一種gis用電子式電壓互感器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種GIS用電子式電壓互感器。
【背景技術】
[0002] 目前的GIS用電子式電壓互感器(包括組合互感器設備中的電壓互感器)多為同軸 電容分壓結構。如中國專利CN203772925U公開的"GIS用多輸出電子式電壓互感器"，包括由 內至外依次同軸線設置的一次導體、懸浮電極、第二金屬層和第三金屬層，懸浮電極包括懸 浮電位筒及貼設于懸浮電位筒外周的第一金屬層，第二金屬層由兩個彼此絕緣的低壓電極 構成，每個低壓電極均為軸線沿上下方向延伸的瓦片狀結構，各低壓電極沿一次導體的周 向間隔布置，各低壓電極與第三金屬層、第一金屬層及相鄰兩個低壓電極之間設置有絕緣 體。一次導體與懸浮電位筒之間的絕緣氣體絕緣，從而形成高壓電容。現有的這種電子式電 壓互感器存在的問題在于:各低壓電極與第三金屬層、第一金屬層之間的絕緣較難處理，需 設計異形結構的絕緣體，絕緣體包括內層絕緣體、外層絕緣體和連接于內、外層絕緣體之間 的連接絕緣體，這種結構對加工有較高的要求，不適應快速發展的市場環境。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于提供一種GIS用電子式電壓互感器，以解決現有技術中需設置 異形絕緣體而導致整個電壓互感器結構復雜的問題。
[0004] 為了解決上述問題，本發明的技術方案為：
[0005] -種GIS用電子式電壓互感器，包括壓力容器，壓力容器內由內至外依次同軸線設 置有一次導體、懸浮電極和第一金屬層，第一金屬層包括至少兩個彼此絕緣的低壓電極，各 低壓電極與懸浮電極之間設置有絕緣筒，各低壓電極的外周裸露于所述壓力容器內，各低 壓電極與壓力容器之間具有用于填充絕緣氣體的空間。
[0006] 絕緣筒為與一次導體同軸線設置的等壁厚結構，相鄰兩個低壓電極之間具有用于 所述絕緣氣體填充而使所述相鄰兩個低壓電極絕緣的間隙。
[0007]懸浮電極由懸浮電位筒及貼設于懸浮電位筒外周的第二金屬層構成。
[0008] 各低壓電極均為與一次導體同軸線設置的瓦片狀結構，各低壓電極沿一次導體的 周向間隔布置。
[0009] 其中一個低壓電極為用于直接接地的接地電極，其余的低壓電極為輸出電極。
[0010] 輸出電極的弧長大于接地電極的弧長。
[0011] 本發明的有益效果為:本發明中省去現有技術中的第三金屬層結構，各低壓電極 裸露于壓力容器內，因此只需在低壓電極與懸浮電極之間設置絕緣筒，低壓電極的外側可 以通過絕緣氣體絕緣，簡化了絕緣結構的設計，減小了整個產品的結構復雜程度，易于生產 加工。
[0012] 進一步的，接地電極直接接地，這樣可以減少暫態電壓對輸出電極所在線路的影 響。
[0013] 進一步的，接地電極的弧長大于輸出電極的弧長，這樣可以實現在雷電沖擊試驗 中的分壓作用，降低這些測試試驗對其它線路的影響。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本發明的實施例1的結構示意圖；
[0015] 圖2是本發明中壓力容器、第一金屬層、懸浮電極和一次導體的布置示意圖；
[0016] 圖3是圖2中懸浮電極、絕緣筒與第一金屬層的配合示意圖；
[0017] 圖4是圖1的電氣原理圖；
[0018]圖5是本發明的實施例2的電氣原理圖。
【具體實施方式】
[0019] 一種GIS用電子式電壓互感器的實施例1如圖1~4所示:包括壓力容器2,壓力容器 2內由內至外依次同軸線設置有一次導體1、懸浮電極和第一金屬層，懸浮電極由懸浮電位 筒5及貼設于懸浮電位筒外周的第二金屬層4構成，懸浮電極為金屬層提供支撐，第一金屬 層包括三個彼此絕緣的低壓電極3,各低壓電極3與第二金屬層4之間設置有與一次導體同 軸線設置的等壁厚結構的絕緣筒7,各低壓電極與壓力容器之間具有用于填充絕緣氣體的 空間。各低壓電極均為與一次導體同軸線設置的瓦片狀結構，各低壓電極沿一次導體的周 向間隔布置，相鄰兩個低壓電極之間具有用于絕緣氣體填充而使相鄰兩個低壓電極絕緣的 間隙6。其中一個低壓電極為用于直接接地的接地電極，其余的低壓電極為設置電阻引線結 構的輸出電極，接地電極的弧長大于輸出電極的弧長。圖中項8表示供二次電子單元安裝的 箱體。
