分級(jí)式電壓互感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種分級(jí)式電壓互感器，包括同軸線設(shè)置的內(nèi)絕緣介質(zhì)層和外絕緣介質(zhì)層，內(nèi)絕緣介質(zhì)層的內(nèi)表面貼設(shè)有第一金屬層，內(nèi)絕緣介質(zhì)層的外表面貼設(shè)有第二金屬層，外絕緣介質(zhì)層的內(nèi)表面貼設(shè)有位于第二金屬層外側(cè)的第三金屬層，外絕緣介質(zhì)層的外表面貼設(shè)有第四金屬層，第二金屬層包括至少一個(gè)內(nèi)側(cè)低壓電極，第三金屬層包括與內(nèi)側(cè)低壓電極個(gè)數(shù)一一對(duì)應(yīng)的外側(cè)低壓電極，內(nèi)側(cè)低壓電極與對(duì)應(yīng)外側(cè)低壓電極短接。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中金屬層、絕緣介質(zhì)層、金屬層、絕緣介質(zhì)層、金屬層這種連續(xù)設(shè)置結(jié)構(gòu)對(duì)加工工藝要求較高的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
分級(jí)式電壓互感器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種分級(jí)式電壓互感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電力系統(tǒng)向大容量、超高壓和特高壓方向發(fā)展，對(duì)電力設(shè)備小型化，智能化， 高可靠性的要求也越來(lái)越高，國(guó)家電網(wǎng)對(duì)智能電網(wǎng)IIOKV及以上電站測(cè)量系統(tǒng)提出了雙保 護(hù)的原則，為了滿足目前智能電網(wǎng)要求，亟需一種小型化、可靠性高、精度高的多輸出式電 壓互感器?，F(xiàn)有的此類電壓互感器如中國(guó)專利CN203772925U公開的"GIS用多輸出電子式電 壓互感器"，該電壓互感器包括壓力容器，壓力容器內(nèi)由內(nèi)至外設(shè)置有一次導(dǎo)體、懸浮筒體、 第一金屬層、第二金屬層和第三金屬層，第一金屬層貼設(shè)于懸浮電極上，第二金屬層包括兩 個(gè)瓦片結(jié)構(gòu)的低壓電極，各低壓電極沿一次導(dǎo)體的周向間隔布置，第一金屬層與第二金屬 層之間及第二金屬層與第三金屬層之間分別設(shè)置有內(nèi)、外絕緣介質(zhì)層。該電壓互感器采用 電容分壓結(jié)構(gòu)，使用一次導(dǎo)體和懸浮筒體作為高壓電容，用絕緣隔開的同軸金屬層結(jié)構(gòu)作 為低壓電容，低壓電容側(cè)并上電阻引入采集器，經(jīng)積分、放大、雙A/D轉(zhuǎn)換后，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換 裝置轉(zhuǎn)化為光信號(hào)經(jīng)光纖接入合并單元同步處理后測(cè)量保護(hù)設(shè)備上?，F(xiàn)有這種分級(jí)式電壓 互感器存在在問(wèn)題在于:在一個(gè)絕緣介質(zhì)層的內(nèi)外表面設(shè)置金屬層的工藝較易實(shí)現(xiàn)，但是 金屬層、絕緣介質(zhì)層、金屬層、絕緣介質(zhì)層、金屬層這種連續(xù)緊貼設(shè)置工藝較難實(shí)現(xiàn)，加工工 藝要求高，不容易實(shí)現(xiàn)，成本相對(duì)較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種分級(jí)式電壓互感器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中金屬層、 絕緣介質(zhì)層、金屬層、絕緣介質(zhì)層、金屬層這種連續(xù)設(shè)置結(jié)構(gòu)對(duì)加工工藝要求較高的問(wèn)題。
[0004] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0005] -種分級(jí)式電壓互感器，包括同軸線設(shè)置的內(nèi)絕緣介質(zhì)層和外絕緣介質(zhì)層，內(nèi)絕 緣介質(zhì)層的內(nèi)表面貼設(shè)有第一金屬層，內(nèi)絕緣介質(zhì)層的外表面貼設(shè)有第二金屬層，外絕緣 介質(zhì)層的內(nèi)表面貼設(shè)有間隔位于第二金屬層外側(cè)的第三金屬層，外絕緣介質(zhì)層的外表面貼 設(shè)有第四金屬層，第二金屬層包括至少一個(gè)內(nèi)側(cè)低壓電極，第三金屬層包括與內(nèi)側(cè)低壓電 極個(gè)數(shù)一一對(duì)應(yīng)的外側(cè)低壓電極，內(nèi)側(cè)低壓電極與對(duì)應(yīng)外側(cè)低壓電極短接。
