CN217954545U - 一种阻容分压电压传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于一种电压传感器，为解决现有10kV断路器传感器一般采用电磁式电压互感器，体积大、重量高，且易受铁磁谐振干扰，故障率较高的技术问题，提供一种阻容分压电压传感器，包括A相相序电压传感器、B相相序电压传感器、C相相序电压传感器和零序电压传感器。零序电压传感器一端接地，另一端分别连接A相相序电压传感器的一端、B相相序电压传感器的一端和C相相序电压传感器的一端，A相相序电压传感器的另一端、B相相序电压传感器的另一端和C相相序电压传感器的另一端分别连接外部的A相电源、B相电源和C相电源，A相相序电压传感器、B相相序电压传感器、C相相序电压传感器连接外部终端，用于向外部终端装置输出标准相电压小信号。
Description
技术领域
本实用新型属于一种电压传感器，具体涉及一种阻容分压电压传感器。
背景技术
目前，10kV断路器传感器一般采用电磁式电压互感器，作为测量电压信号的传感器，应用十分广泛。但是，电磁式电压互感器体积大、重量高，无法直接安装于断路器的极柱内。另外，电磁式电压互感器容易受到铁磁谐振干扰，导致其故障率较高。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有10kV断路器传感器一般采用电磁式电压互感器，体积大、重量高，且易受铁磁谐振干扰，故障率较高的技术问题，提供一种阻容分压电压传感器。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种阻容分压电压传感器，其特殊之处在于，包括A相相序电压传感器、B相相序电压传感器、C相相序电压传感器和零序电压传感器；
所述零序电压传感器一端接地，另一端分别连接A相相序电压传感器的一端、B相相序电压传感器的一端和C相相序电压传感器的一端；
所述A相相序电压传感器的另一端、B相相序电压传感器的另一端和C相相序电压传感器的另一端分别连接外部的A相电源、B相电源和C相电源；
所述A相相序电压传感器、B相相序电压传感器、C相相序电压传感器连接外部终端，用于向外部终端装置输出标准相电压小信号。
进一步地，所述A相相序电压传感器包括高压分压电阻R1、低压分压电阻R2和变压器T1；所述高压分压电阻R1一端连接外部的A相电源，另一端与低压分压电阻R2的一端相连，低压分压电阻R2的另一端连接零序电压传感器的另一端；所述变压器T1的一次侧并联于低压分压电阻R2的两端；
所述B相相序电压传感器包括高压分压电阻R3、低压分压电阻R4和变压器T2；所述高压分压电阻R3一端连接外部的B相电源，另一端与低压分压电阻R4的一端相连，低压分压电阻R4的另一端连接零序电压传感器的另一端；所述变压器T2的一次侧并联于低压分压电阻R4的两端；
所述C相相序电压传感器包括高压分压电阻R5、低压分压电阻R6和变压器T3；所述高压分压电阻R5一端连接外部的C相电源，另一端与低压分压电阻R6的一端相连，低压分压电阻R6的另一端连接零序电压传感器的另一端；所述变压器T3的一次侧并联于低压分压电阻R6的两端；
所述变压器T1的二次侧、变压器T2的二次侧、变压器T3的二次侧分别连接外部终端装置。
进一步地，所述变压器T1、所述变压器T2和所述变压器T3的一次侧和二次侧均采用隔离设计。
进一步地，所述零序电压传感器为电容C1，电容C1的正极分别连接低压分压电阻R2、低压分压电阻R4、低压分压电阻R6的另一端，负极接地。
进一步地，所述变压器T1、所述变压器T2和所述变压器T3均采用硅钢片作为变压器的铁芯材料，且输出信号线性工作范围为2％-200％。
进一步地，所述高压分压电阻R1、高压分压电阻R3、高压分压电阻R5、低压分压电阻R2、低压分压电阻R4、低压分压电阻R6均采用金属膜电阻。
