本發(fā)明涉及一種電子式電流電壓組合互感器。

背景技術(shù)：

隨著電力系統(tǒng)向大容量，超高壓和特高壓方向發(fā)展，對(duì)電力設(shè)備小型化，智能化，高可靠性的要求也越來(lái)越高。針對(duì)國(guó)家電網(wǎng)對(duì)智能電網(wǎng)提出的110KV級(jí)以上電站測(cè)量系統(tǒng)采用雙保護(hù)原則，電壓互感器需采用雙感頭。

有源電子式電流互感器主要使用羅氏線圈及低功率線圈作為互感器，傳統(tǒng)電子式電流互感器通過(guò)調(diào)節(jié)頂緊螺釘，靠擠壓作用對(duì)線圈進(jìn)行固定，此安裝方式線圈難以很好的固定住，且安裝時(shí)需要很多零部件，安裝費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且由于羅氏線圈屬于非磁性骨架，在小信號(hào)時(shí)極易受外界干擾，影響測(cè)量精度。

目前電子式電壓互感器多采用電容分壓結(jié)構(gòu)，使用一次屏蔽罩和懸浮筒體的同軸結(jié)構(gòu)作為高壓電容，用絕緣介質(zhì)的同軸金屬層結(jié)構(gòu)作為低壓電容，低壓電容側(cè)并上電阻引入采集器、經(jīng)積分、放大、雙模數(shù)轉(zhuǎn)換后，通過(guò)廣電轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)化為光信號(hào)僅光纖接入合并單元同步處理后到測(cè)量保護(hù)設(shè)備上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種線圈安裝方便，線圈電流互感器不容易受外界干擾的電子式電流電壓組合互感器。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種電子式電流電壓組合互感器，包括穿設(shè)在一次導(dǎo)體上的二次導(dǎo)體，所述一次導(dǎo)體及二次導(dǎo)體之間設(shè)有環(huán)氧筒，所述環(huán)氧筒的內(nèi)外表面均勻涂覆有半導(dǎo)體漆；二次導(dǎo)體外側(cè)壁裝設(shè)有線圈電流互感器和同軸電容分壓器；所述二次導(dǎo)體外側(cè)壁軸向設(shè)置有內(nèi)屏蔽筒及外屏蔽筒，內(nèi)屏蔽筒、 外屏蔽筒與二次導(dǎo)體同軸設(shè)置；內(nèi)屏蔽筒、外屏蔽筒的一端設(shè)有前環(huán)形蓋板，所述環(huán)形蓋板使該端的內(nèi)、外屏蔽筒之間形成容置線圈電流互感器的環(huán)形腔體，所述內(nèi)、外屏蔽筒或環(huán)形蓋板上設(shè)置有與所述內(nèi)、外屏蔽筒同軸線設(shè)置并用于套裝于相應(yīng)二次導(dǎo)體外側(cè)壁上的連接套筒；所述同軸電容分壓器包括高電壓電容和低電壓電容，所述同軸電容分壓器設(shè)有至少兩個(gè)低壓電容，每個(gè)低壓電容形成一路電壓互感器輸出。

其中，所述內(nèi)、外屏蔽筒與前環(huán)形蓋板一體設(shè)置，連接套筒的后端垂直于軸向設(shè)有外翻，所述外翻的后端面與前環(huán)形蓋板的前端面貼合固定有連接法蘭。

其中，所述低壓電容由二次導(dǎo)體外側(cè)由內(nèi)向外依次同軸布設(shè)的中間電容屏和低壓電容屏，以及中間電容屏和電壓電容屏之間的半導(dǎo)體屏蔽紙構(gòu)成；中間電容屏包括至少兩個(gè)沿同一圓周分布的、瓦形的、互不導(dǎo)電的第二金屬層，低壓電容屏為筒形的第三金屬層。

其中，所述二次導(dǎo)體外側(cè)壁緊貼設(shè)有第一金屬層。

其中，所述一次導(dǎo)體繞制于鐵芯上，所述鐵芯上包扎有緩沖材料，所述一次導(dǎo)體、鐵芯以及緩沖材料外側(cè)包覆有半導(dǎo)體屏蔽紙。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

其一、使用時(shí)將各線圈安裝于內(nèi)屏蔽筒、外屏蔽筒形成的環(huán)形腔體中，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便；同時(shí)外屏蔽筒、內(nèi)屏蔽筒配合將線圈包裹起來(lái)，解決了羅氏線圈易受外界干擾的問題。

其二、本發(fā)明通過(guò)增加可分離為多個(gè)電氣隔離部分的中間電容屏，用于形成多個(gè)低壓電容，可實(shí)現(xiàn)雙電壓互感器傳感頭，雙輸出，雙保護(hù)的功能，具備小型化，高抗干擾，高可靠性，低成本的優(yōu)點(diǎn)。

