電子式電流電壓互感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電子式電流電壓互感器，包括信號采集裝置、防護(hù)罩、設(shè)置于所述防護(hù)罩內(nèi)的電導(dǎo)體、套裝于所述電導(dǎo)體的電感裝置、二次電容裝置及接地引線裝置，所述電導(dǎo)體與所述電感裝置同軸布置，且所述電感裝置包括設(shè)有安裝腔室的屏蔽殼體，所述二次電容裝置設(shè)置于所述安裝腔室內(nèi)，所述接地引線裝置與所述屏蔽殼體、所述信號采集裝置均電性連接?？梢詫崿F(xiàn)同時對電流和電壓信號的采集測量，且上述互感器的結(jié)構(gòu)緊湊、集成化高，功能一體化程度高，絕緣性能好且傳感穩(wěn)定。
【專利說明】
電子式電流電壓互感器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及高壓測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是設(shè)及一種電子式電流電壓互感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的電流互感器包括線圈，線圈內(nèi)含鐵忍，其通常根據(jù)測量數(shù)值的變化增加或 減小體積，并且存在磁飽與剩磁、測量范圍窄、損耗大、二次開路會產(chǎn)生過電壓、體積大、絕 緣復(fù)雜，已經(jīng)不適應(yīng)智能化變電站高標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的，羅氏線圈、低功率線圈、光學(xué)線圈等技術(shù) 已經(jīng)成熟，已經(jīng)大量應(yīng)用在智能化變電站中。同時電壓互感器也相應(yīng)地存在剩磁、鐵磁諧 振、易飽和、測量范圍窄、絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、重量大等諸多問題，故目前為了解決上述 單一性能的互感器存在的問題，會將上述兩種互感器集成為電流電壓互感器，其工作更加 可靠，信號采集更加精確，但存在集成化程度不高，傳感可靠性低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且占用體積大、 W致不便于攜帶和安裝等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于此，本發(fā)明提供一種電子式電流電壓互感器，在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，結(jié)構(gòu) 集成化程度高、同時實現(xiàn)電流、電壓信號采集、絕緣可靠且結(jié)構(gòu)簡。
[0004] 本發(fā)明的目的是運樣實現(xiàn)的：
[0005] -種電子式電流電壓互感器，包括信號采集裝置、防護(hù)罩、設(shè)置于所述防護(hù)罩內(nèi)的 電導(dǎo)體、套裝于所述電導(dǎo)體的電感裝置、二次電容裝置及接地引線裝置，所述電導(dǎo)體與所述 電感裝置同軸布置，且所述電感裝置包括設(shè)有安裝腔室的屏蔽殼體，所述二次電容裝置設(shè) 置于所述安裝腔室內(nèi)，所述接地引線裝置與所述屏蔽殼體、所述信號采集裝置均電性連接。
[0006] 進(jìn)一步地，還包括絕緣介質(zhì)，所述電導(dǎo)體和所述屏蔽殼體之間形成隔離腔室，所述 絕緣介質(zhì)填充于所述隔離腔室內(nèi)。
[0007] 進(jìn)一步地，所述電感裝置還包括套裝于所述電導(dǎo)體上的電容環(huán)、繞裝于所述電容 環(huán)上的線圈組件，所述屏蔽殼體覆設(shè)于所述線圈組件上。
[000引進(jìn)一步地，所述線圈組件包括第一線圈和第二線圈，所述第一線圈和所述第二線 圈并排布置。
[0009] 進(jìn)一步地，所述二次電容裝置至少包括第一層印制板和第二層印制板，所述第一 層印制板短路連接于所述屏蔽殼體上，所述第二層印制板設(shè)置于所述第一層印制板上并與 地面連接。
[0010] 進(jìn)一步地，還包括光學(xué)傳感器，所述光學(xué)傳感器設(shè)置于所述第一層印制板和所述 第二層印制板間。
