專利名稱：氣體密封電阻分壓式電壓傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電器元件，特別是電力系統(tǒng)開關(guān)設(shè)備中用于測量和保護的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器。
背景技術(shù)：
隨著電力系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，系統(tǒng)對電力設(shè)備的要求趨于小型化和智能化。在中低壓智能化電力系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的用于測量和保護的電磁式電壓互感器，因有體積大、線性范圍小、易產(chǎn)生鐵磁諧振等缺陷，不能滿足使用要求，已被電壓傳感器所取代。目前，電阻分壓式電壓傳感器大都采用傳統(tǒng)的制備工藝，即將電阻分壓器直接用環(huán)氧樹脂混合料進行真空澆注。由于電阻分壓器的基體材料為陶瓷，與環(huán)氧樹脂熱膨脹系數(shù)不同，并且電阻分壓器長時間運行會產(chǎn)生熱量，通常在電阻分壓器阻值確定的情況下，其發(fā)熱量與施加電壓的平方成正比，導(dǎo)致電阻分壓器陶瓷基體與環(huán)氧樹脂澆注體間產(chǎn)生裂隙，裂隙的存在降低了電阻分壓式電壓傳感器的絕緣性能，因此，容易產(chǎn)生放電或擊穿，產(chǎn)品的可靠性較低，難以保證電力系統(tǒng)的安全運行。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高工頻耐壓水平，克服局部放電產(chǎn)生，產(chǎn)品質(zhì)量可靠的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，包括電阻分壓器，其特征在于電阻分壓器設(shè)置在充氣密封罐內(nèi)，充氣密封罐的一端設(shè)有一次端子，另一端設(shè)有接地端子和二次端子，二次端子為可以輸送氣體的導(dǎo)管，充氣密封罐上設(shè)有屏蔽罩。
所述的充氣密封罐是由對接的上、下罐體構(gòu)成，上、下罐體的結(jié)合部靠近設(shè)有二次端子的下罐體，結(jié)合部的外壁沿周向設(shè)有凹槽，沿凹槽纏繞有密封帶。
在充氣密封罐的上罐體上設(shè)有上屏蔽罩，上屏蔽罩位于上罐體外或埋設(shè)在上罐體壁中。
在充氣密封罐下罐體上設(shè)有下屏蔽罩，下屏蔽罩位于下罐體外，且將上下罐體的結(jié)合部罩在下屏蔽罩內(nèi)。
所述的一次端子為兩端帶外螺紋的螺桿，螺桿中部直徑大于兩端直徑，外表面設(shè)有溝槽及凸凹不平的滾花，且埋設(shè)在上罐體內(nèi)。
所述的接地端子為一端設(shè)有外螺紋，另一端設(shè)有內(nèi)螺孔的螺桿，內(nèi)螺孔端的螺桿直徑大于外螺紋端的直徑，外表面設(shè)有溝槽及凸凹不平的滾花，且埋設(shè)在下罐體內(nèi)。
所述的二次端子是由導(dǎo)管和設(shè)置在導(dǎo)管中部且埋設(shè)在下罐體上的固定件構(gòu)成，固定件外表面上設(shè)有溝槽及凸凹不平的滾花。
所述的電阻分壓器，其兩端面設(shè)有沿周向分布的徑向凹槽，徑向凹槽將電阻分壓器的外部與內(nèi)部空間相連通。
本發(fā)明是將電壓傳感器的核心元件電阻分壓器安裝在充有惰性氣體的密封罐內(nèi)，由于充氣密封罐與電阻分壓器之間有一定的空間，并通過氣體緩沖介質(zhì)進行絕緣隔離，因此有效解決了直接在電阻分壓器基體上澆注環(huán)氧樹脂，容易產(chǎn)生氣泡和受電阻分壓器運行中溫度升高的影響而產(chǎn)生裂隙的問題，提高了電壓傳感器的絕緣水平，局部放電量能夠達到技術(shù)標準，滿足GB/T20840標準對產(chǎn)品各項性能的要求，產(chǎn)品質(zhì)量可靠。充氣密封罐是由相對接的上、下罐體粘接而成，并在結(jié)合部外部的凹槽內(nèi)纏繞有密封帶，保證密封罐具有良好的密封性能和機械強度。為了防止密封帶在纏繞中可能存在的氣泡對局部放電的影響，上下罐體的結(jié)合部最好靠近下罐體，即設(shè)有一次端子的上罐體長度應(yīng)大于設(shè)有二次端子的下罐體，以消除結(jié)合部的局部放電。在充氣密封罐上設(shè)置了屏蔽外界干擾和減小分布參數(shù)對傳感器精度影響的屏蔽罩，根據(jù)上、下罐體的結(jié)構(gòu)及到達良好的屏蔽效果，上屏蔽罩可以設(shè)置在上罐體外部，也可以設(shè)置在上罐體壁中。下屏蔽罩設(shè)置在下罐體的外部，并且要滿足上、下罐體的結(jié)合部位于下屏蔽罩內(nèi)。