一種電子式電流電壓組合互感器的制作方法

本發明涉及一種電子式電流電壓組合互感器。

背景技術：

隨著電力系統向大容量，超高壓和特高壓方向發展，對電力設備小型化，智能化，高可靠性的要求也越來越高。針對國家電網對智能電網提出的110KV級以上電站測量系統采用雙保護原則，電壓互感器需采用雙感頭。

有源電子式電流互感器主要使用羅氏線圈及低功率線圈作為互感器，傳統電子式電流互感器通過調節頂緊螺釘，靠擠壓作用對線圈進行固定，此安裝方式線圈難以很好的固定住，且安裝時需要很多零部件，安裝費時費力，且由于羅氏線圈屬于非磁性骨架，在小信號時極易受外界干擾，影響測量精度。

目前電子式電壓互感器多采用電容分壓結構，使用一次屏蔽罩和懸浮筒體的同軸結構作為高壓電容，用絕緣介質的同軸金屬層結構作為低壓電容，低壓電容側并上電阻引入采集器、經積分、放大、雙模數轉換后，通過廣電轉換裝置轉化為光信號僅光纖接入合并單元同步處理后到測量保護設備上。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題，在于提供一種線圈安裝方便，線圈電流互感器不容易受外界干擾的電子式電流電壓組合互感器。

本發明是這樣實現的：一種電子式電流電壓組合互感器，包括穿設在一次導體上的二次導體，所述一次導體及二次導體之間設有環氧筒，所述環氧筒的內外表面均勻涂覆有半導體漆；二次導體外側壁裝設有線圈電流互感器和同軸電容分壓器；所述二次導體外側壁軸向設置有內屏蔽筒及外屏蔽筒，內屏蔽筒、 外屏蔽筒與二次導體同軸設置；內屏蔽筒、外屏蔽筒的一端設有前環形蓋板，所述環形蓋板使該端的內、外屏蔽筒之間形成容置線圈電流互感器的環形腔體，所述內、外屏蔽筒或環形蓋板上設置有與所述內、外屏蔽筒同軸線設置并用于套裝于相應二次導體外側壁上的連接套筒；所述同軸電容分壓器包括高電壓電容和低電壓電容，所述同軸電容分壓器設有至少兩個低壓電容，每個低壓電容形成一路電壓互感器輸出。

其中，所述內、外屏蔽筒與前環形蓋板一體設置，連接套筒的后端垂直于軸向設有外翻，所述外翻的后端面與前環形蓋板的前端面貼合固定有連接法蘭。

其中，所述低壓電容由二次導體外側由內向外依次同軸布設的中間電容屏和低壓電容屏，以及中間電容屏和電壓電容屏之間的半導體屏蔽紙構成；中間電容屏包括至少兩個沿同一圓周分布的、瓦形的、互不導電的第二金屬層，低壓電容屏為筒形的第三金屬層。

其中，所述二次導體外側壁緊貼設有第一金屬層。

其中，所述一次導體繞制于鐵芯上，所述鐵芯上包扎有緩沖材料，所述一次導體、鐵芯以及緩沖材料外側包覆有半導體屏蔽紙。

本發明的優點在于：

其一、使用時將各線圈安裝于內屏蔽筒、外屏蔽筒形成的環形腔體中，其結構簡單，使用方便；同時外屏蔽筒、內屏蔽筒配合將線圈包裹起來，解決了羅氏線圈易受外界干擾的問題。

其二、本發明通過增加可分離為多個電氣隔離部分的中間電容屏，用于形成多個低壓電容，可實現雙電壓互感器傳感頭，雙輸出，雙保護的功能，具備小型化，高抗干擾，高可靠性，低成本的優點。

其三、采用所述環氧筒作為屏蔽筒成本低廉，而且環氧筒及半導體漆存儲方便，取材容易，同時能夠有效的優化電場分布，保證了一次導體、二次導體之間的距離而不會被擊穿，從而達到延長絕緣材料的壽命，使設備運行更加安全可靠。

附圖說明

圖1為本發明的電子式電流電壓組合互感器的結構示意圖；

圖2所示為本發明的內屏蔽筒、外屏蔽筒的結構示意圖。

標號說明：

鐵芯-1 一次導體-2 線圈殼體-3 線圈電流互感器-4 二次導體-5

壓力容器殼體-6 采集單元-7 連接套筒-8 前環形蓋板-9

連接法蘭-10 外屏蔽筒-11 后環形蓋板-12 絕緣環-13

內屏蔽筒-14

具體實施方式

為詳細說明本發明的技術內容、構造特征、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。

參閱圖1、2所示，一種電子式電流電壓組合互感器，包括穿設在一次導體2上的二次導體5，所述一次導體2及二次導體5之間設有環氧筒，所述環氧筒的內外表面均勻涂覆有半導體漆；二次導體5外側壁裝設有線圈電流互感器4和同軸電容分壓器。

