分級式電壓互感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種分級式電壓互感器，包括同軸線設置的內絕緣介質層和外絕緣介質層，內絕緣介質層的內表面貼設有第一金屬層，內絕緣介質層的外表面貼設有第二金屬層，外絕緣介質層的內表面貼設有位于第二金屬層外側的第三金屬層，外絕緣介質層的外表面貼設有第四金屬層，第二金屬層包括至少一個內側低壓電極，第三金屬層包括與內側低壓電極個數一一對應的外側低壓電極，內側低壓電極與對應外側低壓電極短接。本實用新型解決了現有技術中金屬層、絕緣介質層、金屬層、絕緣介質層、金屬層這種連續設置結構對加工工藝要求較高的問題。
【專利說明】
分級式電壓互感器
技術領域
[0001 ] 本實用新型涉及一種分級式電壓互感器。
【背景技術】
[0002] 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，國家電網對智能電網IIOKV及以上電站測量系統提出了雙保 護的原則，為了滿足目前智能電網要求，亟需一種小型化、可靠性高、精度高的多輸出式電 壓互感器。現有的此類電壓互感器如中國專利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，壓力容器內由內至外設置有一次導體、懸浮筒體、 第一金屬層、第二金屬層和第三金屬層，第一金屬層貼設于懸浮電極上，第二金屬層包括兩 個瓦片結構的低壓電極，各低壓電極沿一次導體的周向間隔布置，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置有內、外絕緣介質層。該電壓互感器采用 電容分壓結構，使用一次導體和懸浮筒體作為高壓電容，用絕緣隔開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A/D轉換后，通過光電轉換 裝置轉化為光信號經光纖接入合并單元同步處理后測量保護設備上。現有這種分級式電壓 互感器存在在問題在于:在一個絕緣介質層的內外表面設置金屬層的工藝較易實現，但是 金屬層、絕緣介質層、金屬層、絕緣介質層、金屬層這種連續緊貼設置工藝較難實現，加工工 藝要求高，不容易實現，成本相對較高。
【發明內容】
[0003] 本實用新型的目的在于提供一種分級式電壓互感器，以解決現有技術中金屬層、 絕緣介質層、金屬層、絕緣介質層、金屬層這種連續設置結構對加工工藝要求較高的問題。
[0004] 為了解決上述問題，本發明的技術方案為：
[0005] -種分級式電壓互感器，包括同軸線設置的內絕緣介質層和外絕緣介質層，內絕 緣介質層的內表面貼設有第一金屬層，內絕緣介質層的外表面貼設有第二金屬層，外絕緣 介質層的內表面貼設有間隔位于第二金屬層外側的第三金屬層，外絕緣介質層的外表面貼 設有第四金屬層，第二金屬層包括至少一個內側低壓電極，第三金屬層包括與內側低壓電 極個數一一對應的外側低壓電極，內側低壓電極與對應外側低壓電極短接。
[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] 第一金屬層的內側同軸線貼設有懸浮電位筒，懸浮電位筒的內側同軸線設置有一 次導體。
[0008] 第一、第二、第三和第四金屬層均為銅箱層。
[0009] 內側低壓電極有至少兩個，內側低壓電極為與內絕緣介質層同軸線設置的瓦片結 構，外側低壓電極為與外絕緣介質層同軸線設置的瓦片結構，各內側低壓電極沿內絕緣介 質層的周向間隔設置，相鄰內側低壓電極之間的間隙沿內絕緣介質層的徑向與對應相鄰外 側低壓電極之間的間隙正對應。
[0010] 本實用新型的有益效果為:本發明中第一金屬層、第二金屬層分別貼設于內絕緣 介質層的內、外表面上，第三金屬層、第四金屬層分別貼設于外絕緣介質層的內、外表面上， 第二金屬層與第三金屬層間隔設置，使得第一金屬層、內絕緣介質層和第二金屬層構成一 個單元，第三金屬層、外絕緣介質層和第四金屬層也構成一個單元，各單元都很容易加工， 簡化了產品加工工藝，降低了產品的制作成本。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本實用新型的一個實施例的結構示意圖；
[0012]圖2是圖1的A-A向剖視圖；
[0013] 圖3是圖2中內、外絕緣介質層與對應金屬層的配合示意圖；
[0014] 圖4是圖2的電氣原理圖。
【具體實施方式】