[0020] -次導體與懸浮電位筒之間形成C1，第二金屬層與低壓電極的接地電極之間形成 C3,第二金屬層與低壓電極的各輸出電極之間分別形成C2和C4,其中C4對應的輸出電極的 弧長較長。各低壓電極形成孤島結構，從低壓電極引出多路信號，通過屏蔽電纜將信號輸給 位于壓力容器內部的二次電子單元，經AD轉換后輸出信號給智能單元。通過改變低壓電極 的個數，可實現電壓互感器多輸出、多保護功能。
[0021] -次導體外表面與懸浮電位筒靠近一次導體側表面電容參數為&，第二金屬層與 第一金屬層的輸出電極間的容參數為C2，C4，與第一金屬層的接地電極間的電容參數為C3， 可根據同軸電容公式進行計算：
[0022] (1)
[0023] 式中：ε〇相對真空的介電常數介電常數；1電容屏長度;a同軸近軸側金屬層半 徑;b同軸遠軸側金屬層半徑。
[0024] 由金屬層結構可知，第二金屬層與第一金屬層各孤島區域間電容并聯，在輸出端 口間串聯匹配電阻，根據電氣原理圖可知（圖4):
[0025]
[0026] 式中，Q為高壓電容，C2，C4為第一金屬層2個相同孤島區域的電容，C3為第一金屬 層另外一個孤島區域的電容參數，輸出值為已知輸出值&或匹配電阻辦= R2可求。
[0027] 在本發明的其它實施例中：各低壓電極也可以是與一次導體同軸線設置的筒形結 構，此時各低壓電極可以沿一次導體的軸向間隔布置;低壓電極之間也可以通過絕緣體絕 緣;接地電極與各輸出電極的弧長還可以相同；懸浮電位筒與第二金屬層還可以一體設置。 [0028] GIS用電子式電壓互感器的實施例2如圖5所示:實施例2與實施例1不同的是，低壓 電極有多個，第二金屬層與各低壓電極之間分別形成C2~C n。
【主權項】
1. 一種GIS用電子式電壓互感器，包括壓力容器，壓力容器內由內至外依次同軸線設置 有一次導體、懸浮電極和第一金屬層，第一金屬層包括至少兩個彼此絕緣的低壓電極，其特 征在于:各低壓電極與懸浮電極之間設置有絕緣筒，各低壓電極的外周裸露于所述壓力容 器內，各低壓電極與壓力容器之間具有用于填充絕緣氣體的空間。2. 根據權利要求1所述的GIS用電子式電壓互感器，其特征在于：絕緣筒為與一次導體 同軸線設置的等壁厚結構，相鄰兩個低壓電極之間具有用于所述絕緣氣體填充而使所述相 鄰兩個低壓電極絕緣的間隙。3. 根據權利要求1所述的GIS用電子式電壓互感器，其特征在于：懸浮電極由懸浮電位 筒及貼設于懸浮電位筒外周的第二金屬層構成。4. 根據權利要求1~3任意一項所述的GIS用電子式電壓互感器，其特征在于:各低壓電 極均為與一次導體同軸線設置的瓦片狀結構，各低壓電極沿一次導體的周向間隔布置。5. 根據權利要求4所述的GIS用電子式電壓互感器，其特征在于：其中一個低壓電極為 用于直接接地的接地電極，其余的低壓電極為輸出電極。6. 根據權利要求5所述的GIS用電子式電壓互感器，其特征在于:輸出電極的弧長大于 接地電極的弧長。
【專利摘要】本發明涉及一種GIS用電子式電壓互感器，包括壓力容器，壓力容器內由內至外依次同軸線設置有一次導體、懸浮電極和第一金屬層，第一金屬層包括至少兩個彼此絕緣的低壓電極，各低壓電極與懸浮電極之間設置有絕緣筒，各低壓電極的外周裸露于所述壓力容器內，各低壓電極與壓力容器之間具有用于填充絕緣氣體的空間。本發明解決了現有技術中需設置異形絕緣體而導致整個電壓互感器結構復雜的問題。
【IPC分類】G01R15/18
【公開號】CN105467186
【申請號】CN201510885678
【發明人】田志國, 池立江, 潘丁, 袁亮, 顏語, 石睿睿, 趙盼盼, 鄭玲玲, 李保明, 王昊午
【申請人】國家電網公司, 許繼集團有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月4日