所述二次導體外側壁軸向設置有內屏蔽筒14及外屏蔽筒11，內屏蔽筒14、外屏蔽筒11與二次導體同軸設置；內屏蔽筒14、外屏蔽筒11的一端設有前環形蓋板9，所述前環形蓋板9使該端的內、外屏蔽筒11之間形成容置線圈電流互感器的環形腔體，外屏蔽筒11的后端上通過螺釘連接有用于封堵內屏蔽筒14、外屏蔽筒11之間間隙的后環形蓋板12。后環形蓋板12與內筒體后端面之間設有絕緣環13。所述內、外屏蔽筒11或前環形蓋板9上設置有與所述內、外屏蔽筒同軸線設置并用于套裝于相應二次導體外側壁上的連接套筒8；連接套筒8的后端向外延伸設有外翻，所述外翻的后端面與前環形蓋板的前端面貼合設置有連接法蘭10，連接法蘭10通過螺釘固定于前環形蓋板9上。

所述二次導體外側壁的同軸電容分壓器包括高電壓電容和低電壓電容，所述同軸電容分壓器設有至少兩個低電壓電容，每個低壓電容形成一路電壓互感器輸出。

如上所述的電子式電流電壓組合互感器，其基于傳統SF6氣體絕緣GIS用 電流電壓組合互感器結構，外部為壓力容器殼體6，線圈電流互感器4固定于線圈殼體3內。所述的一次導體2和線圈電流互感器4組成電流傳感頭，將電流傳感頭采集到的信號引至采集單元7，一次導體2穿過二次導體5，二次導體5與所述的壓力容器殼體6之間絕緣處理。對應同軸穿設在一次導體2上的同軸電容器，其高壓電容由一次導體2、二次導體5以及它們之間的環氧筒組成，二次導體5為高壓電容屏。在本實施方式中，互感器其內部唯一可以近似平行電場的就是二次導體5的環氧屏蔽筒以及一次導體2的屏蔽紙之間的電場。環氧屏蔽筒可以有效的讓電場變得比較圓滑，筒內的電場處于光滑圓柱平面內。一次導體2繞制于鐵芯1上，所述鐵芯1上包扎有緩沖材料，半導體屏蔽紙將一次導體2和鐵芯1以及緩沖材料都屏蔽起來接地，使得一次對二次，二次對地的電場都能夠集中在環氧筒體和半導體紙之間，同時一次導體2表面又類似為圓滑過渡的圓形結構，與環氧屏蔽筒構成同心圓圓柱，使得一次導體2、二次導體5之間可產生近似平行電場，使得此處的電場強度較低，這樣利用等電位的原理成功利用半導體環氧筒將二次導體5、二次對一次復雜的電場變成平行電場，電場強度低，此時只要控制好一次導體2以及二次導體5之間的距離，就能夠保證產品的安全可靠。

本實施方式中采用的環氧樹脂在凝固、固化時具有很強的收縮性，為了確保一次導體2與二次導體5之間形成周極對稱均勻電場，環氧屏蔽筒具備很強的抗拉伸能力，并具有一定的延伸率，選擇環氧屏蔽筒不僅具備此兩項性能，還能很好的保證滲透性，半導體漆涂刷高溫下不掉漆，而且涂刷后使筒表面更光滑、均勻，從而促進電場改善，此外環氧絕緣筒具有較好的柔軟型和耐熱性，基材厚度具有可選性，有效的便于生產。

在又一實施方式中，所述低壓電容由二次導體5外側由內向外依次同軸布設的中間電容屏和低壓電容屏，以及中間電容屏和電壓電容屏之間的半導體屏蔽紙構成；中間電容屏包括至少兩個沿同一圓周分布的、瓦形的、互不導電的第二金屬層，低壓電容屏為筒形的第三金屬層。高壓電容屏與中間電容屏以他們之間的絕緣介質形成中間電容，每個第二金屬層和第三金屬層均形成一個傳感頭接口，并聯匹配電阻，構成阻容分壓電路，整體構成多傳感頭，能夠分別 采樣電壓信號回路，通過信號線連接采集單元7，采集單元7安裝在壓力容器殼體6上，輸出數值光信號，經光纖輸出，電子采集單元7要求安裝在有良好的電磁屏蔽的客體內，改善了電子回路的工作環境，減少電磁干擾，就地電源為采集單元7供電，克服有源互感器存在的問題，在低壓電容輸出兩端并聯的大電阻，形成高電壓抑制電路，在電壓采集器輸入端并聯小電阻，保證電壓信號傳變精度。

第二金屬層、第三金屬層可以采用金屬箔，第二金屬層與第三金屬層之間，二次導體5與第二金屬層之間的絕緣介質可以采用絕緣屏蔽紙，中間電容屏和低壓電容屏可以采用整體的三層金屬箔構成，三層金屬箔之間設有絕緣屏蔽紙，第一層金屬箔緊密貼敷于二次導體5外側，與二次導體5導電短接，第一層金屬箔與二次導體5形成高壓電容屏，第二金屬箔為中間電容屏，第三金屬箔為低壓電容屏，一次導體2與高壓電容屏及他們之間的環氧筒形成高壓電容，高壓電容屏與中間電容屏及他們之間的絕緣介質形成中間電容，中間電容屏與低壓電容屏及它們之間的絕緣介質形成低壓電容。所述高壓電容屏與中間電容屏構成兩個低壓電容，這樣整體就構成了一個高壓電容、兩個中間電容、兩個低壓電容，從兩個中間電容分別取信號，在兩個低壓電容側分別并聯高壓抑值泄放電阻，就構成了雙傳感頭分別采樣電壓信號。