分級式電流電壓組合互感器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及分級式電流電壓組合互感器。
【背景技術】
[0002] 隨著電力系統(tǒng)向大容量、超高壓和特高壓方向發(fā)展，對電力設備小型化，智能化， 高可靠性的要求也越來越高，國家電網(wǎng)對智能電網(wǎng)IIOKV及以上電站測量系統(tǒng)提出了雙保 護的原則，為了滿足目前智能電網(wǎng)要求，亟需一種小型化、可靠性高、精度高的多輸出式電 流電壓組合互感器?，F(xiàn)有的電壓互感器如中國專利CN203772925U公開的"GIS用多輸出電子 式電壓互感器"，該電壓互感器包括壓力容器，壓力容器內由內至外設置有一次導體、懸浮 筒體、第一金屬層、第二金屬層和第三金屬層，第一金屬層貼設于懸浮電極上，第二金屬層 包括兩個瓦片結構的低壓電極，各低壓電極沿一次導體的周向間隔布置，第一金屬層與第 二金屬層之間及第二金屬層與第三金屬層之間分別設置有內、外絕緣介質層。該電壓互感 器采用電容分壓結構，使用一次導體和懸浮筒體作為高壓電容，用絕緣隔開的同軸金屬層 結構作為低壓電容，低壓電容側并上電阻引入采集器，經積分、放大、雙A/的轉換后，通過光 電轉換裝置轉化為光信號經光纖接入合并單元同步處理后測量保護設備上?，F(xiàn)有這種分級 式電壓互感器存在在問題在于：在一個絕緣介質層的內外表面設置金屬層的工藝較易實 現(xiàn)，但是金屬層、絕緣介質層、金屬層、絕緣介質層、金屬層這種連續(xù)緊貼設置工藝較難實 現(xiàn)，加工工藝要求高，不容易實現(xiàn)，成本相對較高。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種分級式電流電壓組合互感器，以解決現(xiàn)有技術中金屬 層、絕緣介質層、金屬層、絕緣介質層、金屬層這種連續(xù)設置結構對加工工藝要求較高的問 題。
[0004] 為了解決上述問題，本發(fā)明的技術方案為：
[0005] 分級式電流電壓組合互感器，包括同軸線設置的內絕緣介質層和外絕緣介質層， 內絕緣介質層的內表面貼設有第一金屬層，內絕緣介質層的外表面貼設有第二金屬層，外 絕緣介質層的內表面貼設有間隔位于第二金屬層外側的第三金屬層，外絕緣介質層的外表 面貼設有第四金屬層，第二金屬層包括至少一個內側低壓電極，第三金屬層包括與內側低 壓電極個數(shù)一一對應的外側低壓電極，內側低壓電極與對應外側低壓電極短接。
[0006] 第二金屬層與第三金屬層之間的間隙中填充有絕緣膠。
[0007] 第一金屬層的內側同軸線貼設有懸浮電位筒，懸浮電位筒的內側同軸線設置有一 次導體。
[0008] 第一、第二、第三和第四金屬層均為銅箱層。
[0009] 內側低壓電極有至少兩個，內側低壓電極為與內絕緣介質層同軸線設置的瓦片結 構，外側低壓電極為與外絕緣介質層同軸線設置的瓦片結構，各內側低壓電極沿內絕緣介 質層的周向間隔設置，相鄰內側低壓電極之間的間隙沿內絕緣介質層的徑向與對應相鄰外 側低壓電極之間的間隙正對應。
[0010] 本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明中第一金屬層、第二金屬層分別貼設于內絕緣介質 層的內、外表面上，第三金屬層、第四金屬層分別貼設于外絕緣介質層的內、外表面上，第二 金屬層與第三金屬層間隔設置，使得第一金屬層、內絕緣介質層和第二金屬層構成一個單 元，第三金屬層、外絕緣介質層和第四金屬層也構成一個單元，各單元都很容易加工，簡化 了產品加工工藝，降低了產品的制作成本。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本發(fā)明的一個實施例的結構示意圖；
[0012] 圖2是圖1中各絕緣介質層與對應金屬層配合的橫剖示意圖；
[0013] 圖3是圖1中各絕緣介質層與對應金屬層配合的縱剖示意圖；
[0014] 圖4是本發(fā)明的電氣原理圖。
【具體實施方式】
[0015] 分級式電流電壓組合互感器的實施例如圖1~4所示:包括壓力容器10,壓力容器 10內設置有一次導體1，一次導體的外側同軸線設置有懸浮電位筒2、內絕緣介質層4和外絕 緣介質層8,懸浮電位筒為各金屬層提供機械支撐，內絕緣介質層4的內表面貼設有第一金 屬層3，第一金屬層3的內表面貼設于懸浮電位筒2上，內絕緣介質層4的外表面貼設第二金 屬層5。外絕緣介質層8的內表面貼設有位于第二金屬層外側的第三金屬層7,外絕緣介質層 的外表面貼設有第四金屬層9,第四金屬層9接地。第二金屬層包括兩個內側低壓電極，內側 低壓電極為與內絕緣介質層同軸線設置的瓦片結構，第三金屬層包括與內側低壓電極個數(shù) 對應的外側低壓電極，外側低壓電極為與外絕緣介質層同軸線設置的瓦片結構，各內 側低壓電極分別與對應外側低壓電極通過導電體11短接，相鄰內側低壓電極之間的間隙12 沿內絕緣介質層的徑向與相鄰外側低壓電極之間的間隙13正對應。第二金屬層與第三金屬 層之間填充有絕緣膠6,絕緣膠既能起到相鄰內側低壓電極、相鄰外側低壓電極的彼此絕緣 作用，絕緣膠還能起保證產品整體強度的作用。本實施例中各金屬層均為銅箱層。壓力容器 內還設置有金屬屏蔽筒11，金屬屏蔽筒內設置有羅氏線圈12。
