CN201594115U - 套管型单相计量高压电能表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种套管型单相计量高压电能表，包括硅橡胶干式复合套管(1)、高压接线柱(2)、侧接线柱(3)、非晶态材料电流互感器(4)、电压取样单元(5)、供电电源处理单元(6)和绝缘隔离板(7)构成，其特征在于在硅橡胶干式复合套管(1)的底部箱体(8)内固定安装上单相电能计量表(9)，单相电能计量表(9)分别通过导线与电压取样单元(5)和供电电源处理单元(6)相连接。与先前研制出的10KV供电线路上的小型高压电能表相比，不仅整体体积小、结构简化、安装使用方便、防盗，而且能精确的对单相用电进行计量，对各相用电分别计量、分别显示，应用更加方便。可广泛用于高压用电计量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高压用电计量装置，特别是涉及直接安于10KV供电线路上的小型高压电能表的改进，具体地说是一种套管型单相计量高压电能表。
背景技术
随着电力系统朝着高电压、大容量的方向发展及国家节能降耗的要求，通过在线监测分析用电精确计量，以改进用电设备的管理，最大限度的节能降耗，已成了重要的研究课题。高压电能表则是配电网在线监测与计量的重要组成部分，它可对配电网中各支路用户的单台或多台变压器进行精确计量和在线监测。目前，用于10kV供电线路及用电设备的高压用电计量装置，在结构上主要是高压计量柜；在计量方式上，主要采用两元件法(两只电压互感器和两只电流互感器，V形接法)或三元件法(三只电压互感器和三只电流互感器，星形接法)，实现高压计量。因此，这种高压用电计量装置存在以下不足：一是整个设备体积大，设备笨重，制作成本较高；二是测量范围与计量精度不能同时达到要求，测量范围窄，计量精度低，同时，也不能反映出整台装置的精度，不能满足计量要求；三是有一二次电压的区分，容易造成人为因素或自然因素的破坏；四是现有的高压计量设备，一种设备仅限于一种电压等级，即便电流能够做到范围宽一些，但电压不能够做到宽范围。为改变以上缺点，本申请人曾研制成功了“一种直接安于10KV供电线路上的小型高压电能表”，并于2009年6月9日申请了发明专利，专利申请号为200910015967.6，其结构包括硅橡胶干式复合套管、高压接线柱、侧接线柱、非晶态材料电流互感器、电压取样单元、供电电源处理单元和绝缘隔离板，高压接线柱安装在硅橡胶干式复合套管的顶端部，并沿硅橡胶干式复合套管的轴线插入硅橡胶干式复合套管的腔内上端，非晶态材料电流互感器安装在硅橡胶干式复合套管腔内的顶部，并套在高压接线柱的座端，在硅橡胶干式复合套管的顶部侧壁上设有侧接线柱，电压取样单元安装在硅橡胶干式复合套管腔内的一侧，供电电源处理单元安装在硅橡胶干式复合套管腔内的另一侧，并通过绝缘隔离板隔离，硅橡胶干式复合套管设三个，共同排列固定在同一个箱体上，并接于箱体内的同一个电能计量单元上。三相高压线的信号转换为弱信号后连接到同一个电能计量单元上。该“一种直接安于10KV供电线路上的小型高压电能表”的优点在于：由于既采用了体积较小的非晶态材料电流互感器，也采用了体积较小电容降压式电源电路板，且均安装在硅橡胶干式复合套管的腔内，所以使整体体积得到了最大程度的减小，简化了结构，安装使用更加方便；由于内部与一次侧有关联的部分用高强度绝缘材料灌装成一个整体，可完全防止从设备内部窃电；由于采用无电压互感器设计，电压信号采用电阻式线性互感取样方式，所以测量电压范围宽，在1kV～10kV电压范围内能够满足精度要求；由于通过电容降压方式获取电源，所以体积小，效率高，与计量信号互不影响，可提高计量精度。但该设计仍存在以下不足：由于三相电路上的三个硅橡胶干式复合套管共同固定于一个箱体上，其采样单元并联后接于同一个电能表上，所以不能测量单相上的电能计量。
发明内容
