CN210401496U - 一种新型电子式电压互感器 - Google Patents

Abstract

一种新型电子式电压互感器，包含有高压电阻分压器、信号传输系统和信号处理单元，所述高压电阻分压器包含有高压屏蔽罩、低压屏蔽罩、高压电阻臂、低压电阻臂、气体放电管、高压接线端、接线连接排、均压法兰、2针航空插头、固定嵌件。所述低压电阻臂下端通过屏蔽双绞线与所述信号处理单元相连；所述信号传输系统由屏蔽双绞线组成；所述信号处理单元由电压跟随电路、相位补偿电路、比例调节电路组成。由于采用上述结构设计，本实用新型不会产生铁磁谐振，二次短路时互感器不会烧毁。另外还具有功能消耗低，体积小、精度高和安全性高的优点。

Description

一种新型电子式电压互感器

技术领域

本实用新型涉及电力系统设备领域，更具体地说，特别涉及一种新型电子式电压互感器。

背景技术

电压互感器是电力系统中取得计量数据和对电力系统作业保护不可缺少的设备。在电力系统中，电压测量以往主要依靠电磁感应式电压互感器(简称PT)或电容分压式电压互感器(简称CVT)。但随着生产的发展，对电力的需求量越来越大、电压等级越来越高，使得PT的体积越来越大、造价越来越高，同时也给PT的防爆和电力系统的安全带来很大的困难。10kV电磁式电压互感器因其技术容易实现、无源等特点，多年来在中低压领域占据着主导地位，但因其绝缘复杂、体积大、测量线性范围窄、电磁干扰严重，易出现铁磁谐振等问题，严重制约配电网的自动化建设。因而不产生铁磁谐振的电子式电压互感器应运而生。但是常规的电子式电压互感器准确度差，对运行环境要求较高。

实用新型内容

(1)技术问题

因此，如何解决上述电子式电压互感器准确度差、对运行环境要求高的问题，成了本领域技术人员亟待解决的问题。

(2)技术方案

针对上述问题，本实用新型的内容是提供一种新型电子式电压互感器。

一种新型电子式电压互感器，包含有高压电阻分压器、信号传输系统和信号处理单元。本实用新型将一次高电压通过高压分压电阻器转换成小电压信号输出，为计量、测量、保护装置提供信号。

所述高压电阻分压器包含有高压屏蔽罩、低压屏蔽罩、高压电阻臂、低压电阻臂、气体放电管、高压接线端、接线连接排、均压法兰、2针航空插头、固定嵌件。所述高压电阻臂和低压电阻臂串联设置，所述气体放电管与串联后的高压电阻臂、低压电阻臂并联设置，起过电压保护作用。所述低压电阻臂下端通过屏蔽双绞线与所述信号处理单元相连，能够实现电磁干扰屏蔽功能。所述高压电阻分压器设置有四个引出端，高压电阻臂和低压电阻臂各设置有两个引出端。

所述信号传输系统由屏蔽双绞线组成。

所述信号处理单元由电压跟随电路、相位补偿电路、比例调节电路组成，实现电压互感器的阻抗变换、相位补偿和幅值调节功能，使得互感器输出信号满足IEC60044-7：2002的准确度要求。

所述高压电阻臂内部设置有绝缘套，绝缘套的内部固定有电阻材料层，所述电阻材料层的内部设置有陶瓷基片，且陶瓷基片的右侧安置有焊接点。所述焊接点的右侧固定有金属端帽，所述高压电阻臂的右侧连接有金属条，且金属条上安装有固定螺栓，所述高压屏蔽罩连接于金属条的右侧，所述金属条上设置有两个引出端。所述高压屏蔽罩位于所述高压电阻臂的正上方，所述高压接线端通过螺栓连接于所述高压屏蔽罩顶部的中心位置。

所述低压电阻臂内部设置有绝缘套，绝缘套的内部固定有电阻材料层，所述电阻材料层的内部设置有陶瓷基片，且陶瓷基片的底部侧安置有焊接点。所述焊接点的下方固定有金属端帽，所述低压电阻臂的底部连接有金属条，且金属条上安装有固定螺栓，所述低压屏蔽罩连接于金属条的下方，所述金属条上设置有两个引出端。所述低压屏蔽罩的底部设置有固定台，所述固定台的内部安装有均压法兰，且均压法兰的内部连接有法兰栓；所述固定台中心设置有2针航空插头。所述固定嵌件设置于所述固定台表面。

优选的，所述高压电阻臂、低压电阻臂与其各自对应金属端帽构成活动结构，且与金属端帽之间的尺寸相吻合。所述绝缘套与电阻材料层之间紧密连接，且电阻材料层关于绝缘套内部呈同一圆心分布。所述陶瓷基片与焊接点为一体成型，且焊接点为弧形形状，而且陶瓷基片与金属端帽互相垂直。所述金属条与固定螺栓构成螺纹结构，且固定螺栓垂直贯穿于金属条外侧的内部。所述均压法兰和法兰栓为一组，共有4组，且每两组之间关于固定台的中心线互相对称。

