[實用新型]基于同軸分壓的電子式電壓互感器

有效

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• 申請日: 2010-12-09
• 公開（公告）號: CN202093079U
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 吳明玉;鄧忠華
• 申請（專利權）人: 廣東中鈺科技有限公司
• 主分類號: G01R15/18
• 分類號: G01R15/18;G01R15/06
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 李柏林

技術領域

本實用新型涉及一種互感器，特別是一種基于同軸分壓的電子式電壓互感器。

背景技術

互感器是電力系統(tǒng)的眼睛，通過互感器檢測線路的電壓或電流并實現與一次設備的隔離，同時與二次設備配合實現電力系統(tǒng)的計量、保護、測控等功能；傳統(tǒng)的電磁式電壓互感器結構類似變壓器，一次繞組并聯在線路中，其內部的勵磁電流在鐵芯中產生的磁場一方面在一次線圈中感應產生等于線路電壓的感抗電壓，另一方面在二次線圈中產生于正比于一次電壓的二次電壓，并且U1/N1＝U2/N2，從而在二次線圈中感應出正比于線路電壓的二次電壓。

傳統(tǒng)的電磁式電壓互感器以硅鋼片鐵芯為傳導介質，除感應產生與一次電壓成正比的二次電壓外，還承擔著絕緣、驅動負載、信號傳導的作用，該類型互感器存在金屬耗材多、體積大、重量重、鐵損大、鐵磁飽和和諧振、絕緣結構復雜、精度受負載影響、短路大電流、接地故障、電磁干擾等問題，已不能滿足現代電力系統(tǒng)一次高電壓、大容量和二次微機化、小型化、網絡化的要求。

實用新型內容

為了解決上述的技術問題，本實用新型的目的是提供一種能降低用材損耗且能提高互感器精度的基于同軸分壓的電子式電壓互感器。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

基于同軸分壓的電子式電壓互感器，包括GIS母線，所述GIS母線外設有接地外殼，所述GIS母線與接地外殼之間套有一柱狀不銹鋼板，所述不銹鋼板與外殼間填充有絕緣物質并引出有輸出信號線。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述GIS母線與輸出信號線之間設有高壓電極與感應極電容。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述輸出信號線與接地外殼之間設有感應極與接地極電容。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述高壓電極與感應極電容以SF6氣體為介質。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述感應極與接地極電容以固體絕緣物質為介質。

本實用新型的有益效果是：本實用新型電子式電壓互感器不含鐵芯；不存在鐵磁飽和和鐵磁諧振、絕緣結構簡單、體積小、重量輕、響應快，其性能及其指標能滿足現代電力系統(tǒng)對電力設備高可靠、自動化、小型化的要求，完全適應了現代電力改革的需要，是電力互感器未來發(fā)展的新方向。

本實用新型電子式電壓互感器由于只驅動固定的采樣電阻小負載，測量精度高(0.2s級)、測量范圍大、線性度好；傳感與絕緣分離：電子式電壓互感器信號通過本地數字化采樣后通過光纖傳輸，實現了高低壓間的徹底隔離，不存在短路、開路、接地、電磁干擾、過壓沖擊、過流沖擊等危險，提高了電力系統(tǒng)的安全可靠性，基于同軸電容分壓的電子式電壓互感器不要硅鋼片，節(jié)約了大量鋼材、能耗低。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型的結構圖；

圖2是本實用新型的電路原理圖。

具體實施方式

參照圖1和圖2，基于同軸分壓的電子式電壓互感器，包括GIS母線1，所述GIS母線1外設有接地外殼，所述GIS母線1與接地外殼之間套有一柱狀不銹鋼板2，所述不銹鋼板2與外殼間填充有絕緣物質并引出有輸出信號線。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述GIS母線1與輸出信號線之間設有高壓電極與感應極電容C1。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述輸出信號線與接地外殼之間設有感應極與接地極電容C2。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述高壓電極與感應極電容C1以SF6氣體為介質。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述感應極與接地極電容C2以固體絕緣物質為介質。

新型電壓傳感器采用同軸電容分壓測量電壓，其結構是在柱狀不繡鋼板套在GIS母線與接地灌體之間，不銹鋼板與外殼間填充絕緣物質，輸出信號在不銹鋼板與外殼間引出，其基本結構與原理如下：

C1為高壓電極與感應極之間電容、C2為感應極與接地極之間的電容，其中

C1＝2π(εr1)(ε0)l/(ln?r’/r)；

C2＝2π(εr2)(ε0)l/(ln?R/r’)。

式中r為母棒高壓極外徑，R為接地極內徑，r’為感應極外徑，l為感應電極有效長度，(εr1)為SF6氣體的相對介電常數，(εr2)為絕緣介質的相對介電常數，(ε0)為真空介電常數。所以U2＝RC1d(U1)/d(t)，由于U2與系統(tǒng)電壓U1的時間導數成正比，需要后續(xù)的遠端采集模塊對U2進行積分和調制處理。