一種自校準(zhǔn)高精度交直流分壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于交直流電壓測量領(lǐng)域，特別涉及一種自校準(zhǔn)高精度交直流分壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]交直流分壓器是高壓交直流電壓測量系統(tǒng)的重要組成部分，同時(shí)也是交直流輸電系統(tǒng)和取樣裝置中的關(guān)鍵單元。其典型應(yīng)用場合是高壓、特高壓交直流電壓分壓測量領(lǐng)域及高壓實(shí)驗(yàn)室。
[0003]交直流分壓器由分壓器和測量儀表組成。其中，分壓器采用平衡式等電位屏蔽結(jié)構(gòu)，在完全密封的絕緣筒內(nèi)部使用優(yōu)質(zhì)電子元件，使整個(gè)裝置具有測試準(zhǔn)確、線性好、性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]然而，交直流分壓器在使用過程中會存在以下缺陷:由于分壓器在使用過程中不可避免地會產(chǎn)生焦耳熱，而且達(dá)到溫度平衡的時(shí)間非常長，致使分壓器所用電阻器溫度系數(shù)非線性因素難以消除，以致分壓器輸出不穩(wěn)定，造成測量結(jié)果不準(zhǔn)確。
[0005]傳統(tǒng)電阻器溫度系數(shù)的測量方法是:電阻器溫度系數(shù)(TCR) = (R120-R20) /R20X (120-20) X 10 6 (PPM/ °C )，式中:R12。是120 °C時(shí)的電阻阻值，R 2。是20 °C時(shí)的電阻阻值。R12。-‘=0是理想狀態(tài)，但是在實(shí)際應(yīng)用中，在120°C和20°C的溫度下分壓器內(nèi)電阻的電阻值是變化的，因此，會導(dǎo)致電阻器溫度系數(shù)呈現(xiàn)非線性，從而形成不理想“溫度效應(yīng)”，這種不理想“溫度效應(yīng)”是影響分壓器精度校準(zhǔn)的重要因素。
[0006]所以，在設(shè)計(jì)分壓器時(shí)，應(yīng)考慮溫度對電阻器溫度系數(shù)的影響，分壓器輸出校準(zhǔn)時(shí)也應(yīng)考慮溫度的影響，從而對分壓器進(jìn)行標(biāo)定。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可自行校準(zhǔn)分壓比、提高分壓比精度的自校準(zhǔn)高精度交直流分壓器。
[0008]本實(shí)用新型的上述目的可以通過以下方案實(shí)現(xiàn):一種自校準(zhǔn)高精度交直流分壓器，包括均壓環(huán)、高壓臂單元、低壓臂電阻和底座，所述高壓臂單元包括從內(nèi)至外依次嵌套的絕緣支撐內(nèi)筒、絕緣支撐外筒、絕緣外筒、設(shè)于絕緣支撐內(nèi)筒外壁上的膜式分壓電阻和設(shè)于絕緣支撐外筒外壁上的膜式鉗位電阻，相鄰?fù)搀w之間的空隙中填充有絕緣介質(zhì)，所述高壓臂單元的高端通過金屬法蘭與均壓環(huán)連接，所述膜式分壓電阻和膜式鉗位電阻的高端連接在該金屬法蘭上，所述低壓臂電阻安裝在底座的屏蔽腔內(nèi)，且膜式分壓電阻的低端與低壓臂電阻的高端連接，低壓臂電阻的低端連接底座接地，膜式鉗位電阻的低端連接底座接地，分壓器輸出由低壓臂電阻的高端引出，其特征在于:所述自校準(zhǔn)高精度交直流分壓器還包括測溫探頭和交直流校準(zhǔn)儀，所述測溫探頭為一個(gè)且固定在所述膜式分壓電阻上并通過連線穿出絕緣外筒與交直流校準(zhǔn)儀連接，所述連線穿過絕緣外筒的部位做密封處理，所述測溫探頭將膜式分壓電阻的溫度實(shí)時(shí)傳輸至交直流校準(zhǔn)儀，由交直流校準(zhǔn)儀比較膜式分壓電阻的實(shí)時(shí)溫度值與膜式分壓電阻的標(biāo)準(zhǔn)溫度系數(shù)曲線，以便自行校準(zhǔn)分壓比為標(biāo)準(zhǔn)分壓比。
[0009]本實(shí)用新型采用測溫探頭將高壓臂單元中膜式分壓電阻的溫度實(shí)時(shí)傳輸至交直流校準(zhǔn)儀以校準(zhǔn)分壓器的分壓比，提高了分壓器的分壓比精度，克服了電阻器溫度系數(shù)呈現(xiàn)非線性導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確的缺陷，確保了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外，本實(shí)用新型僅增設(shè)了測溫探頭和交直流校準(zhǔn)儀，因此結(jié)構(gòu)簡單、成本低，也易于實(shí)現(xiàn)，便于廣泛推廣和適用。
[0010]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述測溫探頭通過導(dǎo)熱膠粘接在膜式分壓電阻上，采用導(dǎo)熱膠固定測溫探頭，可以提高測溫探頭的響應(yīng)速度和準(zhǔn)確度。
