專利名稱：電壓傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及高壓電器領域，尤其是一種從10KV高壓電源中獲取二次電壓源的傳感機構。
本實用新型針對要求解決的技術問題，根據電容器在交流電路中有充、放電和分壓的功能，電容器兩端的電壓值和其電容量成反比的特性原理，以及電容抗、電感抗充分諧振獲得高精度、高穩定性、高能量的電源而驅動負載的理論依據，其實施的技術方案是電壓傳感器，包括電容分壓器，所述的電容分壓器有一絕緣殼體，其兩端分別設有連接高壓母線的高壓端和用以固定的接地端，在高壓端與接地端之間設有相串聯的電容器C1、C2，C1的另一端接高壓端，C2的另一端接接地端，并在C1、C2的聯接處引出二次電壓端，該二次電壓端輸出與電抗變壓器L相并聯；所述的電抗變壓器L設有由安裝架固定的2個上下相向設置的“C”型鐵芯，鐵芯上繞制有線圈，接線端子由線圈引出作輸出端；同時在二次電壓端與接地端之間并聯一過電壓保護器P，其特征在于a.所述的電容分壓器中的電容器C1、C2分別由多個分立式金屬化薄膜電容串并聯組合而成，并在殼體內填充有對C1、C2起絕緣固定作用的無油干式填充層；b.所述的電抗變壓器L的線圈為初級電抗繞組線圈和次級變壓繞組線圈，初級電抗繞組連接在電容C1、C2串聯引出處和接地端之間，次級變壓繞組直接與負載相連，且繞制在2個“C”型鐵芯上。
所述的電容分壓器的絕緣殼體由帶有傘裙的絕緣套和其內的絕緣柱筒組成。
所述的高壓端和接地端設有分別連接高壓母線和用以固定的預制螺孔。
所述的填充層由絕緣填充料和環氧樹脂混合灌澆而成。
所述的電抗變壓器L固定“C”型鐵芯的安裝架包括安裝底架，在安裝底架上固定2個立柱狀的固定螺栓，固定螺栓的上方連接“U”型壓鐵。
與現有技術相比，本實用新型對電容分壓器的改進，以及電容抗、、電感抗充分諧振的理論依據，將電容分壓、電抗變壓輸出融為一體，使本實用新型不僅具有體積小巧、節省材料、降低成本等優點，同時解決了在10KV高壓電網上進行二次操動、配網自動化控制獲取高精度、高穩定性、高能量的 及以下的二次電源驅動負載，供給高壓電器開關、高壓計量箱、10KV配電自動化系統的電器控制器的操作、計量、信號所需要的電壓、電流、電源等，其容量可達22VA，精確度可達到0.2級水平，設計先進，結構科學，取電可靠，負載與高壓端完全隔離，絕緣性能好，負載特性明顯改善。實踐證明能耐受額定工作電壓2.5倍的工頻電壓1分鐘的沖擊，不閃爍，不擊穿；能在環境溫度-15℃～+40℃范圍內輸出需要的可靠穩定的電壓、電流；能承受800N(牛頓/S秒)的軸向、徑向的機械沖擊力，且能經受連續6000次的動荷載試驗。
圖2為電容分壓器結構示意圖。
圖3為電抗變壓器結構示意圖。
圖4為圖3的左視圖。
電壓傳感器包括電容分壓器(參見
圖1-2)，該電容分壓器有一由硅橡膠制作的帶有傘裙的絕緣套1和由環氧樹脂制的絕緣柱筒3組成絕緣殼體，絕緣柱筒套裝在絕緣套內，絕緣柱筒內孔的兩端部制成矩形螺紋，連接高壓電網的10KV高壓端2和用以固定的接地端5由金屬制，以螺紋連接在絕緣柱筒的兩端部，并將接地端制成同心環，使其預留有灌澆用孔，高壓端2上設有連接高壓母線的預制螺孔6，接地端5上設有用以固定的預制螺孔6，例如與高壓電器開關、高壓計量箱等等支架柜連接。高壓端與接地端之間設有相串聯的組合電容器C1、C2，組合電容器C1、C2選用國際先進的耐高壓、高溫、低溫的特種介質，分別由多個分立式金屬化薄膜電容串并聯組合而成，C1為高壓電容器，其另一端接高壓端，C2為取壓電容器，其另一端接接地端，并在組合電容器C1、C2的串聯聯接處通過樁頭引出導線，該導線再在接地側引出成為二次電壓端，輸出與電抗變壓器L相并聯。圖1中的U1表示輸入的10KV高電壓，U2為輸出的二次電壓。接地端待組合電容器C1、C2安裝后再與絕緣柱筒連接，然后通過接地端的灌澆用孔進行灌澆起絕緣固定作用的填充層4，將組合電容器C1、C2包容固定，并填滿接地端的灌澆用孔，填充層4由絕緣填充料和環氧樹脂混合后進行灌澆而成。
