大多采用传统的电磁型互感器，具有体积大，重量重，带有铁磁体，频带窄，易饱和且饱和时二次信号波形畸变，测量误差大，从而导致计量不准，电量损失大，严重时还会发生安全隐患，而且在互感器二次信号接入电子式的电能表时，需要进行多次变换才能把信号转变为数字信号进行处理，增加了无谓的转换环节，消耗更多的信号调理和转换的成本，引入了更多的处理过程误差，这是极其不合理，不科学的。

近年来，随着我国的城市和农村电网进行的大规模改造、建设，电力系统对电子式计量装置的应用需求速增长。与传统的机械表相比，采用电子计量原理的三相多功能表，具有高精度、多参数测量、谐波功率电能计量等优势。但与之接口的电流电压互感器仍然是以与传统的机械表接口的电磁型互感器，互感器功率大，损耗大，误差大，与电子式电能表的低功耗、高精度的电气接口标准明显不匹配。

开发新型的电子式的电压和电流传感器成为近年电力系统热门的研究课题之一，国内外不少研究机构和厂商纷纷投入大量的资源进行研究和开发，并取得了可喜的进展，新型电子式电压传感器与电子式电能表的结合，将成为计量装置技术发展的一个新的亮点。

国内外对电子式电压和电流传感器的研究主要有两个方向：

(1)早期方向是结合光电子技术研究开发的光互感器，根据光线在不同强度的电场作用下，产生不同程度的偏转的原理，利用光纤的自身的绝缘性能既解决绝缘耐压的问题，又解决信号传输的问题，还大大减轻了互感器的重量和体积。

(2)近期的研究的方向是：电子式电流传感器采用罗哥夫斯基(Rogowski)线圈和轻载线圈的基本原理；电子式电压传感器采用电阻或电容(阻容)分压原理，直接将一次测的高压大电流信号，按比例降低为低压弱电信号，经过电子转换电路处理变为可直接输入到测量或保护装置中的数字信号。

罗哥夫斯基Rogowski线圈是一种采用非磁性的骨架的空心线圈。它将一次电流信号感应为二次的电压信号，并使二次电压E与一次电流I1的时间微分成比例，将该二次电压E进行积分处理，获得与一次电流成比例的电压信号，通过微处理器将该信号进行变换、处理，即可将一次电流信息变成模拟量和数字量输出，由于Rogowski线圈互感器中没有铁芯，所以不会出现饱和，因此，在整个电流范围直到最大电流，输出都是线性的；

轻载线圈它代表着经典感应电流互感器的发展方向。它由一次绕阻、小铁芯和损耗最小化的二次绕组组成。二次绕组上连接着分流电阻，二次电流在分流电阻两端的电压降与一次电流成比例，电子式电流互感器比传统的电磁式电流互感器拥有更大的电流测量范围。

采用电阻分压原理的电压传感器由高压臂电阻、低压臂电阻、屏蔽电极等组成。通过分压器将一次电压转换成与一次电压和相位成比例的小电压信号。采用屏蔽电极的方法改善电场分布状况和杂散电容的影响，现有电子式电压互感器屏蔽电极采用高低压屏蔽电极相对放置，并采用变压器油作为绝缘介质。实现起来比较麻烦，屏蔽效果不够理想，而且变压器油作为逐渐淘汰的绝缘介质，已经逐渐在减少使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电能计量柜，通过使用抗干扰性能更好的电子式电压传感器，使得计量柜的测量精度及准确性更好。

上述目的通过以下技术方案实现：

一种电能计量柜，包括电子式电压传感器、电子式电流传感器、电子式电能表、及将子式电压传感器、电子式电流传感器信号传送给电子式电能表的传感器信号传输和处理接口和电能表信号接收处理接口；所述电子式电压传感器包括支柱型绝缘子、高压臂电阻、低压臂电阻、上屏蔽罩、下屏蔽罩、分压信号引出线及电缆插头，高压臂电阻、低压臂电阻串联地设置在支柱型绝缘子内部，高压臂电阻与低压臂电阻的节点通过分压信号引出线与电缆插头连接，上屏蔽罩、下屏蔽罩设置在支柱型绝缘子内部，并分别围绕高压臂电阻、低压臂电阻而设置；其特征在于，上屏蔽罩的下端与下屏蔽罩的上端以嵌套方式形成有重叠部分，并使重叠部分间在径向上保持一安全距离。