[0011]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述粘接有測溫探頭的膜式分壓電阻位于高壓臂單元的絕緣支撐內(nèi)筒的中部。
[0012]作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，所述密封處理是采用粘膠粘接連線與供連線穿過的開孔之間的空隙實(shí)現(xiàn)密封，確保分壓器良好的整體密封性。
[0013]作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，所述高壓臂單元由兩個(gè)以上的高壓臂在豎向上依次連接而成，每個(gè)高壓臂均包括從內(nèi)至外依次嵌套的絕緣支撐內(nèi)筒、絕緣支撐外筒、絕緣外筒、設(shè)于絕緣支撐內(nèi)筒外壁上的膜式分壓電阻和設(shè)于絕緣支撐外筒外壁上的膜式鉗位電阻，相鄰?fù)搀w之間的空隙中填充有絕緣介質(zhì)，相鄰的高壓臂之間通過金屬法蘭連接，相鄰的高壓臂的膜式分壓電阻串聯(lián)，且相鄰的高壓臂的膜式鉗位電阻串聯(lián)，所述均壓環(huán)位于最上方的高壓臂的高端上，而最下方的高壓臂的低端通過金屬法蘭安裝在底座上，所述粘接有測溫探頭的膜式分壓電阻位于最下方的高壓臂的絕緣支撐內(nèi)筒的中部。
[0014]本實(shí)用新型所述自校準(zhǔn)高精度交直流分壓器還包括桿狀的絕緣支撐體和電容器，所述絕緣支撐體和電容器均豎向設(shè)置在所述絕緣外筒和絕緣支撐外筒之間的空隙中。
[0015]本實(shí)用新型所述膜式分壓電阻采用高壓精密膜式分壓電阻。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下顯著的技術(shù)效果:
[0017]⑴本實(shí)用新型采用測溫探頭將高壓臂單元中膜式分壓電阻的溫度實(shí)時(shí)傳輸至交直流校準(zhǔn)儀以校準(zhǔn)分壓器的分壓比，提高了分壓器的分壓比精度，克服了電阻器溫度系數(shù)呈現(xiàn)非線性導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確的缺陷，確保了測量結(jié)果準(zhǔn)確性。
[0018]⑵測溫探頭通過導(dǎo)熱膠粘接在膜式分壓電阻上，可提高測溫探頭的響應(yīng)速度和準(zhǔn)確度。
[0019]⑶密封處理是采用粘膠粘接密封，確保分壓器良好的整體密封性。
[0020]⑷當(dāng)高壓臂單元由兩個(gè)以上的高壓臂組成時(shí)，粘接有測溫探頭的膜式分壓電阻位于最下方的高壓臂的絕緣支撐內(nèi)筒的中部，使得輸出的實(shí)時(shí)的溫度能夠貼近全部的膜式分壓電阻實(shí)時(shí)溫度的平均值，以使分壓比的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確；另外，可縮短連線的長度，節(jié)省成本，且保證安全。
[0021](5)本實(shí)用新型僅增設(shè)了測溫探頭和交直流校準(zhǔn)儀，因此結(jié)構(gòu)簡單、成本低，也易于實(shí)現(xiàn)，便于廣泛推廣和適用。
【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0023]圖1是本實(shí)用新型的軸向剖示圖；
[0024]圖2是圖1中A局部放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1、2所示，是本實(shí)用新型一種自校準(zhǔn)高精度交直流分壓器，包括均壓環(huán)1、高壓臂單元2、低壓臂電阻3和底座4，高壓臂單元2包括從內(nèi)至外依次嵌套的絕緣支撐內(nèi)筒5、絕緣支撐外筒6、絕緣外筒7、粘接在絕緣支撐內(nèi)筒5外壁上的膜式分壓電阻8、粘接在絕緣支撐外筒6外壁上的膜式鉗位電阻9、測溫探頭14、交直流校準(zhǔn)儀15、桿狀的絕緣支撐體17和電容器18，膜式分壓電阻8采用高壓精密膜式分壓電阻，相鄰?fù)搀w之間的空隙中填充有絕緣介質(zhì)，高壓臂單元2的高端通過金屬法蘭11與均壓環(huán)1連接，膜式分壓電阻8和膜式鉗位電阻9的高端連接在該金屬法蘭11上，低壓臂電阻3安裝在底座4的屏蔽腔27內(nèi)，膜式分壓電阻8的低端與低壓臂電阻3的高端連接，低壓臂電阻3的低端連接底座4接地，膜式鉗位電阻9的低端連接底座4接地，分壓器輸出由低壓臂電阻3的高端引出，測溫探頭14采用一個(gè)光學(xué)感應(yīng)測溫探頭，測溫探頭14固定在高壓臂單元2的其中一個(gè)膜式分壓電阻8上并通過連線16穿出絕緣外筒7與交直流校準(zhǔn)儀15連接，連線16穿過絕緣外筒7的部位做密封處理，具體是采用粘膠23粘接連線16與供連線16穿過的開孔之間的空隙實(shí)現(xiàn)密封，可確保分壓器的整體密封性。測溫探頭14的敏感部分通過導(dǎo)熱膠22粘接在膜式分壓電阻8上。電容器18是交流分壓時(shí)的頻率響應(yīng)補(bǔ)償器件，絕緣支撐體17和電容器18均