[0006] 第二金屬層與第三金屬層之間的間隙中填充有絕緣膠。
[0007] 第一金屬層的內(nèi)側(cè)同軸線貼設(shè)有懸浮電位筒，懸浮電位筒的內(nèi)側(cè)同軸線設(shè)置有一 次導(dǎo)體。
[0008] 第一、第二、第三和第四金屬層均為銅箱層。
[0009] 內(nèi)側(cè)低壓電極有至少兩個(gè)，內(nèi)側(cè)低壓電極為與內(nèi)絕緣介質(zhì)層同軸線設(shè)置的瓦片結(jié) 構(gòu)，外側(cè)低壓電極為與外絕緣介質(zhì)層同軸線設(shè)置的瓦片結(jié)構(gòu)，各內(nèi)側(cè)低壓電極沿內(nèi)絕緣介 質(zhì)層的周向間隔設(shè)置，相鄰內(nèi)側(cè)低壓電極之間的間隙沿內(nèi)絕緣介質(zhì)層的徑向與對(duì)應(yīng)相鄰?fù)?側(cè)低壓電極之間的間隙正對(duì)應(yīng)。
[0010] 本實(shí)用新型的有益效果為:本發(fā)明中第一金屬層、第二金屬層分別貼設(shè)于內(nèi)絕緣 介質(zhì)層的內(nèi)、外表面上，第三金屬層、第四金屬層分別貼設(shè)于外絕緣介質(zhì)層的內(nèi)、外表面上， 第二金屬層與第三金屬層間隔設(shè)置，使得第一金屬層、內(nèi)絕緣介質(zhì)層和第二金屬層構(gòu)成一 個(gè)單元，第三金屬層、外絕緣介質(zhì)層和第四金屬層也構(gòu)成一個(gè)單元，各單元都很容易加工， 簡(jiǎn)化了產(chǎn)品加工工藝，降低了產(chǎn)品的制作成本。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是圖1的A-A向剖視圖；
[0013] 圖3是圖2中內(nèi)、外絕緣介質(zhì)層與對(duì)應(yīng)金屬層的配合示意圖；
[0014] 圖4是圖2的電氣原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] -種分級(jí)式電壓互感器的實(shí)施例如圖1~4所示：包括壓力容器10,壓力容器10內(nèi) 設(shè)置有一次導(dǎo)體1，一次導(dǎo)體的外側(cè)同軸線設(shè)置有懸浮電位筒2、內(nèi)絕緣介質(zhì)層4和外絕緣介 質(zhì)層8，內(nèi)絕緣介質(zhì)層4的內(nèi)表面貼設(shè)有第一金屬層3，懸浮電位筒為各金屬層提供機(jī)械支 撐，第一金屬層3的內(nèi)表面貼設(shè)于懸浮電位筒2上，內(nèi)絕緣介質(zhì)層4的外表面貼設(shè)第二金屬層 5。外絕緣介質(zhì)層8的內(nèi)表面貼設(shè)有位于第二金屬層外側(cè)的第三金屬層7,外絕緣介質(zhì)層的外 表面貼設(shè)有第四金屬層9，第四金屬層9接地。第二金屬層包括兩個(gè)內(nèi)側(cè)低壓電極，內(nèi)側(cè)低壓 電極為與內(nèi)絕緣介質(zhì)層同軸線設(shè)置的瓦片結(jié)構(gòu)，第三金屬層包括與內(nèi)側(cè)低壓電極個(gè)數(shù)一一 對(duì)應(yīng)的外側(cè)低壓電極，外側(cè)低壓電極為與外絕緣介質(zhì)層同軸線設(shè)置的瓦片結(jié)構(gòu)，各內(nèi)側(cè)低 壓電極分別與對(duì)應(yīng)外側(cè)低壓電極通過(guò)導(dǎo)電體11短接，相鄰內(nèi)側(cè)低壓電極之間的間隙12沿內(nèi) 絕緣介質(zhì)層的徑向與相鄰?fù)鈧?cè)低壓電極之間的間隙13正對(duì)應(yīng)。第二金屬層與第三金屬層之 間填充有絕緣膠6,絕緣膠既能起到相鄰內(nèi)側(cè)低壓電極、相鄰?fù)鈧?cè)低壓電極的彼此絕緣作 用，絕緣膠還能起到保證產(chǎn)品整體強(qiáng)度的作用。本實(shí)施例中各金屬層均為銅箱層。
