專利名稱：非接觸電子式電壓采樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種絕緣子結(jié)構(gòu)的電子式電壓采樣裝置，尤其涉及一種利用非接 觸式的電磁感應(yīng)來對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行采樣的非接觸電子式電壓采樣裝置。
背景技術(shù)：
電壓互感器是電網(wǎng)中重要的信號(hào)采集設(shè)備，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中對(duì)電壓信號(hào) 的計(jì)測(cè)量以及繼電保護(hù)。目前，在電網(wǎng)中大量投入使用的電壓互感器大多數(shù)是傳統(tǒng)的電磁 式電壓互感器(PT)和電容式電壓互感器(CVT)。傳統(tǒng)的電壓互感器，主要優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單、 可靠性高、輸出容量大，同時(shí)性能比較穩(wěn)定，也擁有相當(dāng)豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。但隨著現(xiàn)代電力 向高壓大容量、設(shè)備小型智能化發(fā)展，傳統(tǒng)互感器表現(xiàn)出諸多不足。傳統(tǒng)的電壓互感器，由 于其通過鐵芯導(dǎo)磁因此存在鐵磁諧振的可能性，不適用于較高電壓。而對(duì)于高電壓或超高 電壓下的應(yīng)用，為保證絕緣要求電磁式互感器往往體積巨大、且應(yīng)用大量有色金屬、價(jià)格昂 貴。另外，電磁式互感器在測(cè)量過程中，如果二次短路，將產(chǎn)生大電流，會(huì)對(duì)設(shè)備造成損壞， 以至燒毀互感器，甚至造成更大的電力事故。傳統(tǒng)的互感器已經(jīng)難以滿足新一代電力系統(tǒng) 自動(dòng)化、電力數(shù)字網(wǎng)的發(fā)展需要，因此逐漸引進(jìn)了電子式電壓傳感器(EVT)。電子式電壓傳感器(EVT)，主要分為電容或電阻分壓型、基于電光效應(yīng)型兩種類 型。電阻分壓傳感器采用精密電阻分壓，取一串電阻的最后一個(gè)(一組)電阻上所分的低電 壓作為次側(cè)的輸出電壓。電容分壓原理與電阻分壓類似。此類電子式電壓傳感器雖然有 保護(hù)間隙，但是一次側(cè)與二次側(cè)并沒有真正有效的電氣隔離，由于測(cè)量過程中存在高壓測(cè) 量點(diǎn)和基準(zhǔn)地之間的壓差，對(duì)于電阻分壓來說，壓差在電阻中形成了電流，電流引起電阻發(fā) 熱，因此電阻產(chǎn)生溫飄現(xiàn)象，另外電阻分壓能量極低，傳輸距離有限，需要提供激光供能；對(duì) 于電容分壓，由于分取的電壓小，分壓器高壓側(cè)電容值很小，要制作如此小的電容其制作工 藝復(fù)雜、成本高；另外電阻電容分壓均由于原材料自身的問題無法應(yīng)用到IIOkV以上的電 力系統(tǒng)中。而基于光電效應(yīng)的光學(xué)電壓互感器(OVT)采用電光晶體或壓電晶體作為傳感元 件，其原理依據(jù)晶體在外加電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生的電極化效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)電場(chǎng)(或電壓)的測(cè) 量。因而環(huán)境溫度及應(yīng)力等外界作用將引起晶體的附加極化并形成對(duì)電場(chǎng)極化的干擾，影 響OVT工作的穩(wěn)定性。雖然可以采取一些措施消除或降低溫度或外界應(yīng)力對(duì)光學(xué)電壓互感 器的影響，但這同時(shí)往往使傳感頭光路、電路變得更復(fù)雜，對(duì)傳感頭的加工與固化工藝的要 求也更高。因此，現(xiàn)有的技術(shù)很難保證其精度，距離實(shí)際應(yīng)用還有一段距離。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種各電壓等級(jí)均適用的利用非接觸式電磁感應(yīng)原理的電子 式電壓互感器，本實(shí)用新型的高電壓電路和測(cè)量電路完全隔離，解決了接觸壓差帶來的各 種難以解決的問題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案 這樣的其包括接入單元，輸出單元，接入單元包括導(dǎo)體和接入體，導(dǎo)體和接入體連接，其還設(shè)置感應(yīng)單元，感應(yīng)單元為澆注在絕緣層內(nèi)部的環(huán)形采 樣線圈，接入體穿過采樣線圈的內(nèi)環(huán)，輸出單元設(shè)置為和采樣線圈連接的輸出導(dǎo)線。采樣線圈澆注在絕緣層內(nèi)部，絕緣層外側(cè)設(shè)置屏蔽層。屏蔽層接地。輸出導(dǎo)線采用屏蔽電纜，電纜屏蔽層接地。導(dǎo)體為母排或鋼芯鋁絞線。接入體為可緊固在導(dǎo)體上的緊固件。緊固件設(shè)置為螺栓。本實(shí)用新型的非接觸電子式電壓采樣裝置具有不飽和、測(cè)量范圍大、體積小、重量 輕及便于數(shù)字傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，適合于各種電壓等級(jí)特別是在超高壓開關(guān)設(shè)備中的應(yīng)用。

