一種電容分壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種分壓器，具體講涉及一種用于測量沖擊電壓信號，以對沖擊電壓測量設(shè)備的線性度進行校準和檢測的電容分壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]耐壓試驗的電力設(shè)備的沖擊電壓為模擬電力系統(tǒng)輸電線路遭受的雷電沖擊電壓以及開合刀閘時產(chǎn)生的操作沖擊電壓。這種試驗過程中往往需要測量沖擊電壓的幅值和時間參數(shù)，測量系統(tǒng)中的沖擊分壓器為電壓轉(zhuǎn)換裝置，將高電壓沖擊電壓信號轉(zhuǎn)換成可供二次測量裝置測量的低壓信號。
[0003]沖擊分壓器主要分為電阻分壓器、電容分壓器兩種，電阻分壓器具有階躍波響應(yīng)優(yōu)良，波形畸變小，刻度因數(shù)穩(wěn)定性好等優(yōu)點，但由于電阻絲發(fā)熱的原因，電阻分壓器的電壓等級一般為100kV以下，且只能用于測量雷電沖擊電壓。目前國內(nèi)外高于100kV的沖擊分壓器大都采用電容分壓器。電容分壓器介質(zhì)損耗小，不發(fā)熱，由于回路上的雜散電感的影響，導(dǎo)致波形畸變振蕩，為了阻尼回路振蕩，發(fā)展了阻容串聯(lián)的分壓器。
[0004]圖1為目前阻容分壓器高壓臂的原理示意圖，高壓臂由電阻電容串聯(lián)組成，電容使用油紙絕緣的脈沖電容器、電阻為雙線并繞的無感電阻，由于波形波前階段為電容分壓器，波尾階段主要為電阻分壓，因此電容和電阻的耐壓設(shè)計基本相同。目前高壓臂的電容量一般為400pF，電容分壓器易受雜散電容的影響，另外油紙絕緣的脈沖電容器的電容量穩(wěn)定性不好，介損較大。低壓臂電容一般使用集中電容(薄膜電容或云母電容)，電纜輸入端進行波阻抗匹配設(shè)計。由于高低壓臂的介質(zhì)不同，其溫度系數(shù)和電壓系數(shù)也不相同，刻度因數(shù)的波動較大，一般只能保證3%的準確度，線性度無法保證，不能用于作為標準分壓器測量暫態(tài)信號。
[0005]鑒于上述背景，需要提供一種結(jié)構(gòu)簡單，運輸方便，性能穩(wěn)定，并能消除分壓器與設(shè)備或分壓器之間耦合電容影響的電容分壓器，用于進行100kV以上沖擊分壓器的線性度校準。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單堅固，便于運輸，性能穩(wěn)定的新型結(jié)構(gòu)的電容分壓器，以進一步提高電容分壓器刻度因數(shù)的穩(wěn)定性和實用性。
[0007]本實用新型提供的技術(shù)方案是:一種電容分壓器，其改進之處在于:所述電容分壓器包括中空絕緣外殼、同軸對稱設(shè)于所述絕緣外殼兩端外側(cè)的金屬法蘭盤和兩端內(nèi)側(cè)的金屬電極；兩端的金屬電極分別與兩端的金屬法蘭盤連接，其中一端金屬法蘭盤上固定有同中心的均壓環(huán)作為高壓端，相對于高壓端的另一端金屬法蘭盤作為低壓端，高壓端或低壓端的金屬電極內(nèi)安裝有低壓臂、數(shù)據(jù)采集單元和無線數(shù)據(jù)發(fā)射器。
[0008]優(yōu)選的，所述金屬電極為圓錐形，其橫截面面積較大的一端可拆卸連接在所述金屬法蘭盤內(nèi)側(cè)面上。
[0009]進一步，高壓端或低壓端的金屬電極為整體金屬鋁電極，相對于整體金屬鋁電極另一端的金屬電極的橫截面面積較小一端同中心安裝有金屬導(dǎo)體、以及位于所述金屬導(dǎo)體和金屬電極之間的絕緣材料環(huán)。
