一種新型電容分壓式的電壓傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型電容分壓式的電壓傳感器，用于電力系統的高壓電網中，其功能是將一次系統的高電壓按比例的變換為低電壓，供給測量儀器和保護裝置使用。
【背景技術】
[0002]在二十世紀六十年代，一些科技發達的西方國家已經開始研究電壓傳感器，到了八十年代未就已掛網運行。國內對電壓傳感器的研發起步較晚，目前電壓傳感器的傳感單元使用較多的是電阻分壓，采用電阻分壓的的電壓傳感器的關鍵部件為高壓電阻，高壓電阻在長時間運行容易產生大量的熱量難以散發，使其可靠性大為降低，又因制作高壓電阻的原材料受溫度變化和電壓變化的影響很明顯，產品的二次輸出不穩定，精度難以實現0.2級。此外電壓傳感器也有采用因瓦合金來制作電容分壓器，因瓦合金這種材料具有優異的溫度特性，其物理性能幾乎不受溫度的影響，但這種材料價格比較貴，國內外都很少采用因瓦合金制作分壓器的電壓傳感器。目前制作電壓傳感器的發展主要是產品容易受溫度的影響，難以實現高精度二次輸出。
【發明內容】
[0003]本發明解決溫度對電壓傳感器二次輸出誤差產生的影響，提供一種結構簡單，安裝方便，可長時間連續工作，電壓等級10kv，精度0.2級的電壓傳感器。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:
[0005]一種新型電容分壓式的電壓傳感器，主要由電極、高壓部件、兩個高壓部件的內電極、分壓器、兩個分壓器的內電極、屏蔽線和澆注體組成，所述電壓傳感器是用來測量電壓U的，包括一個電壓取樣電極，至少一個高壓部件，一個分壓器和一件電磁場屏蔽組件，所述電壓傳感器是通過電極施加在高壓部件的一個電極和分壓器的一個電極之間來測量電壓U，并由高壓部件與分壓器的電容量建立一分壓比k。
[0006]所述施加在分壓器與高壓部件之間的電壓比k為一常數，其值取k= I: 10000。
[0007]所述兩個高壓部件的內電極是相互隔開放置的，并且在兩個電極之間填充有介電常數為5?100的電介質,所述電介質的溫度系數為O?±30ppm,介電損耗角正切值彡 5X10'
[0008]所述電極形狀為一半徑為R的圓，制作材料為銀和鈀的混合電子材料。
[0009]所述兩個高壓部件的內電極之間放置的電介質具有厚度δ，厚度δ根據電壓傳感器的使用電壓等級選擇。
[0010]所述分壓器具有與高壓部件相同的溫度系數及相同的變化趨勢。
[0011]所述電壓傳感器的二次輸出為一電壓值U，且U = kXU，為使二次輸出電壓不受外部高頻磁場的干擾，在高壓部件的外層為一金屬屏蔽層，且金屬屏蔽層與高壓部件不能接觸，金屬屏蔽層與二次信號傳輸線的屏蔽層相連。
[0012]本發明一種電容分壓式的電壓傳感器工作時一次電壓加在電極上，分壓器把一次電壓按比例的轉換為低壓信號，通過二次信號的傳輸系統供給測量儀器和保護裝置使用。
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步說明。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的結構示意圖。
[0015]圖中:1_電極；2_高壓部件的內電極；3_高壓部件；4_高壓部件的內電極；5-分壓器的內電極；6_分壓器；7_分壓器的內電極。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，本發明一種新型電容分壓式的電壓傳感器由電極1、高壓部件3、分壓器6、金屬屏蔽組件和二次信號傳輸線組成。其中高壓部件3的內電極2和4互相隔離放置，兩電極之間填充有介電常數為5?100的電介質。