本实用新型中，电子式电压传感器采用一种改进结构的屏蔽罩来消除杂散电容的影响，以保证虽然加大了绝缘间隙，但仍然能保证对杂散电容的屏蔽作用超过现有屏蔽罩的效果，能最大限度地减小外界杂散电容的影响，提高电压变换精度。

附图说明

图1为本实用新型的构成框图；

图2为本实用新型中使用的电子式电压传感器的纵向截面图。

附图标记说明如下：1.支柱型绝缘子，2.高压臂电阻，3.低压臂电阻，4.上屏蔽罩，5.下屏蔽罩，6.分压信号引出线，7.电缆插头。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供的电能计量柜包括：电子式电压传感器、电子式电流传感器、电子式电能表、及将子式电压传感器、电子式电流传感器信号传送给电子式电能表的传感器信号传输和处理接口和电能表信号接收处理接口。该电能计量柜还可以扩展电力负荷管理功能模块，电力负荷管理功能模块通过与电子式电能表的信息交换，实现职能管理的目的；此外，该电能计量柜可以进一步包括远程通信模块，与电力负荷管理功能模块连接，实现信息交换，并进而与负荷管理中心\计量管理中心通信，从而使得本计量柜更加智能化和自动化。

如图2所示，上述电能计量柜中采用的电子式电压传感器包括：支柱型绝缘子1、高压臂电阻2、低压臂电阻3、上屏蔽罩4、下屏蔽罩5、分压信号引出线6及电缆插头7。支柱型绝缘子1可以由环氧树脂等材料制成，高压臂电阻2、低压臂电阻3串联地设置在支柱型绝缘子1内部，高压臂电阻2与低压臂电阻3的节点通过分压信号引出线6与电缆插头7连接，电缆插头7为屏蔽电缆插头，用于通过屏蔽电缆与电子式电能表连接。上屏蔽罩4、下屏蔽罩5设置在支柱型绝缘子内部，并分别围绕高压臂电阻2、低压臂电阻3而设置。其中，下屏蔽罩5的直径大于上屏蔽罩4的直径，使得下屏蔽罩5的上端嵌套在上屏蔽罩4下端的外围，从而形成有重叠部分，并使重叠部分间在径向上保持一安全距离，既消除了现有技术中上屏蔽罩底端与下屏蔽罩上端之间存在的纵向间隔，有保证了上、下屏蔽罩之间的安全距离。当然，也可以是上屏蔽罩4的直径大于所述下屏蔽罩5的直径，此种情况是上屏蔽罩4的下端嵌套在下屏蔽罩5上端的外围。

本实用新型中，电子式电流互感器采用轻载线圈原理，直接将一次电流转换为适合数据采集的小电流，在完成电气隔离的同时，无须进行二次变换，减少中间变换环节，提高了整体转换精度。

Claims (4)

1.一种电能计量柜，包括电子式电压传感器、电子式电流传感器、电子式电能表、及将子式电压传感器、电子式电流传感器信号传送给电子式电能表的传感器信号传输和处理接口和电能表信号接收处理接口；所述电子式电压传感器包括支柱型绝缘子、高压臂电阻、低压臂电阻、上屏蔽罩、下屏蔽罩、分压信号引出线及电缆插头，高压臂电阻、低压臂电阻串联地设置在支柱型绝缘子内部，高压臂电阻与低压臂电阻的节点通过分压信号引出线与电缆插头连接，上屏蔽罩、下屏蔽罩设置在支柱型绝缘子内部，并分别围绕高压臂电阻、低压臂电阻而设置；其特征在于，上屏蔽罩的下端与下屏蔽罩的上端以嵌套方式形成有重叠部分，并使重叠部分间在径向上保持一安全距离。

2.根据权利要求1所述的电能计量柜，其特征在于，还包括与电子式电能表连接的电力负荷管理功能模块。

3.根据权利要求1所述的电能计量柜，其特征在于，还包括与电力负荷管理功能模块连接的远程通信模块。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的电能计量柜，其特征在于，所述电子式电流传感器采用轻载线圈结构。

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