所述高压电阻分压器采取高品质陶瓷做基体，导热好，热容量大，电阻设计有四个引出端，三个阻值，精度高，电压系数低，耐高压，属于高端高压分压电阻器。

本实用新型适用于小于等于12KV中性点非有效接地的电力系统中，与电子式仪表、微机测量保护设备配套使用，同时实现测量、控制、保护、数据传输与带电状态数字化检测等多种功能。由于采用上述结构设计，本实用新型不会产生铁磁谐振，二次短路时互感器不会烧毁。另外还具有功能消耗低，体积小、精度高和安全性高的优点。

(3)有益效果

本实用新型的有益效果是：①由于采用的高压电阻臂及低压电阻臂设计，其分压器的特性优越，其准确度误差小，可同时满足电压测量和保护的要求，测量准确度可达0.2级，保护级可达3P级。

②本实用新型的二次电压正比于一次电压，二次电压可以根据需要设计在0～5V之间，易与二次智能化设备接口，满足当代智能化、数字化二次仪表及保护的需要，又因其没有铁芯，因而从根本上消除了产生铁磁谐振的危险，消除了电力系统运行中的故障隐患。为人员设备提供了可靠的保证。

③本实用新型，利用高、低压均压屏蔽罩有效屏蔽因杂散电容对内部场强造成的影响，高低压臂即高压电阻分压器内部电位线性降落，以保证输出电压与母线电压成线性比例关系。改善了高压电阻分压器上的电场分布和电压分布，减小了高压电阻分压器对地杂散电容产生的准确度的影响，提高了高压电阻分压器的误差性能。

④本实用新型底部安装金属低压屏蔽罩及均压法兰，可以有效控制高压电阻分压器的对地杂散电容，减少互感器运行环境不同对其性能的影响。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图，图2是本实用新型的原理示意图。

图中：1是高压屏蔽罩，2是低压屏蔽罩，3是高压电阻臂，4是低压电阻臂，5是高压接线端，6是接线连接排，7是均压法兰，8是2针航空插头，9是固定嵌件，10 是屏蔽双绞线，11是信号处理单元，12是电压跟随电路，13是相位补偿电路，14是比例调节电路，15是高压电阻分压器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和图2所示，一种新型电子式电压互感器，包含有高压电阻分压器、信号传输系统和信号处理单元。本实用新型将一次高电压通过高压分压电阻器转换成小电压信号输出，为计量、测量、保护装置提供信号。

所述高压电阻分压器包含有高压屏蔽罩1、低压屏蔽罩2、高压电阻臂3、低压电阻臂4、气体放电管、高压接线端5、接线连接排6、均压法兰7、2针航空插头8、固定嵌件9。所述高压电阻臂3和低压电阻臂4串联设置，所述气体放电管与串联后的高压电阻臂、低压电阻臂并联设置，起过电压保护作用，为了附图美观，气体放电管在附图中未体现。所述低压电阻臂4下端通过屏蔽双绞线10与所述信号处理单元11相连，能够实现电磁干扰屏蔽功能。所述高压电阻分压器设置有四个引出端，高压电阻臂和低压电阻臂各设置有两个引出端。

所述信号传输系统由屏蔽双绞线10组成。

所述信号处理单元11由电压跟随电路12、相位补偿电路13、比例调节电路14组成。

在图2中，所述高压电阻分压器记为标号15。

所述高压电阻臂3内部设置有绝缘套，绝缘套的内部固定有电阻材料层，所述电阻材料层的内部设置有陶瓷基片，且陶瓷基片的右侧安置有焊接点。所述焊接点的右侧固定有金属端帽，所述高压电阻臂的右侧连接有金属条，且金属条上安装有固定螺栓，所述高压屏蔽罩1连接于金属条的右侧，所述金属条上设置有两个引出端。所述高压屏蔽罩1位于所述高压电阻臂3的正上方，所述高压接线端5通过螺栓连接于所述高压屏蔽罩1顶部的中心位置。

所述低压电阻臂4内部设置有绝缘套，绝缘套的内部固定有电阻材料层，所述电阻材料层的内部设置有陶瓷基片，且陶瓷基片的底部侧安置有焊接点。所述焊接点的下方固定有金属端帽，所述低压电阻臂4的底部连接有金属条，且金属条上安装有固定螺栓，所述低压屏蔽罩2连接于金属条的下方，所述金属条上设置有两个引出端。所述低压屏蔽罩2的底部设置有固定台，所述固定台的内部安装有均压法兰7，且均压法兰的内部连接有法兰栓；所述固定台中心设置有2针航空插头8。所述固定嵌件9设置于所述固定台表面。

优选的，所述高压电阻臂、低压电阻臂与其各自对应金属端帽构成活动结构，且与金属端帽之间的尺寸相吻合。所述绝缘套与电阻材料层之间紧密连接，且电阻材料层关于绝缘套内部呈同一圆心分布。所述陶瓷基片与焊接点为一体成型，且焊接点为弧形形状，而且陶瓷基片与金属端帽互相垂直。所述金属条与固定螺栓构成螺纹结构，且固定螺栓垂直贯穿于金属条外侧的内部。所述均压法兰和法兰栓为一组，共有4组，且每两组之间关于固定台的中心线互相对称。

