CN208736921U - 一种环网柜用电容型电缆式电压传感器 - Google Patents

Abstract

一种环网柜用电容型电缆式电压传感器，在高压端铝套上端设置有高压端铜排，高压铝套设置在环氧玻纤管的外表面，硅橡胶绝缘套设置在高压端铝套下方，硅橡胶绝缘套外表面设置有半导电硅胶橡套；环氧玻纤管内部设置有高压端聚丙烯电容，底部设置有铝座，铝座内部设置有相零序可调误差线圈，低压端聚丙烯电容；环氧混合料将环氧玻纤管、高压端聚丙烯电容、相零序可调误差线圈、低压端聚丙烯电容整体密封，作绝缘处理；四芯屏蔽双绞线从铝座的左侧引出；本实用新型结构简单，重量轻、体积小，无需配备专门的计量柜，降低了成本，操作更简便；不仅节约了空间，而且提高了性能，集电压采样、测量、保护、零序、放电等功能于一体；拆卸方便，易于更换。

Description

一种环网柜用电容型电缆式电压传感器

技术领域

本实用新型涉及配网自动化采样控制领域，特别是涉及一种环网柜用电容型电缆式电压传感器。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，微机型继电保护装置逐步占据了主导地位，在继电保护和测量中，控制部分的能量流和信息流分离，因而监测设备不再需要高功率输出的传感器采样；同时由于电力工业的快速发展、电网情况也更加复杂，提高功率因数，改善电网质量的智能电流电压互感器被广泛应用；由于环网柜内空间极小，且为全绝缘结构，不利于直接安装传统的互感器，需要专门配备计量柜，成本高，占地多；尤其对于已经安装完毕，需要增设计量功能的，则需要重新安装计量柜，增加了操作难度，成本大大提高；性价比较低；另外，现有技术中常采用独立结构的单相零序电压互感器、单相电压互感器；传统的电子型PT，产品重量和体积大，安装复杂；现有技术配网用PT存在故障率较高的问题；因此，开发一种环网柜用电容型电缆式电压传感器，能够为配电终端FTU/DTU提供电压采集信号，具有电压采样、测量、保护、零序、放电的多功能一体化的三相智能电压传感器迫在眉睫。

发明内容

本实用新型目的是提供一种环网柜用电容型电缆式电压传感器，结构简单，成本低，占地小，安装简易，无需另外配备计量柜，解决了以上技术问题。

为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本实用新型所采用的技术方案是：一种环网柜用电容型电缆式电压传感器，其特征在于：包括三台结构相同的相零序一体化传感器，分别与A相、B相、C相电路相对应连接；所述的相零序一体化传感器包括高压端铝套，高压端铝套上端设置有高压端铜排，高压端铜排设置为U形，并设置有通孔；所述的高压铝套设置在环氧玻纤管的外表面，环氧玻纤管的外表面还设置有硅橡胶绝缘套，硅橡胶绝缘套设置在高压端铝套下方，硅橡胶绝缘套外表面设置有半导电硅胶橡套；所述的环氧玻纤管内部设置有高压端聚丙烯电容，底部设置有铝座，铝座内部设置有相零序可调误差线圈，低压端聚丙烯电容；所述的铝座的上端设置有连接孔，环氧混合料通过连接孔将环氧玻纤管、高压端聚丙烯电容、相零序可调误差线圈、低压端聚丙烯电容整体密封，作绝缘处理；四芯屏蔽双绞线从铝座的左侧引出。

优选的：所述的高压双片陶瓷电容分压出每相电路的相序一次电压和零序一次电压；所述的相零序可调误差线圈和低压端聚丙烯电容分压出每相电路的相序二次电压和零序二次电压；二次电压的相序和零序连接在一起，形成一体化，同时输出相序电压信号、零序电压信号。

优选的：A相、B相、C相电路中的相序电压信号与零序电压信号联接成整体，一体化后用硅橡胶绝缘套与环氧混合料封闭绝缘；A相、B相、C相电路中的相序与零序六对信号同时输出；A相、B相、C相电路中的高压端与低压端均为轴向聚丙烯电容，其材料与结构均相同；A相、B相、C相电路中的相序和零序通过共用高压端聚丙烯电容分压比输出电压小信号。

本实用新型的有益效果；一种环网柜用电容型电缆式电压传感器，与传统结构相比：设置有三台结构相同的相零序一体化传感器；结构简单，重量轻、体积小，无需配备专门的计量柜，降低了成本，操作更简便；不仅节约了空间，而且提高了性能，集电压采样、测量、保护、零序、放电等功能于一体；拆卸方便，易于更换；将独立结构的单相零序电压互感器、单相电压互感器与中独立结构的单相电压放电线圈全部组合在一起；通过内部线路的设计，屏蔽电磁场，在保证采样数据的精度和可靠的同时，完成所有测量、保护信号的在线监测和自诊断；同时增加零序保护的作用，提供三相序保护、测量、计量电压信号。

