CN204142817U - 一种环形电压传感装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种环形电压传感装置，包括进出线套管，所述进出线套管包括环氧绝缘体，所述环氧绝缘体从顶部到底部为中空结构，所述中空结构安装有导电杆，所述环氧绝缘体非中空结构的两侧的实体中分别安装有环形高压电容，且所述环形高压电容均与导电杆电气连接，所述其中一个环形高压电容的紧邻外侧设置有安装于环氧绝缘体实体内的引线端，所述引线端设置有与环形高压电容连接的电气引线，所述电气引线另一端连接低压电容装置，所述低压电容装置连接有同时与开关设备的控制单元连接的信号处理模块。本实用新型所设计的环形电压传感装置占用空间小，对电气元件原有环境中的电场分布影响小，测量精度高，温度以及频率特性好，成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关设备中的电压传感装置，特别是一种环形电压传感装置。
背景技术
在配网自动化的建设过程中，开关设备逐渐被要求集成更多的感知和测量元件，以便开关设备能实现更多的有用功能，目前综合建设成本、安装空间、维护方便等因素的影响，开关设备采用结构更紧凑的高精度电压传感装置代替电压互感器作为电压感知和测量元件已成为未来发展方向。
在配电网领域，电压传感装置主要有电阻分压和电容分压两种类型。其中，电容分压类型的电压传感装置结构简单，安全性更好，生产成本低，具有更广泛的应用前景。电容分压类型的电压传感装置的高压电容主要有两种类型，一种是预制型，即首先预制好高压电容芯子，应用时再根据需要与其他部分组合形成一个完整的电气元件，对电压测量精度要求比较高的电压传感装置通常均采用这种生产方式；另外一种是感应网型，即生产电气元件时，将元件已有的高压导电体作为高压电容的高压极板，另外内嵌一个金属感应网作为高压电容的低压极板，对电压测量精度要求不高的带电显示器一般配套这种类型的电压传感装置。
但是，电阻分压或者预制型电容分压电压传感装置都采用了实心结构，应用时只能与开关设备的支撑或运动的绝缘件集成，而不能方便的与开关设备必不可少的电流导通元件（如高压套管、真空灭弧室等）集成在一起，占用空间多，应用范围比较有限，对原有电场分布影响大，总体成本高。感应网型电容分压电压传感装置由于极板材料介电常数的不稳定和加工误差大，电容参数难于控制，并且容易受到温度、频率等因素的影响而产生剧烈变化，导致电压测量准确性非常差。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种环形电压传感装置，不仅可与开关设备的支撑或运动的绝缘件集成在一起，也可与开关设备的导流元件集成在一起，且占用空间少，对导电元件环境中的原有电场分布影响小，测量精度高，温度以及频率特性好，成本较低等。
本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：
一种环形电压传感装置，包括进出线套管，所述进出线套管包括环氧绝缘体，所述环氧绝缘体从顶部到底部为中空结构，所述中空结构安装有导电杆，所述环氧绝缘体非中空结构的两侧的实体中分别安装有环形高压电容，且所述环形高压电容均与导电杆电气连接，所述其中一个环形高压电容的紧邻外侧设置有安装于环氧绝缘体实体内的引线端，所述引线端设置有与环形高压电容连接的电气引线，所述电气引线另一端连接低压电容装置，所述低压电容装置连接有同时与开关设备的控制单元连接的信号处理模块。
进一步，所述环形高压电容包括环形陶瓷绝缘体，所述环形陶瓷绝缘体的内表面嵌套有环形第一电极，所述环形陶瓷绝缘体的外表面嵌套有环形第二电极，所述环形第一电极与导电杆电气连接，所述引线端设置于对应所述环形第二电极的紧邻外侧，且所述电气引线与对应环形第二电极连接。
进一步，所述电气引线通过螺栓被拧入引线端内部，所述螺栓上依次嵌套弹垫和平垫。
进一步，所述低压电容装置包括外壳，所述外壳内部安装有硅橡胶绝缘体，所述硅橡胶绝缘体内部安装有低压电容，所述低压电容的一端分别与电气引线和信号处理模块连接，所述低压电容的另一端接地。
进一步，所述低压电容的两侧并联有用于对低压电容进行保护的电压保护模块。
进一步，所述环形陶瓷绝缘体由复相稀土材料粉体烧制构造而成，所述环形第一电极和环形第二电极是采用被银法工艺烧渗在环形陶瓷绝缘体对应内外环面上的高纯度银膜。
进一步，所述另外一个环形高压电容的紧邻外侧设置有安装于环氧绝缘体实体内，且与对应环形第二电极绝缘的用于安装的固定端子。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型采用一种环形电压传感装置，可以与开关设备的支撑或运动的绝缘件集成在一起，扩大应用范围；本实用新型所设计的环形电压传感装置占用空间小，对电气元件原有环境中的电场分布影响小，测量精度高，温度以及频率特性好，成本较低。
附图说明
下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型所述的环形电压传感装置的结构示意图；
图2是本实用新型的电路原理示意图。
具体实施方式