[0016] -次導(dǎo)體與懸浮電位筒之間采用絕緣氣體（比如說(shuō)六氟化硫)絕緣，其二者之間形 成高壓電容，承擔(dān)一次導(dǎo)體到壓力容器地電位壓降主要部分。第一金屬層、第二金屬層之間 和第三金屬層、第四金屬層之間分別形成兩級(jí)電容，兩級(jí)電容通過(guò)絕緣膠結(jié)合在一起。兩級(jí) 電容結(jié)構(gòu)上獨(dú)立，加工工藝一致，內(nèi)、外絕緣介質(zhì)層均為高韌性、高絕緣性能才能。使用時(shí)在 外側(cè)低壓電極與第四金屬層之間并聯(lián)匹配電阻，通過(guò)屏蔽電纜連接電壓采集單元，電壓采 集單元安裝于壓力容器外側(cè)的封閉金屬制殼體內(nèi)，可以避免外界電磁場(chǎng)的干擾。
[0017] 如圖4所示:一次導(dǎo)體外表面與懸浮電位筒靠近一次導(dǎo)體側(cè)表面電容參數(shù)C1，第一 金屬層3與第二金屬層5各內(nèi)側(cè)低壓電極間電容參數(shù)C 2a，第四金屬層9與第三金屬層各外側(cè) 低壓電極7間電容參數(shù)C2b，可根據(jù)同軸電容計(jì)算公式得出，此處不再贅述。匹配電阻R p計(jì)算 公式如下：
(1)
[0018
[0019] 式中：
為內(nèi)側(cè)低壓電極的個(gè)數(shù)。
[0020] 根據(jù)公式（1)，已知輸出值為可求匹配電阻RP。
[0021] 在本實(shí)用新型的其它實(shí)施例中：內(nèi)側(cè)低壓電極的個(gè)數(shù)還可以是一個(gè)、三個(gè)或其它 個(gè)數(shù);第二金屬層與第三金屬層之間也可通過(guò)填充絕緣氣體絕緣；內(nèi)側(cè)低壓電極、外側(cè)低壓 電極還可以是與對(duì)應(yīng)絕緣介質(zhì)層同軸線設(shè)置的筒形結(jié)構(gòu)，此時(shí)各低壓電極沿軸向間隔布 置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種分級(jí)式電壓互感器，包括同軸線設(shè)置的內(nèi)絕緣介質(zhì)層和外絕緣介質(zhì)層，其特征 在于：內(nèi)絕緣介質(zhì)層的內(nèi)表面貼設(shè)有第一金屬層，內(nèi)絕緣介質(zhì)層的外表面貼設(shè)有第二金屬 層，外絕緣介質(zhì)層的內(nèi)表面貼設(shè)有間隔位于第二金屬層外側(cè)的第三金屬層，外絕緣介質(zhì)層 的外表面貼設(shè)有第四金屬層，第二金屬層包括至少一個(gè)內(nèi)側(cè)低壓電極，第三金屬層包括與 內(nèi)側(cè)低壓電極個(gè)數(shù)一一對(duì)應(yīng)的外側(cè)低壓電極，內(nèi)側(cè)低壓電極與對(duì)應(yīng)外側(cè)低壓電極短接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)式電壓互感器，其特征在于:第二金屬層與第三金屬層之 間的間隙中填充有絕緣膠。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)式電壓互感器，其特征在于:第一金屬層的內(nèi)側(cè)同軸線貼 設(shè)有懸浮電位筒，懸浮電位筒的內(nèi)側(cè)同軸線設(shè)置有一次導(dǎo)體。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)式電壓互感器，其特征在于:第一、第二、第三和第四金屬 層均為銅箱層。5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4任意一項(xiàng)所述的分級(jí)式電壓互感器，其特征在于：內(nèi)側(cè)低壓電極 有至少兩個(gè)，內(nèi)側(cè)低壓電極為與內(nèi)絕緣介質(zhì)層同軸線設(shè)置的瓦片結(jié)構(gòu)，外側(cè)低壓電極為與 外絕緣介質(zhì)層同軸線設(shè)置的瓦片結(jié)構(gòu)，各內(nèi)側(cè)低壓電極沿內(nèi)絕緣介質(zhì)層的周向間隔設(shè)置， 相鄰內(nèi)側(cè)低壓電極之間的間隙沿內(nèi)絕緣介質(zhì)層的徑向與對(duì)應(yīng)相鄰?fù)鈧?cè)低壓電極之間的間 隙正對(duì)應(yīng)。
【文檔編號(hào)】H01F38/26GK205427013SQ201521000419
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月4日
【發(fā)明人】田志國(guó), 盧樹峰, 楊世海, 徐敏銳, 陳銘明, 趙雙雙, 陳剛, 李志新, 袁亮
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院, 許繼集團(tuán)有限公司