專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于自勵(lì)源的電子式電壓互感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電器設(shè)備，尤其涉及一種基于自勵(lì)源的電子式電壓互感器。
背景技術(shù)：
根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，開(kāi)發(fā)能長(zhǎng)期對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)、 診斷和保護(hù)、促進(jìn)高壓開(kāi)關(guān)的智能化發(fā)展水平的光機(jī)電一體化設(shè)備，是城鄉(xiāng)電網(wǎng)邁向自動(dòng)化的迫切要求。加速開(kāi)發(fā)作為系統(tǒng)一次電量采集單元的電子式互感器尤顯迫切，這也是電力系統(tǒng)自動(dòng)化、數(shù)字化發(fā)展的需要。而電子式互感器是滿(mǎn)足現(xiàn)代電力系統(tǒng)中高壓電器設(shè)備向智能化、模塊化、小型化、多功能、免維護(hù)方向發(fā)展的關(guān)鍵設(shè)備之一。由于電子式電壓互感器不含鐵芯，不會(huì)產(chǎn)生鐵磁諧振，電子式電壓互感器已經(jīng)越來(lái)越多的應(yīng)用于新建的數(shù)字化變電站中。但是電子式電壓互感器對(duì)后續(xù)儀器儀表有2ΜΩ 的輸入阻抗要求，這樣很大程度的阻礙了后續(xù)數(shù)字化儀器儀表與電子式電壓互感器接口的發(fā)展。并且儀器儀表的輸入阻抗變化會(huì)引起電子式電壓互感器測(cè)量精度的下降。因此，當(dāng)前需要一種新的電子式電壓互感器結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案來(lái)解決上述問(wèn)題
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于自勵(lì)源的電子式電壓互感器，解決了現(xiàn)有電子式互感器在和儀器儀表配套時(shí)需對(duì)儀器儀表有2ΜΩ的輸入阻抗要求，并且在儀器儀表阻抗變化時(shí)影響電子式電壓互感器精度的問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種基于自勵(lì)源的電子式電壓互感器，包括取電模塊、信號(hào)采集模塊和信號(hào)調(diào)理模塊，取電模塊和信號(hào)采集模塊連接一次電壓，取電模塊在同心的高壓引線(xiàn)上設(shè)置一同軸電容器，信號(hào)采集模塊與同軸電容器都連接所述信號(hào)調(diào)理模塊。進(jìn)一步地，上述電子式電壓互感器還可包括所述信號(hào)采集模塊包括電阻分壓器、 高壓補(bǔ)償屏蔽電極和低壓補(bǔ)償屏蔽電極以及過(guò)電壓保護(hù)裝置，其中過(guò)電壓保護(hù)裝置內(nèi)置于該電阻分壓器中。進(jìn)一步地，上述電子式電壓互感器還可包括所述電阻分壓器包括高壓臂電阻和低壓臂電阻。進(jìn)一步地，上述電子式電壓互感器還可包括一將所述信號(hào)調(diào)理模塊設(shè)置于其內(nèi)的屏蔽金屬盒，該屏蔽金屬盒接地。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的電子式電壓互感器解決了現(xiàn)有電子式互感器在和儀器儀表配套時(shí)需對(duì)儀器儀表有2ΜΩ的輸入阻抗要求，并且在儀器儀表阻抗變化時(shí)，會(huì)影響電子式電壓互感器精度的問(wèn)題。本實(shí)用新型的電子式電壓互感器對(duì)后續(xù)儀器儀表輸入阻抗無(wú)要求，并且在儀器儀表阻抗變化時(shí)不影響電子式電壓互感器的測(cè)量精度。其技術(shù)要點(diǎn)是取電模塊由同軸電容器取電，采集模塊由高精度電阻分壓器制作，兩者將信號(hào)提供給信號(hào)調(diào)理模塊處理后通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)連接到儀器儀表。本產(chǎn)品具有測(cè)量精度高，響應(yīng)速度快，線(xiàn)性度好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)極大的減少了相互之間由于磁場(chǎng)干擾導(dǎo)致的測(cè)量誤差，有廣闊的應(yīng)用前景。