[0016] -次導體與懸浮電位筒之間采用絕緣氣體（比如說六氟化硫)絕緣，其二者之間形 成高壓電容，承擔一次導體到壓力容器地電位壓降主要部分。第一金屬層、第二金屬層之間 和第三金屬層、第四金屬層之間分別形成兩級電容，兩級電容通過絕緣膠結合在一起。兩級 電容結構上獨立，加工工藝一致，內、外絕緣介質層均為高韌性、高絕緣性能才能。使用時在 外側低壓電極與第四金屬層之間并聯(lián)匹配電阻，通過屏蔽電纜連接電壓采集單元，羅氏線 圈輸出通過屏蔽電纜連接電流采集單元，電流采集單元和電壓采集單元安裝于壓力容器外 側的封閉金屬制殼體內，可以避免外界電磁場的干擾。
[0017] 如圖4所示:一次導體外表面與懸浮電位筒靠近一次導體側表面電容參數(shù)C1，第一 金屬層3與第二金屬層5各內側低壓電極間電容參數(shù)C 2a，第四金屬層9與第三金屬層各外側 低壓電極7間電容參數(shù)C2b，可根據(jù)同軸電容計算公式得出，此處不再贅述。匹配電阻R p計算 公式如下：
[0019] 式中：
η為內側低壓電極的個數(shù)。
[0020] 根據(jù)公式（1)，已知輸出值為可求匹配電阻RP。 ，
[0021] 在本發(fā)明的其它實施例中：內側低壓電極的個數(shù)還可以是一個、三個或其它個數(shù)； 第二金屬層與第三金屬層之間也可通過填充絕緣氣體絕緣；內側低壓電極、外側低壓電極 還可以是與對應絕緣介質層同軸線設置的筒形結構，此時各低壓電極沿軸向間隔布置。
【主權項】
1. 分級式電流電壓組合互感器，包括同軸線設置的內絕緣介質層和外絕緣介質層，其 特征在于：內絕緣介質層的內表面貼設有第一金屬層，內絕緣介質層的外表面貼設有第二 金屬層，外絕緣介質層的內表面貼設有間隔位于第二金屬層外側的第三金屬層，外絕緣介 質層的外表面貼設有第四金屬層，第二金屬層包括至少一個內側低壓電極，第三金屬層包 括與內側低壓電極個數(shù) 對應的外側低壓電極，內側低壓電極與對應外側低壓電極短 接。2. 根據(jù)權利要求1所述的分級式電流電壓組合互感器，其特征在于:第二金屬層與第三 金屬層之間的間隙中填充有絕緣膠。3. 根據(jù)權利要求1所述的分級式電流電壓組合互感器，其特征在于:第一金屬層的內側 同軸線貼設有懸浮電位筒，懸浮電位筒的內側同軸線設置有一次導體。4. 根據(jù)權利要求1所述的分級式電流電壓組合互感器，其特征在于:第一、第二、第三和 第四金屬層均為銅箱層。5. 根據(jù)權利要求1~4任意一項所述的分級式電流電壓組合互感器，其特征在于：內側 低壓電極有至少兩個，內側低壓電極為與內絕緣介質層同軸線設置的瓦片結構，外側低壓 電極為與外絕緣介質層同軸線設置的瓦片結構，各內側低壓電極沿內絕緣介質層的周向間 隔設置，相鄰內側低壓電極之間的間隙沿內絕緣介質層的徑向與對應相鄰外側低壓電極之 間的間隙正對應。
【專利摘要】本發(fā)明涉及分級式電流電壓組合互感器，包括同軸線設置的內絕緣介質層和外絕緣介質層，內絕緣介質層的內表面貼設有第一金屬層，內絕緣介質層的外表面貼設有第二金屬層，外絕緣介質層的內表面貼設有位于第二金屬層外側的第三金屬層，外絕緣介質層的外表面貼設有第四金屬層，第二金屬層包括至少一個內側低壓電極，第三金屬層包括與內側低壓電極個數(shù)一一對應的外側低壓電極，內側低壓電極與對應外側低壓電極短接。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術中金屬層、絕緣介質層、金屬層、絕緣介質層、金屬層這種連續(xù)設置結構對加工工藝要求較高的問題。
【IPC分類】H01F27/28, H01F38/36, H01F27/29
【公開號】CN105469970
【申請?zhí)枴緾N201510886206
【發(fā)明人】田志國, 盧樹峰, 楊世海, 徐敏銳, 陳銘明, 趙雙雙, 陳剛, 李志新, 袁亮
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司電力科學研究院, 許繼集團有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月4日