[0011] 進(jìn)一步地，還包括第=層印制板，所述光學(xué)傳感器包括第一光學(xué)傳感器和第二光 學(xué)傳感器，所述第一光學(xué)傳感器設(shè)置于所述第一層印制板和所述第二層印制板間，所述第 二光學(xué)光感器設(shè)置于所述第二層印制板和所述第=層印制板間。
[0012] 進(jìn)一步地，還包括套裝于所述接地引線裝置外側(cè)的連接支撐機構(gòu)，所述連接支撐 機構(gòu)包括與所述防護(hù)罩配合連接的絕緣支架、與所述絕緣支架和所述屏蔽殼體均連接的連 接組件，所述連接組件包括法蘭、及均與所述法蘭配合連接的絕緣套和絕緣隔板。
[0013] 進(jìn)一步地，還包括絕緣筒，所述絕緣筒套設(shè)于所述接地引線裝置的外側(cè)。
[0014] 進(jìn)一步地，還包括復(fù)合絕緣架，所述復(fù)合絕緣架套裝于所述接地引線裝置的外側(cè)。
[0015] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0016] 上述電子式電流電壓互感器通過將所述電感裝置套裝于所述電導(dǎo)體外側(cè)且同軸 布置，所述屏蔽殼體、所述電導(dǎo)體與所述二次電容裝置之間形成主次、二次電容，并通過所 述接地引線裝置與所述屏蔽殼體、所述信號采集裝置均電性連接，可W實現(xiàn)同時對電流和 電壓信號的采集測量，且上述互感器的結(jié)構(gòu)緊湊、集成化高，功能一體化程度高，絕緣性能 好且傳感穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明實施例所述的電子式電流電壓互感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2為本發(fā)明實施例所述的電子式電流電壓互感器A處的局部放大圖；
[0019] 圖3為本發(fā)明實施例所述的電子式電流電壓互感器的電氣原理圖。
[0020] 附圖標(biāo)記說明：
[0021] 100、信號采集裝置，200、防護(hù)罩，300、電導(dǎo)體，320、隔離腔室，400、電感裝置，420、 屏蔽殼體，422、安裝腔室，440、電容環(huán)，460、線圈組件，462、第一線圈，464、第二線圈，500、 二次電容裝置，520、第一層印制板，540、第二層印制板，600、接地引線裝置，700、絕緣介質(zhì)， 800、連接支撐機構(gòu)，820、絕緣支架，840、連接組件，842、法蘭，844、絕緣套，846、絕緣隔板， 900、絕緣筒，1000、復(fù)合絕緣架。
【具體實施方式】
[0022] 下面對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明：
[0023] 如圖1，圖2所示，一種電子式電流電壓互感器，包括信號采集裝置100、防護(hù)罩200、 設(shè)置于所述防護(hù)罩200內(nèi)的電導(dǎo)體300、套裝于所述電導(dǎo)體300的電感裝置400、二次電容裝 置500及接地引線裝置600,所述電導(dǎo)體300與所述電感裝置400同軸布置，且所述電感裝置 400包括設(shè)有安裝腔室422的屏蔽殼體420,所述二次電容裝置500設(shè)置于所述安裝腔室422 內(nèi)，所述接地引線裝置600與所述屏蔽殼體420、所述信號采集裝置100均電性連接。
[0024] 在本實施例中，所述防護(hù)罩200上開設(shè)有安裝孔，所述電導(dǎo)體300穿設(shè)于安裝孔內(nèi) 并且兩端均伸出，W便于與驅(qū)動裝置連接實現(xiàn)持續(xù)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流。優(yōu)選所述電導(dǎo)體300 為空屯、棒體，不僅減輕裝置的整體重量、而且感應(yīng)性能好、工作可靠。所述電感裝置400優(yōu)選 為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，其套裝于所述電導(dǎo)體300的外側(cè)，還包括絕緣介質(zhì)700,所述電導(dǎo)體300和所述 屏蔽殼體420之間形成隔離腔室320,所述絕緣介質(zhì)700填充于所述隔離腔室320內(nèi)。所述絕 緣介質(zhì)700在本實施例中優(yōu)選為SF6氣體，其充滿于電導(dǎo)體300和所述屏蔽殼體420之間，起 到良好的絕緣效果，防止高壓電弧擊傷設(shè)備，影響使用壽命。當(dāng)然在其他實施例中上述絕緣 介質(zhì)還可W是其他氣體。