[0017]所述的電介質為幾種金屬氧化物的混合料，其氧化物的配比直接影響電介質的穩定性及耐壓和局部放電。
[0018]所述的電介質溫度系數為O?±30ppm,介質損耗角正切值彡5X 10_4,電介質具有良好的溫度特性及老化特性，以保證溫度在-25?40°C的變化范圍內產品的二次輸出穩定在0.2級，并可長時間通電運行。
[0019]所述的高壓部件內電極2和4用銀鈀合金制作，其中鈀的含量為3%，使其具有良好的附著力和可焊性。
[0020]所述的分壓器6具有與高壓部件3相同的結構，且其電介質與高壓部件3使用的電介質為同一種材料，制作方法相同。
[0021]所述的分壓器6優選的控制其電容值，使其與高壓部件3的電容量之比為10000: I。
[0022]所述的高壓部件3安裝時通過安裝螺孔直接固定在電極I上，分壓器6的其中一個電極5與高壓部件3的另一電極4焊接，二次信號通過分壓器6的兩端輸出，信號傳輸采用屏蔽線與航空插頭的組合方式輸出。
[0023]所述各零部件安裝固定后用環氧樹脂澆注。
[0024]本發明通過以上方式提供一種結構簡單，精度為0.2級的電壓傳感器，可滿足電力系統測量和繼電保護的使用要求。
【主權項】
1.一種新型電容分壓式的電壓傳感器，主要由電極、高壓部件、兩個高壓部件的內電極、分壓器、兩個分壓器的內電極、屏蔽線和澆注體組成，其特征在于:所述電壓傳感器是用來測量電壓U的,包括一個電壓取樣電極,至少一個高壓部件，一個分壓器和一件電磁場屏蔽組件，所述電壓傳感器是通過電極施加在高壓部件的一個電極和分壓器的一個電極之間來測量電壓U，并由高壓部件與分壓器的電容量建立一分壓比k。
2.根據權利要求1所述的一種新型電容分壓式的電壓傳感器，其特征在于:所述施加在分壓器與高壓部件之間的電壓比k為一常數，其值取k= I: 10000。
3.根據權利要求1所述的一種新型電容分壓式的電壓傳感器，其特征在于:所述兩個高壓部件的內電極是相互隔開放置的，并且在兩個電極之間填充有介電常數為5?100的電介質，所述電介質的溫度系數為O?±30ppm,介電損耗角正切值彡5X 10_4。
4.根據權利要求3所述的一種新型電容分壓式的電壓傳感器，其特征在于:所述電極形狀為一半徑為R的圓，制作材料為銀和鈀的混合電子材料。
5.根據權利要求1或3所述的一種新型電容分壓式的電壓傳感器，其特征在于:所述兩個高壓部件的內電極之間放置的電介質具有厚度I厚度S根據電壓傳感器的使用電壓等級選擇。
6.根據權利要求1所述的一種新型電容分壓式的電壓傳感器，其特征在于:所述分壓器具有與高壓部件相同的溫度系數及相同的變化趨勢。
7.根據權利要求1所述的一種新型電容分壓式的電壓傳感器，其特征在于:所述電壓傳感器的二次輸出為一電壓值U，且u = kXU，為使二次輸出電壓不受外部高頻磁場的干擾，在高壓部件的外層為一金屬屏蔽層，且金屬屏蔽層與高壓部件不能接觸，金屬屏蔽層與二次信號傳輸線的屏蔽層相連。
【專利摘要】本發明公開了一種新型電容分壓式的電壓傳感器，主要包括電極、高壓部件、分壓器、屏蔽線和澆注體。所述電容分壓式的電壓傳感器結構簡單，安裝方便，其關鍵部件分壓器和高壓部件使用一種具有良好的溫度特性和電壓系數的電介質填充，能很好的克服溫度和電磁干擾對誤差的影響，產品二次輸出精度達0.2級。
【IPC分類】G01R19-00, G01R15-06
【公開號】CN104714069
【申請號】CN201310676428
【發明人】張樹華, 梁永亮, 李基森, 陳玫
【申請人】廣東四會互感器廠有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月13日