本实用新型的的目的在于提供一种不仅完全取消常规的电压互感器，采用一体化结构，使其结构简单、体积小、重量轻、安装方便、防窃电性能好、能防止人为或自然因素破坏，而且能对单相高压线进行计量的套管型单相计量高压电能表。
为达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：该套管型单相计量电能表，包括硅橡胶干式复合套管、高压接线柱、侧接线柱、非晶态材料电流互感器、电压取样单元、供电电源处理单元和绝缘隔离板构成，高压接线柱安装在硅橡胶干式复合套管的顶端部，并沿硅橡胶干式复合套管的轴线插入硅橡胶干式复合套管的腔内上端，非晶态材料电流互感器安装在硅橡胶干式复合套管腔内的顶部，并套在高压接线柱的座端，在硅橡胶干式复合套管的顶部侧壁上设有侧接线柱，高压线的单相线从硅橡胶干式复合套管顶部的高压接线柱上进线，从侧接线柱上出线，电压取样单元安装在硅橡胶干式复合套管腔内的一侧，供电电源处理单元安装在硅橡胶干式复合套管腔内的另一侧，并通过绝缘隔离板隔离，其特征在于在硅橡胶干式复合套管的底部箱体内固定安装上单相电能计量表，单相电能计量表分别通过导线与电压取样单元和供电电源处理单元相连接。
本实用新型还通过如下措施实施：所述的绝缘隔离板为“T”形，绝缘隔离板的上部为非晶态材料电流互感器，通过“T”形绝缘隔离板将非晶态材料电流互感器、供电电源处理单元和电压取样单元绝缘隔离，在“T”形绝缘隔离板的上部圆板上设有导线的通孔。
所述的硅橡胶干式复合套管底部箱体的前壁上设有显示窗口，显示窗口对应于单相电能计量表的显示盘，在箱体的后壁上还设有接线端子。
所述的电压取样单元，包括串接电阻和互感器组成。
所述的供电电源处理单元，包括一个高压陶瓷柱状降压电容C1、一组串接压敏电阻R4、R5、R6、R7、微型隔离变压器T1和电源板组成，高压陶瓷柱状电容C1接单相高压线的同时接于一组串接压敏电阻和微型隔离变压器T1的初级线圈，微型隔离变压器T1的次级线圈分别接电源板，电源板上还设有安全保护电路、电源稳定电路、功率提升电路。
所述的非晶态材料电流互感器，包括线圈、铁心构成，铁心为铁钴非晶体材料制成。
所述的硅橡胶干式复合套管的腔内灌装有绝缘树脂。
本实用新型的有益效果在于：与先前研制出的“一种直接安于10KV供电线路上的小型高压电能表”相比，不仅整体体积小、结构简化、安装使用方便、防盗，而且能精确的对单相用电进行计量，对各相用电分别计量、分别显示，应用更加方便。
附图说明
图1为本实用新型结构前视示意图。
图2为本实用新型结构侧视示意图。
图3为本实用新型沿图2A-A剖视放大示意图。
图4为本实用新型电压取样单元电路原理示意图。
图5为本实用新型供电电源处理单元电路原理示意图。
具体实施方式
参照附图1、2、3、4、5制作本实用新型。该套管型单相计量高压电能表，包括硅橡胶干式复合套管1、高压接线柱2、侧接线柱3、非晶态材料电流互感器4、电压取样单元5、供电电源处理单元6和绝缘隔离板7构成，高压接线柱2安装在硅橡胶干式复合套管1的顶端部，并沿硅橡胶干式复合套管1的轴线插入硅橡胶干式复合套管1的腔内上端，非晶态材料电流互感器4安装在硅橡胶干式复合套管1腔内的顶部，并套在高压接线柱2的座端，在硅橡胶干式复合套管1的顶部侧壁上设有侧接线柱3，高压线的单相线从硅橡胶干式复合套管1顶部的高压接线柱2上进线，从侧接线柱3上出线，电压取样单元5安装在硅橡胶干式复合套管1腔内的一侧，供电电源处理单元6安装在硅橡胶干式复合套管1腔内的另一侧，并通过绝缘隔离板7隔离，其特征在于在硅橡胶干式复合套管1的底部箱体8内固定安装上单相电能计量表9，单相电能计量表9分别通过导线与电压取样单元5和供电电源处理单元6相连接，将电压取样单元5和供电电源处理单元6转换完成的信号接到单相电能计量表9上；供电电源处理单元6为设备提供单相电源；电压取样单元5和供电电源处理单元6分别与高压接线柱2的内端相连接。
