[發明專利]一種帶電位梯度屏蔽的耦合電容分壓器

有效

• 申請號: 201310562587.0
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103575951A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 王歡;王曉琪;項瓊;汪泉;吳士普;汪本進;余春雨;李璿;毛安瀾;杜研;馮宇
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R15/06
• 分類號: G01R15/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種分壓器，具體講涉及一種帶電位梯度屏蔽的耦合電容分壓器。

背景技術

變電站的接地電阻及地網殘余電感，比性能優良的高壓實驗室的接地阻抗要大很多，甚至相差一個至兩個數量級。電網出現暫態過電壓時，會通過容性設備的脈沖電流引起容性設備接地端的電位瞬間升高，這一現象對在所謂地電位的二次設備的分壓器類設備而言，會產生極大的危害。

智能電網一個特點是將原來遠離一次設備的后臺二次設備前移至一次設備附近，包括大量的狀態監測裝置，以實現變壓器、開關、組合電器（GIS）等設備的智能化。

二次系統、狀態監測系統等屬于弱電系統。變電站的接地網并非時時刻刻處于地電位狀態，它與地電位之間存在殘余電感，且直流接地電阻也在歐姆數量。當一次設備（變壓器，開關，互感器等）高壓端入口等效電容較大時，在電網發生暫態過程（如雷擊過電壓，操作過電壓等）作用下，由于接地網殘余電感與接地電阻的存在，一次設備的接地端可能出現瞬間電位升高的現象。這種暫態過程的地電位升高，對于一次設備本身而言危害并不大，但是地電位的瞬間升高，對于一次設備附近安裝的弱電系統危害極大。因為瞬間電位的升高，會在弱電系統信號輸入端與工作電源的地電位之間產生較大電位差。過去往往注意提高信號輸入端的限幅保護，提高信號輸入端與電源、信號傳輸、自身元器件的絕緣水平，卻沒有注意對地電位瞬間升高的抑制。

對于傳統的互感器，遭遇這種暫態過電壓時，高頻干擾信號經過數十米至數百米的二次引線傳輸，過電壓基本上都衰減了，對后臺連接的繼電保護裝置、電度表、監測儀表及自動裝置，構成的危害程度已經大大降低。

電子式互感器或互感器的數字化，是智能電網一個重要特征。與傳統電力互感器的差異在于，不少類型電力互感器的數字化或電子式互感器的二次系統（弱電設備）從后臺前移至一次設備附近。對于數字化的電力互感器和電子式互感器而言，二次系統裝置就地安裝，各種過電壓，特別是隔離開關操作產生的高頻分量較多的過電壓，導致一次設備接地端的地電位瞬間升高，嚴重威脅電子式互感器的二次系統，出現亂碼、死機、信息丟失等現象，甚至導致二次設備損毀，嚴重影響到智能電網的發展。以電容分壓型的EVT為例，二次系統與耦合電容分壓器的低壓端相連接，耦合電容分壓器的電容量越大，暫態過程導致的耦合電容分壓器地電位瞬間升高越嚴重。如果降低耦合電容分壓器的電容量，外電場干擾又會導致耦合電容分壓器的誤差增大。

申請號為201080046212.3的專利公開了一種接地屏蔽電容器，包括耦合到第一金屬層的第一參考電壓和耦合到第二金屬層的第二參考電壓；多個指狀物中的第一指狀物類型在第一區域耦合到第一金屬層而在第二區域耦合到第一金屬層和第二金屬層；多個指狀物中的第二指狀物類型在第一區域耦合到第二金屬層而在第二區域耦合到第一金屬層和第二金屬層；另外第一指狀物類型和第二指狀物類型交替定位于彼此旁邊。接地屏蔽電容器主要特點是：電容器中間包含有源器件，通過電容量的疊加最終達到需要的電容值，且通過中心端子接地，所以叫做接地屏蔽電容器。但是該接地屏蔽電容器沒有有源器件，也不是通過一層一層的耦合電容量的疊加達到最終的電容值，電容量是在電容屏蔽管壓制過程中就已經產生的，不通過外部的疊加。

申請號為201110189935.5的發明專利公開一種具有噪聲屏蔽裝置的電力電容器，其包括電力電容器及所述殼體；殼體的底端設有底部屏蔽層，底部屏蔽層與殼體底部的形狀相匹配；殼體的頂端設有頂蓋屏蔽層，頂蓋屏蔽層與殼體的頂端形狀相匹配。該發明底部屏蔽層安裝于殼體外的底端或殼體內的底端，頂蓋屏蔽層安裝于殼體外的頂端或殼體內的頂端；底部屏蔽層與頂蓋屏蔽層均通過泡沫鋁制成，底部屏蔽層與頂蓋屏蔽層的材質超輕，能夠吸音隔音，吸能及電子屏蔽電磁波的作用，吸收噪聲的頻譜范圍廣，而且不會影響電力電容器的通風散熱，能夠降低電力電容器的噪聲水平，結構簡單緊湊，安裝使用方便，屏蔽效果好，使用壽命長，使用成本低，安全可靠。

其主要特點是：底部屏蔽層與頂蓋屏蔽層的物理設計，突出所使用的材料是泡沫鋁制成，材質超輕，能夠吸音隔音，吸能及電子屏蔽電磁波的作用，吸收噪聲的頻譜范圍廣，而且不會影響電力電容器的通風散熱，能夠降低電力電容器的噪聲水平。屬于材料的應用。