CN206804718U - 基于同轴电容的固体复合绝缘屏蔽型电压互感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于同轴电容的固体复合绝缘屏蔽型电压互感器，包括外壳和底座，所述外壳设置在底座上；所述高压同轴电容臂包括第一空心绝缘子，所述第一空心绝缘子内壁和外壁上均设置导电涂料层；所述低压同轴电容臂包括第二空心绝缘子，所述第二空心绝缘子的内壁与外壁上均设置导电涂料层，第二空心绝缘子同轴设置在第一空心绝缘子内；所述高压同轴电容臂和低压同轴电容臂串联，电压取样器一端与串联点连接，另一端经屏蔽信号线连接二次仪表设备。本实用新型外形结构简单，生产工艺易于实现，且运行安全可靠。

Description

基于同轴电容的固体复合绝缘屏蔽型电压互感器

技术领域

本实用新型涉及一种电压互感器，尤其涉及一种基于同轴电容的固体复合绝缘屏蔽型电压互感器。

背景技术

互感器是按比例变换电压或电流的设备。互感器的功能是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压或标准小电流，以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。为实现电力系统电压的测量、计量或继电保护，需要将系统高电压按比例采集转换为标准低电压信号给二次仪表，现在多采用基于电磁感应原理的电磁式电压互感器，以及基于电阻分压或电容分压原理的电子式电压互感器。以上实现方案是通过电感量、电容量、或电阻值实现高低电位差之间的隔离，并未真正实现安全的电气隔离，其应对复杂运行条件或系统故障时，电气参数很容易受到波及导致造成绝缘丧失，影响运行安全。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种基于同轴电容的固体复合绝缘屏蔽型电压互感器，解决了现有技术中无法实现安全电气隔离的问题，运行稳定、安全可靠。

本实用新型采用以下技术方案：

一种基于同轴电容的固体复合绝缘屏蔽型电压互感器，其中，包括外壳和底座，所述外壳设置在底座上，所述外壳内设置高压同轴电容臂、低压同轴电容臂和电压取样器；所述高压同轴电容臂包括第一空心绝缘子，所述第一空心绝缘子内壁和外壁上均设置导电涂料层；所述低压同轴电容臂包括第二空心绝缘子，所述第二空心绝缘子的内壁与外壁上均设置导电涂料层，所述第一空心绝缘子和第二空心绝缘子均为圆柱形，第二空心绝缘子同轴设置在第一空心绝缘子内；所述高压同轴电容臂和低压同轴电容臂串联；电压取样器一端与高压同轴电容臂、低压同轴电容臂的串联点连接，另一端经屏蔽信号线连接二次仪表设备。

优选的，所述外壳上设置屏蔽网。

优选的，所述屏蔽网为桶形。

优选的，所述高压同轴电容臂设置在屏蔽网内。

优选的，所述高压同轴电容臂为硅橡胶高压同轴电容臂或环氧树脂高压同轴电容臂。

优选的，所述低压同轴电容臂为硅橡胶低压同轴电容臂或环氧树脂低压同轴电容臂。

优选的，所述屏蔽网为硅橡胶屏蔽网或环氧树脂屏蔽网。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型为一种用于中、高压电力系统中的电子式电压互感器，互感器可以独立安装在户内或户外，也可以与其它电气设备配套安装。通过本实用新型与相应二次设备的配套，可实现对中、高电力系统电压进行测量、计量、录波、及继电保护功能。

本实用新型通过固体绝缘介质将高低压电位完全隔离，并将元器件固封于壳体内。本实用新型的外形结构简单，生产工艺易于实现，且运行安全可靠。高压同轴电容臂、低压同轴电容臂采用同等结构及原材料制造，避免温漂对误差造成的影响；采用了法拉第屏蔽网笼屏蔽了外部电场，避免了分布电容和杂散电容及外部磁场、电场对误差的影响，保证了输出电压信号准确且稳定可靠。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供一种基于同轴电容的固体复合绝缘屏蔽型电压互感器，包括外壳2和底座8，所述外壳2设置在底座8上，外壳2上设置屏蔽网5，屏蔽网5为桶形。外壳2内设置高压同轴电容臂、低压同轴电容臂和电压取样器6。高压同轴电容臂包括第一空心绝缘子1，第一空心绝缘子1内壁和外壁上均设置导电涂料层4。低压同轴电容臂包括第二空心绝缘子3，第二空心绝缘子3的内壁与外壁上均设置导电涂料层4，第一空心绝缘子1和第二空心绝缘子3均为圆柱形，第二空心绝缘子3同轴设置在第一空心绝缘子1内。高压同轴电容臂和低压同轴电容臂串联，电压取样器6一端与高压同轴电容臂、低压同轴电容臂的串联点连接，另一端经屏蔽信号线7连接二次仪表设备。二次仪表设备包括电压表、带电显示器、继电保护器等。