所述高压电阻分压器采取高品质陶瓷做基体，导热好，热容量大，电阻设计有四个引出端，三个阻值，精度高，电压系数低，耐高压，属于高端高压分压电阻器。

本实用新型适用于小于等于12KV中性点非有效接地的电力系统中，与电子式仪表、微机测量保护设备配套使用，同时实现测量、控制、保护、数据传输与带电状态数字化检测等多种功能。由于采用上述结构设计，不会产生铁磁谐振，二次短路时互感器不会烧毁。另外还具有功能消耗低，体积小、精度高和安全性高的优点。

所述高压电阻分压器的工作原理：首先将固定螺栓垂直贯穿于金属条的内部，使金属条与高压电阻臂或低压电阻臂相连接，调节金属条上的引出端位置可以调节电阻的大小，将焊接点与外接电线焊接连接，使外接电线与陶瓷基片相固定，陶瓷基片可以导热，陶瓷基片为陶瓷材质，热容量大，精度高，电压系数低，耐高压，电阻材料层将电流传递，绝缘套保护电阻材料层传输的电流不会外泄，将高压屏蔽罩与高压电阻臂或低压电阻臂连接，通过固定台将高压屏蔽罩的位置固定，将法兰栓贯穿均压法兰内，使高压屏蔽罩与固定台的位置固定，高压屏蔽罩有效的补偿了高压电阻分压器对地表的杂散电容，有效的改善了高压电阻分压器上的电场分布和电压分布，减小了高压电阻分压器对地杂散电容产生的准确度的影响，提高了高压电阻分压器的误差性能，将高压电阻臂或低压电阻臂与金属端帽滑动连接，方便对高压电阻臂或低压电阻臂内部的零件进行更换和维修。

本实用新型的能够达到的技术指标为：

产品性能符合GB/T20840.7-2007《电子式电流互感器》以及IEC60044-7：2002。

额定绝缘水平：7.2/3260KV。

额定频率：50或60HZ。

环境温度：-25～40℃。

环境污秽程度：II。

设备最高电压：7.2KV，12KV。

额定一次电压：6/√3kV；10/√3V

额定二次电压：1.625/√3V；2/√3V；3.25/√3V；6.5/√3V

额定输出数字量：0×2D41。

测量级准确级：0.2级。

保护级准确级：3P。

额定负荷：0.001VA，0.01VA，0.1VA，0.5VA。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的产品。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属于本实用新型的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种新型电子式电压互感器，包含有高压电阻分压器、信号传输系统和信号处理单元，其特征在于：

所述高压电阻分压器包含有高压屏蔽罩、低压屏蔽罩、高压电阻臂、低压电阻臂、气体放电管、高压接线端、接线连接排、均压法兰、2针航空插头、固定嵌件；所述高压电阻臂和低压电阻臂串联设置，所述气体放电管与串联后的高压电阻臂、低压电阻臂并联设置；所述低压电阻臂下端通过屏蔽双绞线与所述信号处理单元相连；所述高压电阻分压器设置有四个引出端，高压电阻臂和低压电阻臂各设置有两个引出端；

所述信号传输系统由屏蔽双绞线组成；

所述信号处理单元由电压跟随电路、相位补偿电路、比例调节电路组成。

2.根据权利要求1所述的一种新型电子式电压互感器，其特征在于：

所述高压电阻臂内部设置有绝缘套，绝缘套的内部固定有电阻材料层，所述电阻材料层的内部设置有陶瓷基片，且陶瓷基片的右侧安置有焊接点；所述焊接点的右侧固定有金属端帽，所述高压电阻臂的右侧连接有金属条，且金属条上安装有固定螺栓，所述高压屏蔽罩连接于金属条的右侧，其金属条上设置有两个引出端；

所述高压屏蔽罩位于所述高压电阻臂的正上方，所述高压接线端通过螺栓连接于所述高压屏蔽罩顶部的中心位置。

3.根据权利要求1所述的一种新型电子式电压互感器，其特征在于：

所述低压电阻臂内部设置有绝缘套，绝缘套的内部固定有电阻材料层，所述电阻材料层的内部设置有陶瓷基片，且陶瓷基片的底部侧安置有焊接点；所述焊接点的下方固定有金属端帽，所述低压电阻臂的底部连接有金属条，且金属条上安装有固定螺栓，所述低压屏蔽罩连接于金属条的下方，其金属条上设置有两个引出端。

4.根据权利要求1所述的一种新型电子式电压互感器，其特征在于：所述低压屏蔽罩的底部设置有固定台，所述固定台的内部安装有均压法兰，且均压法兰的内部连接有法兰栓；所述固定台中心设置有2针航空插头；所述固定嵌件设置于所述固定台表面。

Images