[0015] -種分級式電壓互感器的實施例如圖1~4所示：包括壓力容器10,壓力容器10內 設置有一次導體1，一次導體的外側同軸線設置有懸浮電位筒2、內絕緣介質層4和外絕緣介 質層8，內絕緣介質層4的內表面貼設有第一金屬層3，懸浮電位筒為各金屬層提供機械支 撐，第一金屬層3的內表面貼設于懸浮電位筒2上，內絕緣介質層4的外表面貼設第二金屬層 5。外絕緣介質層8的內表面貼設有位于第二金屬層外側的第三金屬層7,外絕緣介質層的外 表面貼設有第四金屬層9，第四金屬層9接地。第二金屬層包括兩個內側低壓電極，內側低壓 電極為與內絕緣介質層同軸線設置的瓦片結構，第三金屬層包括與內側低壓電極個數一一 對應的外側低壓電極，外側低壓電極為與外絕緣介質層同軸線設置的瓦片結構，各內側低 壓電極分別與對應外側低壓電極通過導電體11短接，相鄰內側低壓電極之間的間隙12沿內 絕緣介質層的徑向與相鄰外側低壓電極之間的間隙13正對應。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側低壓電極、相鄰外側低壓電極的彼此絕緣作 用，絕緣膠還能起到保證產品整體強度的作用。本實施例中各金屬層均為銅箱層。
[0016] -次導體與懸浮電位筒之間采用絕緣氣體（比如說六氟化硫)絕緣，其二者之間形 成高壓電容，承擔一次導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電容，兩級電容通過絕緣膠結合在一起。兩級 電容結構上獨立，加工工藝一致，內、外絕緣介質層均為高韌性、高絕緣性能才能。使用時在 外側低壓電極與第四金屬層之間并聯匹配電阻，通過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的封閉金屬制殼體內，可以避免外界電磁場的干擾。
[0017] 如圖4所示:一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C1，第一 金屬層3與第二金屬層5各內側低壓電極間電容參數C 2a，第四金屬層9與第三金屬層各外側 低壓電極7間電容參數C2b，可根據同軸電容計算公式得出，此處不再贅述。匹配電阻R p計算 公式如下：
(1)
[0018
[0019] 式中：
為內側低壓電極的個數。
[0020] 根據公式（1)，已知輸出值為可求匹配電阻RP。
[0021] 在本實用新型的其它實施例中：內側低壓電極的個數還可以是一個、三個或其它 個數;第二金屬層與第三金屬層之間也可通過填充絕緣氣體絕緣；內側低壓電極、外側低壓 電極還可以是與對應絕緣介質層同軸線設置的筒形結構，此時各低壓電極沿軸向間隔布 置。
【主權項】
1. 一種分級式電壓互感器，包括同軸線設置的內絕緣介質層和外絕緣介質層，其特征 在于：內絕緣介質層的內表面貼設有第一金屬層，內絕緣介質層的外表面貼設有第二金屬 層，外絕緣介質層的內表面貼設有間隔位于第二金屬層外側的第三金屬層，外絕緣介質層 的外表面貼設有第四金屬層，第二金屬層包括至少一個內側低壓電極，第三金屬層包括與 內側低壓電極個數一一對應的外側低壓電極，內側低壓電極與對應外側低壓電極短接。2. 根據權利要求1所述的分級式電壓互感器，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. 根據權利要求1所述的分級式電壓互感器，其特征在于:第一金屬層的內側同軸線貼 設有懸浮電位筒，懸浮電位筒的內側同軸線設置有一次導體。4. 根據權利要求1所述的分級式電壓互感器，其特征在于:第一、第二、第三和第四金屬 層均為銅箱層。5. 根據權利要求1~4任意一項所述的分級式電壓互感器，其特征在于：內側低壓電極 有至少兩個，內側低壓電極為與內絕緣介質層同軸線設置的瓦片結構，外側低壓電極為與 外絕緣介質層同軸線設置的瓦片結構，各內側低壓電極沿內絕緣介質層的周向間隔設置， 相鄰內側低壓電極之間的間隙沿內絕緣介質層的徑向與對應相鄰外側低壓電極之間的間 隙正對應。
【文檔編號】H01F38/26GK205427013SQ201521000419
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月4日
【發明人】田志國, 盧樹峰, 楊世海, 徐敏銳, 陳銘明, 趙雙雙, 陳剛, 李志新, 袁亮
【申請人】國家電網公司, 江蘇省電力公司電力科學研究院, 許繼集團有限公司