其三、采用所述環(huán)氧筒作為屏蔽筒成本低廉，而且環(huán)氧筒及半導(dǎo)體漆存儲(chǔ)方便，取材容易，同時(shí)能夠有效的優(yōu)化電場(chǎng)分布，保證了一次導(dǎo)體、二次導(dǎo)體之間的距離而不會(huì)被擊穿，從而達(dá)到延長(zhǎng)絕緣材料的壽命，使設(shè)備運(yùn)行更加安全可靠。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的電子式電流電壓組合互感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2所示為本發(fā)明的內(nèi)屏蔽筒、外屏蔽筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

鐵芯-1 一次導(dǎo)體-2 線圈殼體-3 線圈電流互感器-4 二次導(dǎo)體-5

壓力容器殼體-6 采集單元-7 連接套筒-8 前環(huán)形蓋板-9

連接法蘭-10 外屏蔽筒-11 后環(huán)形蓋板-12 絕緣環(huán)-13

內(nèi)屏蔽筒-14

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。

參閱圖1、2所示，一種電子式電流電壓組合互感器，包括穿設(shè)在一次導(dǎo)體2上的二次導(dǎo)體5，所述一次導(dǎo)體2及二次導(dǎo)體5之間設(shè)有環(huán)氧筒，所述環(huán)氧筒的內(nèi)外表面均勻涂覆有半導(dǎo)體漆；二次導(dǎo)體5外側(cè)壁裝設(shè)有線圈電流互感器4和同軸電容分壓器。

所述二次導(dǎo)體外側(cè)壁軸向設(shè)置有內(nèi)屏蔽筒14及外屏蔽筒11，內(nèi)屏蔽筒14、外屏蔽筒11與二次導(dǎo)體同軸設(shè)置；內(nèi)屏蔽筒14、外屏蔽筒11的一端設(shè)有前環(huán)形蓋板9，所述前環(huán)形蓋板9使該端的內(nèi)、外屏蔽筒11之間形成容置線圈電流互感器的環(huán)形腔體，外屏蔽筒11的后端上通過(guò)螺釘連接有用于封堵內(nèi)屏蔽筒14、外屏蔽筒11之間間隙的后環(huán)形蓋板12。后環(huán)形蓋板12與內(nèi)筒體后端面之間設(shè)有絕緣環(huán)13。所述內(nèi)、外屏蔽筒11或前環(huán)形蓋板9上設(shè)置有與所述內(nèi)、外屏蔽筒同軸線設(shè)置并用于套裝于相應(yīng)二次導(dǎo)體外側(cè)壁上的連接套筒8；連接套筒8的后端向外延伸設(shè)有外翻，所述外翻的后端面與前環(huán)形蓋板的前端面貼合設(shè)置有連接法蘭10，連接法蘭10通過(guò)螺釘固定于前環(huán)形蓋板9上。

所述二次導(dǎo)體外側(cè)壁的同軸電容分壓器包括高電壓電容和低電壓電容，所述同軸電容分壓器設(shè)有至少兩個(gè)低電壓電容，每個(gè)低壓電容形成一路電壓互感器輸出。

如上所述的電子式電流電壓組合互感器，其基于傳統(tǒng)SF6氣體絕緣GIS用 電流電壓組合互感器結(jié)構(gòu)，外部為壓力容器殼體6，線圈電流互感器4固定于線圈殼體3內(nèi)。所述的一次導(dǎo)體2和線圈電流互感器4組成電流傳感頭，將電流傳感頭采集到的信號(hào)引至采集單元7，一次導(dǎo)體2穿過(guò)二次導(dǎo)體5，二次導(dǎo)體5與所述的壓力容器殼體6之間絕緣處理。對(duì)應(yīng)同軸穿設(shè)在一次導(dǎo)體2上的同軸電容器，其高壓電容由一次導(dǎo)體2、二次導(dǎo)體5以及它們之間的環(huán)氧筒組成，二次導(dǎo)體5為高壓電容屏。在本實(shí)施方式中，互感器其內(nèi)部唯一可以近似平行電場(chǎng)的就是二次導(dǎo)體5的環(huán)氧屏蔽筒以及一次導(dǎo)體2的屏蔽紙之間的電場(chǎng)。環(huán)氧屏蔽筒可以有效的讓電場(chǎng)變得比較圓滑，筒內(nèi)的電場(chǎng)處于光滑圓柱平面內(nèi)。一次導(dǎo)體2繞制于鐵芯1上，所述鐵芯1上包扎有緩沖材料，半導(dǎo)體屏蔽紙將一次導(dǎo)體2和鐵芯1以及緩沖材料都屏蔽起來(lái)接地，使得一次對(duì)二次，二次對(duì)地的電場(chǎng)都能夠集中在環(huán)氧筒體和半導(dǎo)體紙之間，同時(shí)一次導(dǎo)體2表面又類似為圓滑過(guò)渡的圓形結(jié)構(gòu)，與環(huán)氧屏蔽筒構(gòu)成同心圓圓柱，使得一次導(dǎo)體2、二次導(dǎo)體5之間可產(chǎn)生近似平行電場(chǎng)，使得此處的電場(chǎng)強(qiáng)度較低，這樣利用等電位的原理成功利用半導(dǎo)體環(huán)氧筒將二次導(dǎo)體5、二次對(duì)一次復(fù)雜的電場(chǎng)變成平行電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度低，此時(shí)只要控制好一次導(dǎo)體2以及二次導(dǎo)體5之間的距離，就能夠保證產(chǎn)品的安全可靠。