高压同轴电容臂、低压同轴电容臂均设置在屏蔽网5内。高压同轴电容臂为硅橡胶高压同轴电容臂或环氧树脂高压同轴电容臂。低压同轴电容臂为硅橡胶低压同轴电容臂或环氧树脂低压同轴电容臂。屏蔽网为硅橡胶屏蔽网或环氧树脂屏蔽网。

高压同轴电容臂与低压同轴电容臂串联，共同安装于屏蔽网笼5内。串联点分压电压经电压取样器6校准后，通过屏蔽信号线7输出标准值的电压信号。第一空心绝缘子1、第二空心绝缘子3均为圆柱形结构，第一空心绝缘子1、第二空心绝缘子3同轴设置，第一空心绝缘子1、第二空心绝缘子3设置同样材料的导电涂料层4，第一空心绝缘子1、第二空心绝缘子3采用相同材质的绝缘子，例如硅橡胶和环氧树脂。

第一空心绝缘子1、第二空心绝缘子3其内外壁均涂装导电涂料层4，形成高压同轴电容臂，与相同结构及材料的序3低压同轴电容臂串联，串联点经电压取样器6，调整输出电压的幅值和相位，满足预期误差要求，电压信号经屏蔽信号线7输出至相应二次仪表设备。电容器组安装于屏蔽网5中，以屏蔽外部干扰及分布电容和杂散电容。外壳采用2绝缘材料整体固封。

本实用新型不同与电磁式、电阻式等其它绝缘形式互感器通过电感、电阻或电容量的隔离，而是通过环氧树脂、硅橡胶或其它固体绝缘介质作为高低压电位差间的电气隔离，可获得稳定可靠的绝缘性能。

本实用新型的工作原理为：根据电容分压原理，一组串联电容的电压与电容量成反比。本实用新型主体为一个圆柱形结构的空心绝缘子，绝缘子材料、结构及绝缘厚度可以承受相关强度电压。在空心绝缘子内外壁各涂装一层导电性涂料，分别为电容的两极，构成同轴圆柱电容。此同轴圆柱电容作为电容分压的高压同轴电容臂，并在同轴电容末端串联相同结构及绝缘介质制造的低压同轴电容臂。在串联点端连接由电阻器或电感器或电容器及以上元件组成的电压取样器，通过调整电阻值或电感值或电容量及相关匹配参数值的大小，可得到相应要求数值的电压值，以及对所采电压信号的相位角进行调整，达到要求的变压比精度，电压信号通过屏蔽信号线传送至二次仪表设备。在同轴圆柱电容外采用一组桶形屏蔽网屏蔽外部电场对误差造成的影响。高压同轴电容臂、低压同轴电容臂及屏蔽网采用硅橡胶或环氧树脂或其它绝缘介质固封为整体。多个高压同轴电容臂可以串联，以实现更高电压等级的应用要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于同轴电容的固体复合绝缘屏蔽型电压互感器，其特征在于：包括外壳和底座，所述外壳设置在底座上，所述外壳内设置高压同轴电容臂、低压同轴电容臂和电压取样器；所述高压同轴电容臂包括第一空心绝缘子，所述第一空心绝缘子内壁和外壁上均设置导电涂料层；所述低压同轴电容臂包括第二空心绝缘子，所述第二空心绝缘子的内壁与外壁上均设置导电涂料层，所述第一空心绝缘子和第二空心绝缘子均为圆柱形，第二空心绝缘子同轴设置在第一空心绝缘子内；所述高压同轴电容臂和低压同轴电容臂串联；电压取样器一端与高压同轴电容臂、低压同轴电容臂的串联点连接，另一端经屏蔽信号线连接二次仪表设备。

2.根据权利要求1所述的基于同轴电容的固体复合绝缘屏蔽型电压互感器，其特征在于：所述外壳上设置屏蔽网。

3.根据权利要求1所述的基于同轴电容的固体复合绝缘屏蔽型电压互感器，其特征在于：所述屏蔽网为桶形。

4.根据权利要求2所述的基于同轴电容的固体复合绝缘屏蔽型电压互感器，其特征在于：所述高压同轴电容臂设置在屏蔽网内。

5.根据权利要求1所述的基于同轴电容的固体复合绝缘屏蔽型电压互感器，其特征在于：所述高压同轴电容臂为硅橡胶高压同轴电容臂或环氧树脂高压同轴电容臂。

6.根据权利要求1所述的基于同轴电容的固体复合绝缘屏蔽型电压互感器，其特征在于：所述低压同轴电容臂为硅橡胶低压同轴电容臂或环氧树脂低压同轴电容臂。

7.根据权利要求1所述的基于同轴电容的固体复合绝缘屏蔽型电压互感器，其特征在于：所述屏蔽网为硅橡胶屏蔽网或环氧树脂屏蔽网。