圖I是本實(shí)用新型的基于自勵(lì)源的電子式電壓互感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的一實(shí)例中基于自勵(lì)源的電子式電壓互感器的橫截面示意圖；圖3是本實(shí)用新型的基于自勵(lì)源的電子式電壓互感器的立體圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I所示，本實(shí)用新型的基于自勵(lì)源的電子式電壓互感器T，包括取電模塊 101、信號(hào)采集模塊102和信號(hào)調(diào)理模塊103，取電模塊101和信號(hào)采集模塊102連接一次電壓V，取電模塊101在同心的高壓引線(xiàn)上設(shè)置一同軸電容器，同軸電容器連接信號(hào)調(diào)理模塊103(取電模塊101通過(guò)從同軸電容器取電經(jīng)處理后發(fā)送給信號(hào)調(diào)理模塊103進(jìn)行電源提供)，信號(hào)采集模塊102連接所述信號(hào)調(diào)理模塊103，一次電壓V的最終調(diào)整信號(hào)由信號(hào)調(diào)理模塊103輸出。所述取電模塊中，同軸電容器可采用模具鑄造，脫模后在進(jìn)行精密機(jī)加工，保證了同軸電容器的精度與一致性。所述信號(hào)采集模塊還可包括電阻分壓器、高壓補(bǔ)償屏蔽電極和低壓補(bǔ)償屏蔽電極以及過(guò)電壓保護(hù)裝置，其中過(guò)電壓保護(hù)裝置內(nèi)置于該電阻分壓器中。所述電阻分壓器還可包括高壓臂電阻和低壓臂電阻。基于自勵(lì)源的電子式電壓互感器還可包括一將信號(hào)調(diào)理模塊設(shè)置于其內(nèi)的屏蔽金屬盒，該屏蔽金屬盒接地，該屏蔽金屬盒用于屏蔽外界干擾，提高測(cè)試精度。所述信號(hào)調(diào)理模塊的功能包括濾波，調(diào)幅，調(diào)相，阻抗變換。如圖2所示本實(shí)用新型的一實(shí)例的互感器中取電模塊由同軸電容器4通過(guò)高壓引線(xiàn)3感應(yīng)出交流電壓，經(jīng)過(guò)整流濾波后給互感器的信號(hào)調(diào)理模塊提供可用的直流電源。 電子式電壓互感器的信號(hào)采集模塊由5、6和7三部分組成。其中5為高壓補(bǔ)償屏蔽電極，6 為低壓補(bǔ)償屏蔽電極，7為電阻分壓器，其中過(guò)電壓保護(hù)裝置內(nèi)置在電阻分壓器中。系統(tǒng)電壓信號(hào)通過(guò)信號(hào)采集模塊將系統(tǒng)的一次電壓變換為0-5V的小電壓信號(hào)，發(fā)送給信號(hào)調(diào)理模塊。信號(hào)在信號(hào)調(diào)理模塊103中進(jìn)行二次濾波，調(diào)幅，調(diào)相，放大，阻抗變換，最終輸出通過(guò)輸出端子9進(jìn)行輸出。圖2中，I為環(huán)氧樹(shù)脂，2為高壓嵌件，8為接地嵌件。本實(shí)用新型的電子式電壓互感器的取電模塊從系統(tǒng)內(nèi)取得交流電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)整流濾波給信號(hào)調(diào)理模塊提供電源。信號(hào)采集模塊利用電阻分壓原理，測(cè)得系統(tǒng)電壓量送進(jìn)信號(hào)調(diào)理模塊。信號(hào)調(diào)理模塊將初始信號(hào)進(jìn)行濾波，調(diào)整幅值，調(diào)理相位后，經(jīng)放大器放大， 進(jìn)行阻抗變換，最終輸出。此輸出信號(hào)對(duì)儀器儀表沒(méi)有阻抗要求，在儀器儀表阻抗變化時(shí)， 對(duì)本身互感器精度無(wú)影響。