进一步地，所述高压分压电阻R1、高压分压电阻R3和高压分压电阻R5均由两个电阻阻值为1000kΩ的电阻串联而成；
所述低压分压电阻R2、低压分压电阻R4和低压分压电阻R6的阻值均为20kΩ，且输出电压均为10V。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型提出了一种阻容分压电压传感器，是一种电子式电压传感器，由三个相序电压传感器和一个零序电压传感器组成，结构简单，使用的电学器件少，便于量产推广，制成的传感器体积小、重量轻，能够与环网柜或断路器一体化融合，且不易受铁磁谐振干扰，故障率也更低。
2.本实用新型中，相序电压传感器包括高压分压电阻、低压分压电阻和变压器，变压器一次侧和二次侧隔离，采用一次侧和二次侧隔离方式输出电子式小信号，二次侧信号断路后不会对传感器寿命和精度产生影响。
3.本实用新型中，零序电压传感器采用电容，通过三相电压采集零序电压信号，在线路中发生单相接地，或者三相电压不平衡的情况下，能够输出零序电压信号。
附图说明
图1为本实用新型一种阻容分压电压传感器实施例的示意图；
图2为本实用新型实施例中相序电压传感器的示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例并非对本实用新型的限制。
本实用新型提出了一种采用阻、容分压的电子式电压传感器的方案，能够有效实现相序、零序电压信号一体化输出。
为本实用新型提出的一种阻容分压电压传感器，采用阻、容分压的方式，包括三个相序电压传感器和一个零序电压传感器。其中，相序电压传感器包括高压分压电阻、低压分压电阻和变压器，零序电压传感器由低压分压电容组成。
如图1所示，包括A相相序电压传感器、B相相序电压传感器、C相相序电压传感器和零序电压传感器。零序电压传感器为电容C1。如图2所示，以A相相序电压传感器为例，A相相序电压传感器包括高压分压电阻R1、低压分压电阻R2和变压器T1，高压分压电阻R1一端连接外部的A相电源，另一端与低压分压电阻R2的一端相连，低压分压电阻R2的另一端连接电容C1的正极，变压器T1的一次侧并联于低压分压电阻R2的两端。B相相序电压传感器和C相相序电压传感器的结构与A相相序电压传感器相同，B相相序电压传感器包括高压分压电阻R3、低压分压电阻R4和变压器T2，高压分压电阻R3一端连接外部的B相电源，另一端与低压分压电阻R4的一端相连，低压分压电阻R4的另一端连接电容C1的正极，变压器T2的一次侧并联于低压分压电阻R4的两端。C相相序电压传感器包括高压分压电阻R5、低压分压电阻R6和变压器T3，高压分压电阻R5一端连接外部的C相电源，另一端与低压分压电阻R6的一端相连，低压分压电阻R6的另一端连接电容C1的正极，变压器T3的一次侧并联于低压分压电阻R6的两端。电容C1的负极接地。零序电压传感器通过三相电压采集零序电压信号，在正常情况下并无电压信号输出，在线路中发生单相接地或者三相电压不平衡的情况下输出零序电压信号。变压器T1的二次侧、变压器T2的二次侧、变压器T3的二次侧分别均外部终端装置。其中，变压器T1、变压器T2和变压器T3均可以采用硅钢片作为铁芯材料，采用CD型铁芯结构，铁芯饱和度高，输出信号线性工作范围为2％～200％，满足目前电压传感器0.5级的输出精度级别要求。通过变压器，采用一次侧和二次侧隔离设计，二次侧输出的电压信号极性端可不接地，提高了二次侧输出信号准确度，并解决了本实用新型传感器二次接地带来的精度误差问题，变压器进入线性工作区域的电压在0.06V左右，输出信号的线性区域为0.06V～35V，支持测量2％～190％点的母线电压，可用于采样保护。