参照图1与图2所示， 本实用新型提供了一种环形电压传感装置，包括进出线套管1，所述进出线套管1包括环氧绝缘体2，所述环氧绝缘体2从顶部到底部为中空结构，所述中空结构安装有导电杆3，所述环氧绝缘体2非中空结构的两侧的实体中分别安装有环形高压电容4，且所述环形高压电容4均与导电杆3电气连接，所述其中一个环形高压电容4的紧邻外侧设置有安装于环氧绝缘体2实体内的引线端5，所述引线端5设置有与环形高压电容4连接的电气引线6，所述电气引线6另一端连接低压电容装置7，所述低压电容装置7连接有同时与开关设备的控制单元连接的信号处理模块8。
本实用新型中，所述环形高压电容4包括环形陶瓷绝缘体9，所述环形陶瓷绝缘体9的内表面嵌套有环形第一电极10，所述环形陶瓷绝缘体9的外表面嵌套有环形第二电极11，所述环形第一电极10与导电杆4电气连接，所述引线端5设置于对应所述环形第二电极11的紧邻外侧，且所述电气引线6与对应环形第二电极11连接。其中，所述环形陶瓷绝缘体9由复相稀土材料粉体烧制构造而成，所述环形第一电极10和环形第二电极11是采用被银法工艺烧渗在环形陶瓷绝缘体9对应内外环面上的高纯度银膜。环形陶瓷绝缘体9由于是陶瓷构造，因此，环形陶瓷绝缘体9为高压陶瓷电容，其介电常数非常大，极板面积可以做的比较小，使环形高压电容4的整体体积缩小，同时降低对应的成本。采用陶瓷高压电容，使高压电容4的特性更加稳定，正常条件下，其寿命远远超过开关的寿命。
为了固定电气引线6，所述电气引线6通过螺栓12被拧入引线端5内部，所述螺栓12上依次嵌套弹垫13和平垫14。所述电气引线6的设置，简单方便，只通过螺母即可，维护更简易。
本实用新型在对低压电容装置7进行设计时，所述低压电容装置7包括外壳15，所述外壳15内部安装有硅橡胶绝缘体16，所述硅橡胶绝缘体16内部安装有低压电容17，所述低压电容17的一端分别与电气引线6和信号处理模块8连接，所述低压电容17的另一端接地。为了保护低压电容17，所述低压电容17的两侧并联有用于对低压电容17进行保护的电压保护模块18。
为了便于本实用新型所述环形电压传感装置的安装，在另外一个环形高压电容4的紧邻外侧设置有安装于环氧绝缘体2实体内，且与对应环形第二电极11绝缘的用于安装的固定端子19。通过固定端子19，可方便将本实用新型所述环形电压传感装置安装于开关设备上。
本实用新型的环形高压电容4和低压电容装置7占用空间小，对电气元件原有环境中的电场分布影响小，本实用新型经实际应用，具有测量精度高，温度以及频率特性好，成本低等特点。
本实用新型所提供环形电压传感装置不仅可与开关设备的支撑或运动的绝缘件集成在一起，也可与开关设备导游元件集成在一起，极大地扩展了应用范围。
需要说明的是，由于稀土材料的配方非常复杂，对烧制的温度、时间等工艺要求非常高，国内甚至国际上尚未看到在-40℃~70℃的温度范围和在1kV~10kV电压范围时，绝缘性能达到10kV电网要求，电容值偏差都能小于±3%的高压陶瓷电容的具体实现。而本实用新型所采用的高压陶瓷电容却可以达到。
以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种环形电压传感装置，其特征在于，包括进出线套管（1），所述进出线套管（1）包括环氧绝缘体（2），所述环氧绝缘体（2）从顶部到底部为中空结构，所述中空结构安装有导电杆（3），所述环氧绝缘体（2）非中空结构的两侧的实体中分别安装有环形高压电容（4），且所述环形高压电容（4）均与导电杆（3）电气连接，其中一个所述环形高压电容（4）的紧邻外侧设置有安装于环氧绝缘体（2）实体内的引线端（5），所述引线端（5）设置有与环形高压电容（4）连接的电气引线（6），所述电气引线（6）另一端连接低压电容装置（7），所述低压电容装置（7）连接有同时与开关设备的控制单元连接的信号处理模块（8）。
2.根据权利要求1所述的环形电压传感装置，其特征在于，所述环形高压电容（4）包括环形陶瓷绝缘体（9），所述环形陶瓷绝缘体（9）的内表面嵌套有环形第一电极（10），所述环形陶瓷绝缘体（9）的外表面嵌套有环形第二电极（11），所述环形第一电极（10）与导电杆（4）电气连接，所述引线端（5）设置于对应所述环形第二电极（11）的紧邻外侧，且所述电气引线（6）与对应环形第二电极（11）连接。
3.根据权利要求1或2所述的环形电压传感装置，其特征在于，所述电气引线（6）通过螺栓（12）被拧入引线端（5）内部，所述螺栓（12）上依次嵌套弹垫（13）和平垫（14）。
4.根据权利要求1或2所述的环形电压传感装置，其特征在于，所述低压电容装置（7）包括外壳（15），所述外壳（15）内部安装有硅橡胶绝缘体（16），所述硅橡胶绝缘体（16）内部安装有低压电容（17），所述低压电容（17）的一端分别与电气引线（6）和信号处理模块（8）连接，所述低压电容（17）的另一端接地。
5.根据权利要求4所述的环形电压传感装置，其特征在于，所述低压电容（17）的两侧并联有用于对低压电容（17）进行保护的电压保护模块（18）。
6.根据权利要求2所述的环形电压传感装置，其特征在于，所述环形陶瓷绝缘体（9）由复相稀土材料粉体烧制构造而成，所述环形第一电极（10）和环形第二电极（11）是采用被银法工艺烧渗在环形陶瓷绝缘体（9）对应内外环面上的高纯度银膜。
7.根据权利要求2所述的环形电压传感装置，其特征在于，另外一个所述环形高压电容（4）的紧邻外侧设置有安装于环氧绝缘体（2）实体内，且与对应环形第二电极（11）绝缘的用于安装的固定端子（19）。
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