圖1是本實(shí)用新型非接觸電子式電壓采樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的非接觸電子式電壓采樣裝置1其包括接入單元，輸出單元，接入單 元包括導(dǎo)體2和接入體3，導(dǎo)體2和接入體3連接，其還設(shè)置感應(yīng)單元，感應(yīng)單元為澆注在絕 緣層7內(nèi)部的環(huán)形采樣線圈8，接入體3穿過采樣線圈8的內(nèi)環(huán)，輸出單元設(shè)置為和采樣線 圈8連接的輸出導(dǎo)線12。采樣線圈8澆注在絕緣層7內(nèi)部，絕緣層7外側(cè)設(shè)置屏蔽層4。屏 蔽層4接地。輸出導(dǎo)線12采用屏蔽電纜，電纜屏蔽層接地。導(dǎo)體2為母排或鋼芯鋁絞線。 接入體3為可緊固在導(dǎo)體上的緊固件。緊固件可設(shè)置為螺栓。
以下結(jié)合附圖1對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。非接觸電子式電壓采樣裝置 的主要部分為感應(yīng)單元，非接觸電子式電壓采樣裝置1兩端分別設(shè)有接入體10和裝置固定 端子9，接入體3與導(dǎo)體2相聯(lián)，接入體3深入感應(yīng)單元的內(nèi)部，同時(shí)將高電壓電磁信號(hào)也深 入采樣線圈8內(nèi)部；裝置固定端子9通過緊固件固定在箱體上。感應(yīng)單元內(nèi)部依次分為屏 蔽層4、絕緣層7、采樣線圈8，且整體以環(huán)氧樹脂或合成硅橡膠澆注成合成絕緣子形狀。絕 緣子結(jié)構(gòu)內(nèi)部，接入體3穿過電磁傳感采樣線圈8，采樣線圈8為環(huán)形結(jié)構(gòu)，銅線均勻纏繞在 環(huán)形介質(zhì)上，采樣線圈8在磁場(chǎng)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)到的電壓信號(hào)通過線圈末端連接 的屏蔽電纜12，從電磁傳感裝置底部側(cè)邊設(shè)的低壓信號(hào)輸出端11輸出到外部設(shè)備，屏蔽電 纜12的屏蔽層必須接地。為防止絕緣層表面累積帶電電荷，屏蔽外界干擾，在絕緣層外壁 加設(shè)屏蔽層4，屏蔽層4上引出接地線5，通過接地端6接地。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型提供的非接觸電子式電壓采樣裝置除了具 備電子式電壓互感器的大部分優(yōu)點(diǎn)外，還由于其采樣電路與高壓電路完全隔離，因此保證 了裝置的安全性；由于其與絕緣子采用澆注一體式，大大節(jié)省了互感器的安裝空間，也因此 可以適用于任何電壓等級(jí)，尤其是在高壓中的使用；另外，該實(shí)用新型提供的裝置絕緣結(jié)構(gòu) 大大簡(jiǎn)化，也減少了對(duì)有色金屬的依賴，且以無感電容為采樣單元，自身損耗小，保證了裝 置的使用壽命和安全運(yùn)行。
權(quán)利要求一種非接觸電子式電壓采樣裝置，其包括接入單元，輸出單元，接入單元包括導(dǎo)體和接入體，導(dǎo)體和接入體連接，其特征在于其還設(shè)置感應(yīng)單元，感應(yīng)單元為澆注在絕緣層內(nèi)部的環(huán)形采樣線圈，接入體穿過采樣線圈的內(nèi)環(huán)，輸出單元設(shè)置為和采樣線圈連接的輸出導(dǎo)線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸電子式電壓采樣裝置，其特征在于，采樣線圈澆注在 絕緣層內(nèi)部，絕緣層外側(cè)設(shè)置屏蔽層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非接觸電子式電壓采樣裝置，其特征在于，屏蔽層接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸電子式電壓采樣裝置，其特征在于，輸出導(dǎo)線采用屏 蔽電纜，電纜屏蔽層接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸電子式電壓采樣裝置，其特征在于導(dǎo)體為母排或鋼 芯鋁絞線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸電子式電壓采樣裝置，其特征在于接入體為可緊固 在導(dǎo)體上的緊固件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的非接觸電子式電壓采樣裝置，其特征在于緊固件設(shè)置為螺栓。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種絕緣子結(jié)構(gòu)的電子式電壓采樣裝置，尤其涉及一種利用非接觸式的電磁感應(yīng)來對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行采樣的非接觸電子式電壓采樣裝置，本實(shí)用新型提供了一種各電壓等級(jí)均適用的利用非接觸式電磁感應(yīng)原理的電子式電壓互感器，本實(shí)用新型的高電壓電路和測(cè)量電路完全隔離，解決了接觸壓差帶來的各種難以解決的問題，其包括接入單元，輸出單元，接入單元包括導(dǎo)體和接入體，導(dǎo)體和接入體連接，其還設(shè)置感應(yīng)單元，感應(yīng)單元為澆注在絕緣層內(nèi)部的環(huán)形采樣線圈，接入體穿過采樣線圈的內(nèi)環(huán)，輸出單元設(shè)置為和采樣線圈連接的輸出導(dǎo)線，本實(shí)用新型的非接觸電子式電壓采樣裝置具有不飽和、測(cè)量范圍大、體積小、重量輕及便于數(shù)字傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，適合于各種電壓等級(jí)特別是在超高壓開關(guān)設(shè)備中的應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01R19/00GK201716359SQ201020210440
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者周君, 牟君, 田麗麗, 耿曉玲, 遲臻道, 陳忠強(qiáng) 申請(qǐng)人:青島特銳德電氣股份有限公司