[0010]進一步，所述金屬電極橫截面面積較小的一端的邊緣呈向外側(cè)凸起的曲面。
[0011]優(yōu)選的，所述絕緣外殼與所述金屬電極之間、所述低壓臂與所述金屬電極之間充有3個大氣壓的SF6氣體。
[0012]優(yōu)選的，所述低壓臂、以及所述數(shù)據(jù)采集單元和無線數(shù)據(jù)發(fā)射器分別固定在垂直于所述絕緣外殼軸線的支撐板的兩側(cè)。
[0013]優(yōu)選的，所述絕緣外殼為圓柱體，所述金屬法蘭盤通過緊固螺絲安裝在所述絕緣外殼兩端，所述金屬法蘭盤與所述絕緣外殼之間還安裝有氣體密封圈。
[0014]優(yōu)選的，所述金屬法蘭盤上固定有氣壓表和進氣閥。
[0015]優(yōu)選的，高壓端的金屬法蘭盤的外側(cè)中部垂直設(shè)有阻尼電阻，所述阻尼電阻與高壓引線相連，低壓端的金屬法蘭盤接地。
[0016]進一步，所述高壓引線為金屬導(dǎo)桿。
[0017]與最接近的技術(shù)方案相比，本實用新型具有如下顯著進步:
[0018](I)相比于傳統(tǒng)的阻容電容分壓器，本發(fā)明提供的電容分壓器結(jié)構(gòu)簡單、安裝運輸方便、性能穩(wěn)定。
[0019](2)數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)置，采用無線信號發(fā)射器傳送數(shù)據(jù)，無測量電纜，不需要進行阻抗匹配，消除了信號折射和反射的問題。
[0020](3)電容分壓器為對稱結(jié)構(gòu)，均壓環(huán)可安裝在電容分壓器上下任意一端的金屬法蘭盤上，并將安裝了均壓環(huán)的金屬法蘭盤通過阻尼電阻與高壓引線相連，以作為電容分壓器的高壓端，另一端作為電容分壓器的低壓端，這種結(jié)構(gòu)使得電容分壓器的高壓端和低壓端可任意互換，使用方便。
[0021](4)金屬電極為圓錐形設(shè)計，其橫截面面積較大的一端固定在金屬法蘭盤內(nèi)側(cè)，可均勻絕緣外殼上下的電位分布。不需要設(shè)計均勻電位分布的法蘭。
[0022](5)金屬電極為圓錐形設(shè)計，其橫截面面積較小一端的邊緣呈向外側(cè)凸起的圓環(huán)形，可均勻電場，提高電容分壓器的穩(wěn)定性。
[0023](6)絕緣外殼其中一端金屬電極橫截面面積較小的一端同中心安裝有金屬導(dǎo)體、以及位于金屬導(dǎo)體和金屬電極之間的絕緣材料環(huán)，使得高壓臂電容置于屏蔽電容之間，不受外界雜散電容的影響，提高了電容分壓器的穩(wěn)定性。
[0024](7)絕緣外殼與金屬電極之間、低壓臂與金屬電極之間充有3個大氣壓的SF6氣體，使得高低壓臂置于相同的介質(zhì)中，電壓系數(shù)和溫度系數(shù)相同，刻度因數(shù)的變化小。
【附圖說明】
[0025]圖1為現(xiàn)有阻容分壓器高壓臂原理圖；
[0026]圖2為本實用新型提供的電容分壓器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本實用新型提供的電容分壓器電氣原理示意圖；
[0028]其中:1 一均壓環(huán)I，2 —金屬法蘭盤I，3 —絕緣外殼，4 一金屬電極I，5 —中心導(dǎo)體，6 —絕緣材料環(huán)，7—低壓臂，8—金屬電極II，9一數(shù)據(jù)采集單元和無線信號發(fā)射器，10 一均壓環(huán)11，11 一金屬法蘭盤11，12 —阻尼電阻，13—高壓引線，14一氣壓表，15—進氣閥，Ctl 一屏蔽電容，C 高壓臂電容，c2—低壓臂電容。