電抗變壓器L(參見圖3-4)設有由安裝架固定的2個上下相向設置的“C”型鐵芯9，安裝架包括在安裝底架8上固定2個立柱狀的固定螺栓11，該螺栓上方連接“U”型壓鐵10，將“C”型鐵芯固定。2個“C”型鐵芯上繞制的線圈13分別是初級電抗繞組線圈和次級變壓繞組線圈，接線端子12、14分別由線圈13引出。接線端子12作為初級電抗繞組的引出端，該端連接在電容C1、C2串聯引出處和接地端之間；接線端子14作為次級變壓繞組的引出端，該端直接與負載相連。接線端子12與14的位置可以互換。
同時在二次電壓端與接地端之間并聯一過電壓保護器P，保護器P的保護動作電壓為其額定工作電壓的1.7倍±5％，內部采用氖管式閃光結構，當一次10KV電壓端因故突然上升時，該保護器會迅速自動接地，以防瞬時高電壓直接影響到二次電壓回路造成損害，當電壓回落到接近正常工作電壓時會自動恢復，又進入正常工作狀態。
由于電容器在交流電路中有充、放電和分壓的功能，電容器兩端的電壓值又與其電容量成反比，變換C1和C2的電容量就能獲得不同數值的二次電壓值U2。根據電容和電感產生諧振能相互補償、互相影響的特性，當電容、電感達到最佳諧振狀態時，就可以獲得幾乎和一次電壓相同相角、相同比值的二次電壓源。當C1+C2和L的電氣回路發生諧振時，電壓比值K=U1U2=C1+C2C1]]>該式為電容、電感回路發生諧振時的方程式，K為常數，即變壓比。
本實用新型電壓傳感器能廣泛應用在10KV配電網中，可作 及以下電源的電壓傳感用，戶外、戶內均可適用，又可作高壓開關的絕緣子應用，具有電壓等級多，電源質量好，精度可達0.2級以上，體積小，成本低，適用性廣，絕緣性能好等優點。
權利要求1.一種電壓傳感器，包括電容分壓器，所述的電容分壓器有一絕緣殼體，其兩端分別設有連接高壓母線的高壓端(2)和用以固定的接地端(5)，在高壓端與接地端之間設有相串聯的電容器C1、C2，C1的另一端接高壓端，C2的另一端接接地端，并在C1、C2的聯接處引出二次電壓端(7)，該二次電壓端輸出與電抗變壓器L相并聯；所述的電抗變壓器L設有由安裝架固定的2個上下相向設置的“C”型鐵芯(9)，鐵芯上繞制有線圈，接線端子由線圈引出作輸出端；同時在二次電壓端與接地端之間并聯一過電壓保護器P，其特征在于a.所述的電容分壓器中的電容器C1、C2分別由多個分立式金屬化薄膜電容串并聯組合而成，并在殼體內填充有對C1、C2起絕緣固定作用的無油干式填充層(4)；b.所述的電抗變壓器L線圈(13)為初級電抗繞組線圈和次級變壓繞組線圈，初級電抗繞組連接在電容C1、C2串聯引出處和接地端之間，次級變壓繞組直接與負載相連，且繞制在2個“C”型鐵芯上。
2.根據權利要求1所述的電壓傳感器，其特征在于所述的電容分壓器的絕緣殼體由帶有傘裙的絕緣套(1)和其內的絕緣柱筒(3)組成。
3.根據權利要求1所述的電壓傳感器，其特征在于所述的高壓端(2)和接地端(5)設有分別連接高壓母線和用以固定的預制螺孔(6)。
4.根據權利要求1所述的電壓傳感器，其特征在于所述的填充物(4)由絕緣填充料和環氧樹脂混合灌澆而成。
5.根據權利要求1所述的電壓傳感器，其特征在于所述的電抗變壓器L固定“C”型鐵芯(9)的安裝架包括安裝底架(8)，在安裝底架上固定2個立柱狀的固定螺栓(11)，固定螺栓的上方連接“U”型壓鐵(10)。
專利摘要本實用新型是一種電壓傳感器，由絕緣殼體、高壓端、接地端、相串聯的電容器C
文檔編號H01F30/06GK2526854SQ0221565
公開日2002年12月18日 申請日期2002年2月5日 優先權日2002年2月5日
發明者周友東, 王德才 申請人:周友東