(電源采集部分采用同軸電容器取電，取得的交流電壓信號(hào)通過(guò)整流濾波，給互感器內(nèi)置的信號(hào)調(diào)理單元供電，電子式電壓互感器的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理單元輸出，使后續(xù)儀器儀表容易接口)。圖3是本實(shí)用新型的基于自勵(lì)源的電子式電壓互感器的立體圖。[0023]本實(shí)用新型通過(guò)實(shí)際使用測(cè)試，精度滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)中的O. 2級(jí)要求。本實(shí)用新型使用的電阻、電容和運(yùn)放等電子元器件都是使用工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，溫度適用范圍很大，使用環(huán)境溫度可以覆蓋我國(guó)絕大部分地區(qū)，溫度范圍-45°C -85°C。本實(shí)用新型的電子式電壓互感器解決了現(xiàn)有電子式互感器在和儀器儀表配套時(shí)需對(duì)儀器儀表有2ΜΩ的輸入阻抗要求，并且在儀器儀表阻抗變化時(shí)，會(huì)影響電子式電壓互感器精度。本實(shí)用新型的電子式電壓互感器對(duì)后續(xù)儀器儀表輸入阻抗無(wú)要求，并且在儀器儀表阻抗變化時(shí)不影響電子式電壓互感器的測(cè)量精度。其技術(shù)要點(diǎn)是取電模塊由同軸電容器取電，采集模塊由高精度電阻分壓器制作，兩者將信號(hào) 提供給信號(hào)調(diào)理模塊處理后通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)連接到儀器儀表。本產(chǎn)品具有測(cè)量精度高，響應(yīng)速度快，線(xiàn)性度好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)極大的減少了相互之間由于磁場(chǎng)干擾導(dǎo)致的測(cè)量誤差，有廣闊的應(yīng)用前景。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本實(shí)用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種基于自勵(lì)源的電子式電壓互感器，其特征在于，包括取電模塊、信號(hào)米集模塊和信號(hào)調(diào)理模塊，取電模塊和信號(hào)采集模塊連接一次電壓，取電模塊在同心的高壓引線(xiàn)上設(shè)置一同軸電容器，信號(hào)采集模塊與同軸電容器都連接所述信號(hào)調(diào)理模塊。
2.如權(quán)利要求I所述的電子式電壓互感器，其特征在于，所述信號(hào)采集模塊包括電阻分壓器、高壓補(bǔ)償屏蔽電極和低壓補(bǔ)償屏蔽電極以及過(guò)電壓保護(hù)裝置，其中過(guò)電壓保護(hù)裝置內(nèi)置于該電阻分壓器中。
3.如權(quán)利要求2所述的電子式電壓互感器，其特征在于，所述電阻分壓器包括高壓臂電阻和低壓臂電阻。
4.如權(quán)利要求I所述的電子式電壓互感器，其特征在于，還包括一將所述信號(hào)調(diào)理模塊設(shè)置于其內(nèi)的屏蔽金屬盒，該屏蔽金屬盒接地。
專(zhuān)利摘要一種基于自勵(lì)源的電子式電壓互感器，包括取電模塊、信號(hào)采集模塊和信號(hào)調(diào)理模塊，取電模塊和信號(hào)采集模塊連接一次電壓，取電模塊在同心的高壓引線(xiàn)上設(shè)置一同軸電容器，信號(hào)采集模塊與同軸電容器都連接所述信號(hào)調(diào)理模塊。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有電子式互感器在和儀器儀表配套時(shí)需對(duì)儀器儀表有2MΩ的輸入阻抗要求，并且在儀器儀表阻抗變化時(shí)影響電子式電壓互感器精度的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G01R15/04GK202453402SQ20122008351
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者張明浩, 韓冰 申請(qǐng)人:北京瑞奇恩互感器設(shè)備有限公司