专利名称：基于同轴分压的电子式电压互感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种互感器，特别是一种基于同轴分压的电子式电压互感器。
背景技术：
互感器是电力系统的眼睛，通过互感器检测线路的电压或电流并实现与一次设备的隔离，同时与二次设备配合实现电力系统的计量、保护、测控等功能；传统的电磁式电压互感器结构类似变压器，一次绕组并联在线路中，其内部的励磁电流在铁芯中产生的磁场一方面在一次线圈中感应产生等于线路电压的感抗电压，另一方面在二次线圈中产生于正比于一次电压的二次电压，并且Ul/m = U2/N2，从而在二次线圈中感应出正比于线路电压的二次电压。传统的电磁式电压互感器以硅钢片铁芯为传导介质，除感应产生与一次电压成正比的二次电压外，还承担着绝缘、驱动负载、信号传导的作用，该类型互感器存在金属耗材多、体积大、重量重、铁损大、铁磁饱和和谐振、绝缘结构复杂、精度受负载影响、短路大电流、接地故障、电磁干扰等问题，已不能满足现代电力系统一次高电压、大容量和二次微机化、小型化、网络化的要求。

实用新型内容为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种能降低用材损耗且能提高互感器精度的基于同轴分压的电子式电压互感器。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是基于同轴分压的电子式电压互感器，包括GIS母线，所述GIS母线外设有接地外壳，所述GIS母线与接地外壳之间套有一柱状不锈钢板，所述不锈钢板与外壳间填充有绝缘物质并引出有输出信号线。进一步作为优选的实施方式，所述GIS母线与输出信号线之间设有高压电极与感应极电容。进一步作为优选的实施方式，所述输出信号线与接地外壳之间设有感应极与接地极电容。进一步作为优选的实施方式，所述高压电极与感应极电容以SF6气体为介质。进一步作为优选的实施方式，所述感应极与接地极电容以固体绝缘物质为介质。本实用新型的有益效果是本实用新型电子式电压互感器不含铁芯；不存在铁磁饱和和铁磁谐振、绝缘结构简单、体积小、重量轻、响应快，其性能及其指标能满足现代电力系统对电力设备高可靠、自动化、小型化的要求，完全适应了现代电力改革的需要，是电力互感器未来发展的新方向。本实用新型电子式电压互感器由于只驱动固定的采样电阻小负载，测量精度高 (0. 2s级)、测量范围大、线性度好；传感与绝缘分离电子式电压互感器信号通过本地数字化采样后通过光纤传输，实现了高低压间的彻底隔离，不存在短路、开路、接地、电磁干扰、过压冲击、过流冲击等危险，提高了电力系统的安全可靠性，基于同轴电容分压的电子式电压互感器不要硅钢片，节约了大量钢材、能耗低。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构图；图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
参照图1和图2，基于同轴分压的电子式电压互感器，包括GIS母线1，所述GIS母线ι外设有接地外壳，所述Gis母线1与接地外壳之间套有一柱状不锈钢板2，所述不锈钢板2与外壳间填充有绝缘物质并引出有输出信号线。进一步作为优选的实施方式，所述GIS母线1与输出信号线之间设有高压电极与感应极电容Cl。进一步作为优选的实施方式，所述输出信号线与接地外壳之间设有感应极与接地极电容C2。进一步作为优选的实施方式，所述高压电极与感应极电容Cl以SF6气体为介质。进一步作为优选的实施方式，所述感应极与接地极电容C2以固体绝缘物质为介质。新型电压传感器采用同轴电容分压测量电压，其结构是在柱状不绣钢板套在GIS 母线与接地灌体之间，不锈钢板与外壳间填充绝缘物质，输出信号在不锈钢板与外壳间引出，其基本结构与原理如下Cl为高压电极与感应极之间电容、C2为感应极与接地极之间的电容，其中Cl = 2 π ( ε rl) ( ε 0)l/(ln r' /r)；C2 = 2 π ( ε r2) ( ε 0) 1/ (In R/r，)。式中r为母棒高压极外径，R为接地极内径，r'为感应极外径，1为感应电极有效长度，(ε rl)为SF6气体的相对介电常数，(ε r2)为绝缘介质的相对介电常数，(ε 0)为真空介电常数。所以似=此1(1卬1)/(1(0，由于似与系统电压肌的时间导数成正比，需要后续的远端采集模块对U2进行积分和调制处理。该电子式电压互感器采用同轴电容分压器检查电压，分压电容的温度稳定性是保证该种电子式电压互感器精度的重要因素，因此设计要点围绕保证互感器的精度和温度稳定性进行三级分压结构高压极、感应极、接地极；材料选择C1以SF6气体为介质，SF6介质的介电常数的温度稳定性好，另外容器密封性好，温度变化对密度的影响不大，绝缘介质温度稳定性对Cl的影响较小，可忽略不计；采用温度系数极小的因瓦合金制作感应电极，减小温度变化带来的结构尺寸变化从而造成主电容Cl的变化；C2以固体绝缘物质为介质，温度对C2的影响比较大，通过并联1个高精度的小电阻R可以消除这些因素的影响。电阻R比C2小两个数量级，故温度变化后造成C2变化对分压阻抗的影响降到最小；采样电阻要求同时满足精度要求、温度要求和功率要求；高精度低功耗采样板的设计采样电路主要实现同步采样触发、射随输入、信号积分、幅度调节、相位补偿、低通滤波、射随输出等环节；数字化采样和光通信技术通过光纤传输实现了抗干扰的问题；信号出线孔的密封设计中间感应电极和接地电极承受着内部6个大气压，通过专门设计的密封结构实现分压筒体的密封。以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
权利要求1.基于同轴分压的电子式电压互感器，其特征在于包括Gis母线(1)，所述GIS母线 (1)外设有接地外壳，所述GIS母线(1)与接地外壳之间套有一柱状不锈钢板0)，所述不锈钢板(2)与外壳间填充有绝缘物质并引出有输出信号线。
2.根据权利要求1所述的基于同轴分压的电子式电压互感器，其特征在于所述GIS 母线(1)与输出信号线之间设有高压电极与感应极电容(Cl)。
3.根据权利要求1所述的基于同轴分压的电子式电压互感器，其特征在于所述输出信号线与接地外壳之间设有感应极与接地极电容(C2)。
4.根据权利要求2所述的基于同轴分压的电子式电压互感器，其特征在于所述高压电极与感应极电容(Cl)以SF6气体为介质。
5.根据权利要求3所述的基于同轴分压的电子式电压互感器，其特征在于所述感应极与接地极电容(以)以固体绝缘物质为介质。
专利摘要本实用新型公开了基于同轴分压的电子式电压互感器，包括GIS母线，所述GIS母线外设有接地外壳，所述GIS母线与接地外壳之间套有一柱状不锈钢板，所述不锈钢板与外壳间填充有绝缘物质并引出有输出信号线。本实用新型电子式电压互感器不含铁芯；不存在铁磁饱和和铁磁谐振、绝缘结构简单、体积小、重量轻、响应快，其性能及其指标能满足现代电力系统对电力设备高可靠、自动化、小型化的要求，完全适应了现代电力改革的需要，是电力互感器未来发展的新方向。本实用新型作为一种基于同轴分压的电子式电压互感器广泛应用于电力系统中。
文档编号G01R15/06GK202093079SQ20102065162
公开日2011年12月28日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者吴明玉, 邓忠华 申请人:广东中钰科技有限公司