[0025] 所述屏蔽殼體420、所述電導(dǎo)體300及所述防護(hù)罩200之間可W形成主電容，且布置 于所述屏蔽殼體420內(nèi)的所述二次電容裝置500可W形成二次電容，由此形成電壓。如此，當(dāng) 上述電子式電流電壓互感器工作時即可同時產(chǎn)生電流和電壓，通過所述信號采集裝置100 可同時對電流和電壓采集信號進(jìn)行測量，工作效率高且可靠，同時上述互感器的結(jié)構(gòu)緊湊， 集成化程度高，占用體積小，絕緣可靠。所述屏蔽殼體420包括殼體及填充于殼體內(nèi)的環(huán)氧 樹脂絕緣材料，由此可W是屏蔽殼體420具備較高的經(jīng)濟(jì)性的前提下還具有優(yōu)良的絕緣性 能。所述接地引線裝置600包括高屏蔽導(dǎo)線及接地引線管，高屏蔽導(dǎo)線設(shè)置于接地引線管內(nèi) 從而起到保護(hù)作用，所述信號采集裝置包括設(shè)置于地面上的箱體，及設(shè)置于箱體內(nèi)的采集 器，將信號引至采集器里(采集器地電位供電方式），采集器對羅氏線圈或串聯(lián)電容的微分 信號采樣，雙A/D處理、積分、還原遵循智能變電站通信規(guī)約并通過一定算法轉(zhuǎn)成FF3、并W 光信號發(fā)送至合并單元。
[00%] 此外，所述電感裝置400還包括套裝于所述電導(dǎo)體300上的電容環(huán)440、繞裝于所述 電容環(huán)440上的線圈組件460,所述屏蔽殼體420覆設(shè)于所述線圈組件460上。所述電容環(huán)440 為圓筒形殼體，其可作為所述線圈組件460的載體，所述屏蔽殼體420完全覆設(shè)于所述線圈 組件460上，由此形成結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠的電流感應(yīng)裝置，當(dāng)所述電導(dǎo)體300相對所述電感 裝置400轉(zhuǎn)動時，即可通過切割磁感線產(chǎn)生穩(wěn)定且持續(xù)的感應(yīng)電流，確保本裝置的工作可 靠。
[0027] 進(jìn)一步地，所述線圈組件460包括第一線圈462和第二線圈464,所述第一線圈462 和所述第二線圈464并排布置。在本實施例中所述第一線圈462為羅氏線圈，所述第二線圈 464為低頻感應(yīng)線圈，由于羅氏線圈具有量程大、高頻特性好但需要積分移相、精度較差的 特點，低頻感應(yīng)線圈具有高精度、零負(fù)載及零移相的特點，因此將羅氏線圈和低頻感應(yīng)線圈 結(jié)合使用可W充分利用兩種線圈的優(yōu)點，使得量程變大、測量精度變高，提高工作的可靠 性。
[002引如圖3所示，所述二次電容裝置500至少包括第一層印制板520和第二層印制板 540,所述第一層印制板520短路連接于所述屏蔽殼體420上，所述第二層印制板540設(shè)置于 所述第一層印制板520上并與地面連接。所述第一層印制板520與所述屏蔽殼體420短路連 接，可W有效地將感應(yīng)電流和電壓通過所述接地引線裝置600傳遞給所述信號采集裝置100 進(jìn)行測量，此外通過所述第二層印制板540接地，又可W及時將富余的感應(yīng)電流及時排入地 面，避免裝置本體帶電，存在設(shè)備和人身傷害的隱患，提高工作的安全性。
[0029] 所述屏蔽殼體420與兩個相互獨立印制板固定的一面短路連接，印制板兩個面之 間分別構(gòu)成扇形電容C2、C2/，另兩個印制板分別于與固定在所述屏蔽殼體420上的印制板 獨立的兩個面短路連接，另兩個獨立面短路接地，分別構(gòu)成壓扇形同軸電容C3、C3/在設(shè)計 上另各個電容值相等；
[0030] 旨p，C2 = C2'=C3 = C3'。
[0031] 根據(jù)電氣原理圖3所示，變比kl、k2,為：
[0032]
[0033]
[0034]
[0035]
[0036]
[0037] 其中，e〇為相對真空的介電常數(shù);Er為介電常數(shù);S為覆銅板一面的面積;d為覆銅板 厚度；