所述的绝缘隔离板7为“T”形，绝缘隔离板7的上部为非晶态材料电流互感器4，通过“T”形绝缘隔离板7将非晶态材料电流互感器4、供电电源处理单元6和电压取样单元5绝缘隔离，在“T”形绝缘隔离板7的上部圆板上设有导线的通孔10。
所述的硅橡胶干式复合套管1底部箱体8的前壁上设有显示窗口11，显示窗口11对应于单相电能计量表9的显示盘，通过显示窗口11能清楚的观察到单相电能计量表9的显示数据，在箱体8的后壁上还设有接线端子14，接线端子14与单相电能计量表9的计量集成单元相连接，通过接线端子14可实现远程通讯。
所述的电压取样单元5，包括串接电阻12和互感器13组成，采用光、电磁隔离技术将单相高电压信号转换为测量所需的mA级的微弱电流信号，传给单相电能计量表9内的同步A/D采样电路进行采样，由电单相电能计量表9内的主机CPU处理分析后，得到该单相电路的实时线路运行参数及累计电能量。
所述的供电电源处理单元6，包括一个高压陶瓷柱状降压电容C1、一组串接压敏电阻R4、R5、R6、R7、微型隔离变压器T1和电源板组成，高压陶瓷柱状电容C1接单相高压线的同时接于一组串接压敏电阻和微型隔离变压器T1的初级线圈，微型隔离变压器T1的次级线圈分别接电源板，电源板上还设有安全保护电路、电源稳定电路、功率提升电路，10000V的单相高压电通过高压陶瓷柱状电容降压，电参数匹配好后，加在微型隔离变压器T1初级线圈上的电压为1000V，经过微型隔离变压器T1及电源板上的安全保护电路、电源稳定电路、功率提升电路，获得用电设备工作电源，并将单相高电压转换为电能计量单元能够识别的弱电信号作为电能计量的必需参数。
所述的非晶态材料电流互感器4，包括线圈、铁心构成，铁心为铁钴非晶体材料制成，其线性度极高，可将线路的大电流信号转换为mA级的弱电流信号。
所述的硅橡胶干式复合套管1的腔内灌装有绝缘树脂，如打开硅橡胶干式复合套管1的腔内，可使整机损坏，因此具有防盗功能。
Claims (4)
1.一种套管型单相计量高压电能表，包括硅橡胶干式复合套管(1)、高压接线柱(2)、侧接线柱(3)、非晶态材料电流互感器(4)、电压取样单元(5)、供电电源处理单元(6)和绝缘隔离板(7)构成，高压接线柱(2)安装在硅橡胶干式复合套管(1)的顶端部，并沿硅橡胶干式复合套管(1)的轴线插入硅橡胶干式复合套管(1)的腔内上端，非晶态材料电流互感器(4)安装在硅橡胶干式复合套管(1)腔内的顶部，并套在高压接线柱(2)的座端，在硅橡胶干式复合套管(1)的顶部侧壁上设有侧接线柱(3)，电压取样单元(5)安装在硅橡胶干式复合套管(1)腔内的一侧，供电电源处理单元(6)安装在硅橡胶干式复合套管(1)腔内的另一侧，并通过绝缘隔离板(7)隔离，其特征在于在硅橡胶干式复合套管(1)的底部箱体(8)内固定安装上单相电能计量表(9)，单相电能计量表(9)分别通过导线与电压取样单元(5)和供电电源处理单元(6)相连接。
2.根据权利要求1所述的套管型单相计量高压电能表，其特征在于所述的绝缘隔离板(7)为“T”形，绝缘隔离板(7)的上部为非晶态材料电流互感器(4)，在“T”形绝缘隔离板(7)的上部圆板上设有导线的通孔(10)。
3.根据权利要求1所述的套管型单相计量高压电能表，其特征在于所述的硅橡胶干式复合套管(1)底部箱体(8)的前壁上设有显示窗口(11)，显示窗口(11)对应于单相电能计量表(9)的显示盘，在箱体(8)的后壁上还设有接线端子(14)，接线端子(14)与单相电能计量表(9)的计量集成单元相连接。
4.根据权利要求1所述的套管型单相计量高压电能表，其特征在于所述的所述的供电电源处理单元(6)，包括一个高压陶瓷柱状降压电容C1、一组串接压敏电阻R4、R5、R6、R7、微型隔离变压器T1和电源板组成，高压陶瓷柱状电容C1接单相高压线的同时接于一组串接压敏电阻和微型隔离变压器T1的初级线圈，微型隔离变压器T1的次级线圈分别接电源板，电源板上还设有安全保护电路、电源稳定电路、功率提升电路。
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