具体优势表现为：（1）A相、B相、C相电路中的相序电压信号与零序电路电压信号联接成整体，一体化后用硅橡胶绝缘套与环氧混合料封闭绝缘，通过配电设备一二次融合四芯屏蔽双绞线电缆分别穿过铝座引出，保证了二次电压信号受电磁场干扰小，传输几乎不衰减，采用四芯成对屏蔽双绞线输出信号，使A相、B相、C相电路的电压的相序与零序六对信号同时输出；采用整体密封技术，作绝缘处理，保证了聚丙烯电容不受高温影响，保证了聚丙烯电容性能；

（2）一二次电容均采用高温聚丙烯电容作为分压，因聚丙烯电容本身的耐高温特性，采用带有硅橡胶绝缘套、半导电硅橡胶套的环氧玻纤管先加工好为一体后，放入高温聚丙烯电容用常温环氧树脂混合料灌封，粘合成整体，保证了聚丙烯电容原有特性不受影响。

（3）采用不同容量的二次电容并联做为微调二次电容的容值，微调二次电容为二次主电容容的千分级，保证了产品的比值差在常规检测时可控在0.05%，从而保证了产品在—40℃至+70℃工作时精度严格控制在0.2%，再通过四芯屏蔽双绞线输出二次电压信号，这样产品的比值差、相位差、抗干扰能力均得到保证。

（4）一二次电压部分均采用高温聚丙烯电容双组输出电压小信号，温漂系数小，在—40℃至+70℃工作时，误差范围不变，抗干扰能力强；通过相零序可调误差线圈双路输出电压小信号，输出在整个测量范围内呈线性，保证相序与零序电压小信号分开输出，互不干扰，互不影响，测量与保护信号独立工作。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型电容型电压传感器原理图；

在图中：1.高压端铜排；2.高压端铝套；3.环氧玻纤管；4.硅橡胶绝缘套；5.环氧混合料；6.高压端聚丙烯电容；7.半导电硅橡胶套；8.铝座；9.相零序可调误差线圈；10.四芯屏蔽双绞线；11.低压端聚丙烯电容。

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明；

在附图中：一种环网柜用电容型电缆式电压传感器，其特征在于：包括三台结构相同的相零序一体化传感器，分别与A相、B相、C相电路相对应连接；所述的相零序一体化传感器包括高压端铝套2，高压端铝套2上端设置有高压端铜排1，高压端铜排1设置为U形，并设置有通孔；所述的高压铝套2设置在环氧玻纤管3的外表面，环氧玻纤管3的外表面还设置有硅橡胶绝缘套4，硅橡胶绝缘套4设置在高压端铝套2下方，硅橡胶绝缘套4外表面设置有半导电硅胶橡套7；所述的环氧玻纤管3内部设置有高压端聚丙烯电容6，底部设置有铝座8，铝座8内部设置有相零序可调误差线圈9，低压端聚丙烯电容11；所述的铝座的上端设置有连接孔，环氧混合料5通过连接孔将环氧玻纤管3、高压端聚丙烯电容6、相零序可调误差线圈9、低压端聚丙烯电容11整体密封，作绝缘处理；四芯屏蔽双绞线10从铝座8的左侧引出。

所述的高压双片陶瓷电容5分压出每相电路的相序一次电压和零序一次电压；所述的相零序可调误差线圈9和低压端聚丙烯电容11分压出每相电路的相序二次电压和零序二次电压；二次电压的相序和零序连接在一起，形成一体化，同时输出相序电压信号、零序电压信号；A相、B相、C相电路中的相序电压信号与零序电压信号联接成整体，一体化后用硅橡胶绝缘套4与环氧混合料5封闭绝缘；A相、B相、C相电路中的相序与零序六对信号同时输出；A相、B相、C相电路中的高压端与低压端均为轴向聚丙烯电容，其材料与结构均相同；A相、B相、C相电路中的相序和零序通过共用高压端聚丙烯电容6分压比输出电压小信号。

本实用新型的具体实施：本实用新型高压电容共三个，为电压的一次电容，分别输出三相一次电压；低压电容共三个，为电压的二次电容，分别输出三相二次电压，通过相零序可调误差线圈输出两路相零序二次电压；三相六路输出，为三个相序加三个零序，即三路相序单独，三路零序单独；本实用新型输出信号采用四芯屏蔽双绞线；三相共六路信号，它们的标志分别为：Ua+,Ua-,Ub+,Ub-,Uc+,Uc-,Uan+,Uan-,Ubn+,Ubn- ,Ucn+,Ucn-。