[003引 由于Cl=Ch=C2 = C2' =C3 = C3'均可求出，輸出值U0 = U'0,匹配電阻R = R'可求。
[0039] 此外，上述電子式電流電壓互感器還包括光學(xué)傳感器（圖中未示出），所述光學(xué)傳 感器設(shè)置于所述第一層印制板520和所述第二層印制板540間。通過設(shè)置所述光學(xué)傳感器可 W精確、有效的檢測產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，并傳輸給所述信號采集裝置100用于測量，提高了本 裝置的工作可靠性和測量精度。
[0040] 進(jìn)一步地，上電子式電流電壓互感器還包括第=層印制板，所述光學(xué)傳感器包括 第一光學(xué)傳感器和第二光學(xué)傳感器，所述第一光學(xué)傳感器設(shè)置于所述第一層印制板520和 所述第二層印制板540間，所述第二光學(xué)光感器設(shè)置于所述第二層印制板540和所述第=層 印制板間。上述裝配結(jié)構(gòu)可W避免其中一個傳感器損壞或失效時，另一個傳感器還能夠確 保裝置的正常工作，提高了裝置工作的可靠性。
[0041] 此外，上述電子式電流電壓互感器還包括套裝于所述接地引線裝置600外側(cè)的連 接支撐機構(gòu)800,所述連接支撐機構(gòu)800包括與所述防護(hù)罩200配合連接的絕緣支架820、與 所述絕緣支架820和所述屏蔽殼體420均連接的連接組件840,所述連接組件840包括法蘭 842、及均與所述法蘭842配合連接的絕緣套844和絕緣隔板846。所述屏蔽殼體420通過法蘭 842與所述連接支撐機構(gòu)800連接，裝拆方便，連接方式簡單可靠，同時兩者通過螺栓連接固 定，在螺栓上套裝所述絕緣套844，并在絕緣套844和法蘭842之間設(shè)置所述絕緣隔板846，可 W進(jìn)一步隔離感應(yīng)電流傳導(dǎo)至裝置本體上W避免造成安全隱患，從而進(jìn)一步提高安全性和 可靠性，確保設(shè)備和人員安全。
[0042] 進(jìn)一步地，上述電子式電流電壓互感器還包括絕緣筒900,所述絕緣筒900套設(shè)于 所述接地引線裝置600的外側(cè)。所述絕緣筒900為貫穿的筒體，由環(huán)氧樹脂等絕緣材料制作， 其一端固定于所述連接支撐機構(gòu)800上，并套裝于所述接地引線裝置600外部，可W起到良 好的絕緣屏蔽效果，確保良好的安全性。另外，本實施例中上述電子式電流電壓互感器還包 括復(fù)合絕緣架1000,所述復(fù)合絕緣架套裝于所述接地引線裝置600的外側(cè)。所述復(fù)合絕緣架 1000為筒體，其套裝于所述絕緣筒900和所述接地引線裝置600外側(cè)，并與所述信號采集裝 置100連接固定，由此可W形成封閉牢固的裝置外殼，不僅可W起到良好的屏蔽絕緣作用， 確保裝置的工作可靠，同時還能起到對引線起到保護(hù)作用，防灰防水。
[0043] W上所述實施例的各技術(shù)特征可W進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實 施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要運些技術(shù)特征的組合不存 在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
[0044] W上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來 說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可W做出若干變形和改進(jìn)，運些都屬于本發(fā)明的保護(hù) 范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)W所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1. 