本實(shí)施方式中采用的環(huán)氧樹脂在凝固、固化時(shí)具有很強(qiáng)的收縮性，為了確保一次導(dǎo)體2與二次導(dǎo)體5之間形成周極對(duì)稱均勻電場(chǎng)，環(huán)氧屏蔽筒具備很強(qiáng)的抗拉伸能力，并具有一定的延伸率，選擇環(huán)氧屏蔽筒不僅具備此兩項(xiàng)性能，還能很好的保證滲透性，半導(dǎo)體漆涂刷高溫下不掉漆，而且涂刷后使筒表面更光滑、均勻，從而促進(jìn)電場(chǎng)改善，此外環(huán)氧絕緣筒具有較好的柔軟型和耐熱性，基材厚度具有可選性，有效的便于生產(chǎn)。

在又一實(shí)施方式中，所述低壓電容由二次導(dǎo)體5外側(cè)由內(nèi)向外依次同軸布設(shè)的中間電容屏和低壓電容屏，以及中間電容屏和電壓電容屏之間的半導(dǎo)體屏蔽紙構(gòu)成；中間電容屏包括至少兩個(gè)沿同一圓周分布的、瓦形的、互不導(dǎo)電的第二金屬層，低壓電容屏為筒形的第三金屬層。高壓電容屏與中間電容屏以他們之間的絕緣介質(zhì)形成中間電容，每個(gè)第二金屬層和第三金屬層均形成一個(gè)傳感頭接口，并聯(lián)匹配電阻，構(gòu)成阻容分壓電路，整體構(gòu)成多傳感頭，能夠分別 采樣電壓信號(hào)回路，通過(guò)信號(hào)線連接采集單元7，采集單元7安裝在壓力容器殼體6上，輸出數(shù)值光信號(hào)，經(jīng)光纖輸出，電子采集單元7要求安裝在有良好的電磁屏蔽的客體內(nèi)，改善了電子回路的工作環(huán)境，減少電磁干擾，就地電源為采集單元7供電，克服有源互感器存在的問題，在低壓電容輸出兩端并聯(lián)的大電阻，形成高電壓抑制電路，在電壓采集器輸入端并聯(lián)小電阻，保證電壓信號(hào)傳變精度。

第二金屬層、第三金屬層可以采用金屬箔，第二金屬層與第三金屬層之間，二次導(dǎo)體5與第二金屬層之間的絕緣介質(zhì)可以采用絕緣屏蔽紙，中間電容屏和低壓電容屏可以采用整體的三層金屬箔構(gòu)成，三層金屬箔之間設(shè)有絕緣屏蔽紙，第一層金屬箔緊密貼敷于二次導(dǎo)體5外側(cè)，與二次導(dǎo)體5導(dǎo)電短接，第一層金屬箔與二次導(dǎo)體5形成高壓電容屏，第二金屬箔為中間電容屏，第三金屬箔為低壓電容屏，一次導(dǎo)體2與高壓電容屏及他們之間的環(huán)氧筒形成高壓電容，高壓電容屏與中間電容屏及他們之間的絕緣介質(zhì)形成中間電容，中間電容屏與低壓電容屏及它們之間的絕緣介質(zhì)形成低壓電容。所述高壓電容屏與中間電容屏構(gòu)成兩個(gè)低壓電容，這樣整體就構(gòu)成了一個(gè)高壓電容、兩個(gè)中間電容、兩個(gè)低壓電容，從兩個(gè)中間電容分別取信號(hào)，在兩個(gè)低壓電容側(cè)分別并聯(lián)高壓抑值泄放電阻，就構(gòu)成了雙傳感頭分別采樣電壓信號(hào)。