四芯屏蔽双绞线的外圈整体屏蔽层做接地，一次高压端相零序聚丙烯电容在空气中14.4kV时无局放，将带有硅橡胶绝缘套、半导电硅橡胶套的环氧玻纤管一体化部件同高温聚丙烯电容用常温环氧树脂混合料灌封，粘合成整体后14.4kV时更无局放，保证了产品的局部放电量小，在国际规定的范围内无放电，另外一二次电容材料与结构的一致性，降低分布电容作用，保证电压输出信号相位差很小，保证了产品在—40℃至+70℃工作时，产品误差范围几乎不变，四芯屏蔽双绞线作为输出，抗干扰能力强。

A相、B相、C相电路中采用高压端聚丙烯电容与低压端聚丙烯电容分压，用可调误差线圈输出两路输出电压小信号，双路输出电压小信号，保证相序与零序电压小信号分开输出，互不干扰，互不影响，测量与保护信号独立工作，保证了产品性能更可靠。

本实用新型采用铝座，二次微调电容放置在铝座内可随时调节比值差，在不同的负荷情况下均能满足比值差要求；采用四芯成对屏蔽双绞线输出信号，保证了产品所有电压的相序与零序成对信号同时输出。

本实用新型通过内部线路的智能组合，融合了三相电压采样、测量、保护、零序、放电的多功能要求；应用于10kV欧式环网柜，真正做到一二次深度融合作用。

本实用新型整个产品内部零部件有序排列，智能组合，避开电磁场干扰，同时输出六路电压小信号，互不干扰；功能比三台相序电压互感 器加三台零序电压互感器加三台放电线圈还强大，性能更优越。

本实用新型达到如下使用性能：

1. 环境温度 ：-40℃∽+70℃。

2. 海拔高度：不超过 2000 m 。

3. 环境空气中无明显灰尘、烟、腐蚀性气体、蒸汽或盐等污秽.。

4. 相对湿度：24h内测得的相对湿度平均值不得超过95%。

5. 电压一体化传感器允许在1.2倍的额定电压下长期运行。

本实用新型通过聚丙烯高压一次电容与同材料同结构聚丙烯低压二次电容共同分压采样，采用可调误差线圈输出两路信号可以做零序、测量和保护及放电，两者一体化后用常温环氧树脂同产品外套整体封闭绝缘，二次接线通过十五米长四芯屏蔽双绞线与外部联接，输出信号成对双绞电缆，末端精度不变的组合式结构，采用电缆式结构，便于安装，减少现场接线，节省空间，维护方便。产品输出为小电压信号，不会伤害被控设备，可直接与仪表、继电保护装置等二次综合自动化设备接口，从而实现电压采样、测量、保护、零序与放电的多功能要求。功能齐全，安装使用简单方便，运行降低能耗，无需设备维护。

本实用新型用带有环氧玻纤管的硅橡胶外套、聚丙烯电容、相零序可调误差线圈用常温环氧树脂混合料整体粘合，输出电压信号，不仅节能而且环保，解决了新时代环保问题，为保护环境，人类健康作出贡献。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种环网柜用电容型电缆式电压传感器，其特征在于：包括三台结构相同的相零序一体化传感器，分别与A相、B相、C相电路相对应连接；所述的相零序一体化传感器包括高压端铝套（2），高压端铝套（2）上端设置有高压端铜排（1），高压端铜排（1）设置为U形，并设置有通孔；所述的高压端铝套（2）设置在环氧玻纤管（3）的外表面，环氧玻纤管（3）的外表面还设置有硅橡胶绝缘套（4），硅橡胶绝缘套（4）设置在高压端铝套（2）下方，硅橡胶绝缘套（4）外表面设置有半导电硅胶橡套（7）；所述的环氧玻纤管（3）内部设置有高压端聚丙烯电容（6），底部设置有铝座（8），铝座（8）内部设置有相零序可调误差线圈（9），低压端聚丙烯电容（11）；所述的铝座的上端设置有连接孔，环氧混合料（5）通过连接孔将环氧玻纤管（3）、高压端聚丙烯电容（6）、相零序可调误差线圈（9）、低压端聚丙烯电容（11）整体密封，作绝缘处理；四芯屏蔽双绞线（10）从铝座（8）的左侧引出。

2.根据权利要求1所述的一种环网柜用电容型电缆式电压传感器，其特征在于：所述的高压端聚丙烯电容（6）分压出每相电路的相序一次电压和零序一次电压；所述的相零序可调误差线圈（9）和低压端聚丙烯电容（11）分压出每相电路的相序二次电压和零序二次电压；二次电压的相序和零序连接在一起，形成一体化，同时输出相序电压信号、零序电压信号。

3.根据权利要求1所述的一种环网柜用电容型电缆式电压传感器，其特征在于：A相、B相、C相电路中的相序电压信号与零序电压信号联接成整体，一体化后用硅橡胶绝缘套（4）与环氧混合料（5）封闭绝缘；A相、B相、C相电路中的相序与零序六对信号同时输出；A相、B相、C相电路中的高压端与低压端均为轴向聚丙烯电容，其材料与结构均相同；A相、B相、C相电路中的相序和零序通过共用高压端聚丙烯电容（6）分压比输出电压小信号。