在本实用新型的一个实施例中，相序电压传感器中的高压分压电阻和低压分压电阻均采用金属膜电阻，且高压分压电阻可采用两只电阻串联而成，单只电阻的阻值为1000kΩ，低压分压电阻由一只电阻组成，阻值约为20kΩ，此时，低压分压电阻的输出电压为10V。
本实用新型的传感器是一种电子式电压传感器，可与环网柜或断路器一体化融合，内置于断路器极柱内部或环网柜电缆室中，变压器的二次侧信号通过模拟量模式输出给终端装置。本实用新型中，由于变压器采用一次侧和二次侧隔离方式，二次侧能够输出电子式小信号，二次侧信号短路后不会对传感器寿命和精度产生影响。
当传感器挂网通电时，10kV电压输入到高压分压电阻的输入端，通过高压分压电阻、低压分压电阻分压，在电容C1两端输出电压信号，变压器负责将电容C1输出电压信号转换为3.25/v√3的标准相电压小信号，再输出给终端装置。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种阻容分压电压传感器，其特征在于：包括A相相序电压传感器、B相相序电压传感器、C相相序电压传感器和零序电压传感器；
所述零序电压传感器一端接地，另一端分别连接A相相序电压传感器的一端、B相相序电压传感器的一端和C相相序电压传感器的一端；
所述A相相序电压传感器的另一端、B相相序电压传感器的另一端和C相相序电压传感器的另一端分别连接外部的A相电源、B相电源和C相电源；
所述A相相序电压传感器、B相相序电压传感器、C相相序电压传感器连接外部终端，用于向外部终端装置输出标准相电压小信号。
2.根据权利要求1所述一种阻容分压电压传感器，其特征在于：
所述A相相序电压传感器包括高压分压电阻R1、低压分压电阻R2和变压器T1；所述高压分压电阻R1一端连接外部的A相电源，另一端与低压分压电阻R2的一端相连，低压分压电阻R2的另一端连接零序电压传感器的另一端；所述变压器T1的一次侧并联于低压分压电阻R2的两端；
所述B相相序电压传感器包括高压分压电阻R3、低压分压电阻R4和变压器T2；所述高压分压电阻R3一端连接外部的B相电源，另一端与低压分压电阻R4的一端相连，低压分压电阻R4的另一端连接零序电压传感器的另一端；所述变压器T2的一次侧并联于低压分压电阻R4的两端；
所述C相相序电压传感器包括高压分压电阻R5、低压分压电阻R6和变压器T3；所述高压分压电阻R5一端连接外部的C相电源，另一端与低压分压电阻R6的一端相连，低压分压电阻R6的另一端连接零序电压传感器的另一端；所述变压器T3的一次侧并联于低压分压电阻R6的两端；
所述变压器T1的二次侧、变压器T2的二次侧、变压器T3的二次侧分别连接外部终端装置。
3.根据权利要求2所述一种阻容分压电压传感器，其特征在于：所述零序电压传感器为电容C1，电容C1的正极分别连接低压分压电阻R2、低压分压电阻R4、低压分压电阻R6的另一端，负极接地。
4.根据权利要求2或3所述一种阻容分压电压传感器，其特征在于：所述变压器T1、所述变压器T2和所述变压器T3的一次侧和二次侧均采用隔离设计。
5.根据权利要求4所述一种阻容分压电压传感器，其特征在于：所述变压器T1、所述变压器T2和所述变压器T3均采用硅钢片作为变压器的铁芯材料，且输出信号线性工作范围为2％-200％。
6.根据权利要求5所述一种阻容分压电压传感器，其特征在于：所述高压分压电阻R1、高压分压电阻R3、高压分压电阻R5、低压分压电阻R2、低压分压电阻R4、低压分压电阻R6均采用金属膜电阻。
7.根据权利要求6所述一种阻容分压电压传感器，其特征在于：
所述高压分压电阻R1、高压分压电阻R3和高压分压电阻R5均由两个电阻阻值为1000kΩ的电阻串联而成；
所述低压分压电阻R2、低压分压电阻R4和低压分压电阻R6的阻值均为20kΩ，且输出电压均为10V。
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