一種電子式電流電壓互感器，其特征在于，包括信號采集裝置、防護(hù)罩、設(shè)置于所述 防護(hù)罩內(nèi)的電導(dǎo)體、套裝于所述電導(dǎo)體的電感裝置、二次電容裝置及接地引線裝置，所述電 導(dǎo)體與所述電感裝置同軸布置，且所述電感裝置包括設(shè)有安裝腔室的屏蔽殼體，所述二次 電容裝置設(shè)置于所述安裝腔室內(nèi)，所述接地引線裝置與所述屏蔽殼體、所述信號采集裝置 均電性連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式電流電壓互感器，其特征在于，還包括絕緣介質(zhì)，所述 電導(dǎo)體和所述屏蔽殼體之間形成隔離腔室，所述絕緣介質(zhì)填充于所述隔離腔室內(nèi)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式電流電壓互感器，其特征在于，所述電感裝置還包括套 裝于所述電導(dǎo)體上的電容環(huán)、繞裝于所述電容環(huán)上的線圈組件，所述屏蔽殼體覆設(shè)于所述 線圈組件上。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子式電流電壓互感器，其特征在于，所述線圈組件包括第一 線圈和第二線圈，所述第一線圈和所述第二線圈并排布置。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式電流電壓互感器，其特征在于，所述二次電容裝置至少 包括第一層印制板和第二層印制板，所述第一層印制板短路連接于所述屏蔽殼體上，所述 第二層印制板設(shè)置于所述第一層印制板上并與地面連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子式電流電壓互感器，其特征在于，還包括光學(xué)傳感器，所 述光學(xué)傳感器設(shè)置于所述第一層印制板和所述第二層印制板間。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子式電流電壓互感器，其特征在于，還包括第三層印制板， 所述光學(xué)傳感器包括第一光學(xué)傳感器和第二光學(xué)傳感器，所述第一光學(xué)傳感器設(shè)置于所述 第一層印制板和所述第二層印制板間，所述第二光學(xué)光感器設(shè)置于所述第二層印制板和所 述第三層印制板間。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式電流電壓互感器，其特征在于，還包括套裝于所述接地 引線裝置外側(cè)的連接支撐機構(gòu)，所述連接支撐機構(gòu)包括與所述防護(hù)罩配合連接的絕緣支 架、與所述絕緣支架和所述屏蔽殼體均連接的連接組件，所述連接組件包括法蘭、及均與所 述法蘭配合連接的絕緣套和絕緣隔板。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子式電流電壓互感器，其特征在于，還包括絕緣筒，所述絕 緣筒套設(shè)于所述接地引線裝置的外側(cè)。10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的電子式電流電壓互感器，其特征在于，還包括復(fù)合絕緣 架，所述復(fù)合絕緣架套裝于所述接地引線裝置的外側(cè)。
【文檔編號】H01F27/40GK106098348SQ201610393479
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月3日 公開號201610393479.9, CN 106098348 A, CN 106098348A, CN 201610393479, CN-A-106098348, CN106098348 A, CN106098348A, CN201610393479, CN201610393479.9
【發(fā)明人】蔣愈勇, 郭曉斌, 許愛東, 陳波, 陳浩敏, 姚浩, 習(xí)偉, 蔡田田, 王建邦, 劉洋, 劉偉, 管琦, 周柯, 李文偉, 徐長寶, 王宇, 陳絡(luò)祺
【申請人】中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心, 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 四方繼保（武漢）軟件有限公司, 廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院, 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院