一次端子采用兩端帶螺紋、中部直徑大于兩端的螺桿，不但便于裝配及將電阻分壓器與外部設(shè)備連接，同時通過在中部螺桿的外表面加工有溝槽及滾花，使其能夠與罐體形成良好的結(jié)合。接地端子采用一端設(shè)有外螺紋，另一端設(shè)有內(nèi)螺孔的螺桿，以及在螺桿外表面設(shè)有溝槽及表面凸凹不平的滾花，也是為了同時能夠滿足部件間的裝配、與外部設(shè)備連接及與罐體形成良好的結(jié)合。二次端子的導(dǎo)管既可用于輸出控制信號，同時還起充氣管的作用，減少傳感器部件。導(dǎo)管的中部設(shè)置有與其連接成一體的固定件，固定件的外表面加工有溝槽及滾花，埋設(shè)在下罐體上，增加了導(dǎo)管強度和保證與下罐體形成良好的結(jié)合。為了保證充氣密封罐內(nèi)的氣體壓力均衡，在電阻分壓器的兩端面上設(shè)有沿周向分布的徑向凹槽，徑向凹槽將電阻分壓器的外部與內(nèi)部空間相連通。
本發(fā)明的特點是:將電阻分壓器設(shè)置在充有惰性氣體的密封罐內(nèi)，兩者之間通過氣體絕緣隔離，解決了因兩種材料膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的裂隙問題，提高了電壓傳感器的耐壓性能，降低了局部放電，產(chǎn)品質(zhì)量達到技術(shù)標準要求，能夠輸出高精度電壓信號，為測量、控制、保護、數(shù)字傳輸和帶電狀態(tài)顯示提供可靠的電信號。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明一次端子的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明接地端子的結(jié)構(gòu)示意圖4是本發(fā)明電阻分壓器的結(jié)構(gòu)示意圖5是圖4的側(cè)視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
如圖1所示，氣體密封電阻分壓式電壓傳感器主要由電阻分壓器4、充氣密封罐14，一次端子1、二次端子11、接地端子7和上、下屏蔽罩3、6構(gòu)成。充氣密封罐14由上罐體16和下罐體17兩部分組成，采用環(huán)氧樹脂混合料真空澆注成圓柱形杯狀體，其中上罐體的長度大于下罐體，即結(jié)合部靠近二次端子，上、下罐體的結(jié)合部外壁沿周向開有凹槽18，上、下罐體粘接后，再用密封帶5繞凹槽纏繞，從而形成帶有密閉氣室13的充氣密封罐。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計既能提高了粘接強度，又保證了密封效果，同時使其外形規(guī)范、美觀。一次端子I是由兩端帶螺紋的螺桿構(gòu)成，見圖2，螺桿的中部直徑大于兩端，其外表面加工有溝槽和凸凹不平的滾花，且埋設(shè)在上罐體16內(nèi)，可使螺桿與上罐體形成良好結(jié)合，有效防止一次端子的拔出、旋轉(zhuǎn)、漏氣。螺桿的一端伸出上罐體，與外部設(shè)備連接，另一端通過緩沖密封墊15與電阻分壓器高壓端19連接，同時還與上屏蔽罩固定螺母2連接，將埋設(shè)在上罐體內(nèi)的上屏蔽罩3固定。上屏蔽罩也可以設(shè)置在上罐體外，通過與螺桿連接的螺母固定。二次端子的導(dǎo)管11中部設(shè)置有埋設(shè)在下罐體內(nèi)的固定件12，固定件外表面加工成溝槽和滾花，形成凸凹不平的表面，保證與罐體良好結(jié)合。導(dǎo)管一端伸出下罐體外，與電氣設(shè)備連接，另一端位于充氣密封罐內(nèi)，與電阻分壓器低壓端20連接。同時，導(dǎo)管還作為氣體通道，用于抽出充氣密封罐內(nèi)的空氣和向罐內(nèi)充入惰性氣體。充入惰性氣體后，可用封口鉗將銅管夾扁，然后將管口焊死，確保無氣體泄漏。接地端子7為一端設(shè)有外螺紋，另一端設(shè)有內(nèi)螺孔的螺桿，見圖3，螺桿的外螺紋端位于罐體內(nèi)，與電阻分壓器接地端21連接，螺桿的內(nèi)螺孔端直徑大于外螺紋端的直徑，且外表面加工有溝槽及滾花，埋設(shè)在下罐體內(nèi)。設(shè)置在下罐體外部的下屏蔽罩6及接地端子片10、彈簧墊9通過與螺桿內(nèi)螺孔連接的螺釘8固定。下屏蔽罩的長度尺寸應(yīng)滿足將上下罐體的結(jié)合部罩在下屏蔽罩內(nèi)。電阻分壓器4以陶瓷圓管為基體，兩端沿中心線向內(nèi)開有螺孔，分別用于連接一次端子和接地端子，見圖4、5。在電阻分壓器的兩端面上設(shè)有4個沿周向均勻分布的徑向凹槽22，當分壓器兩端被固定夾緊后，通過徑向凹槽將電阻分壓器內(nèi)部與外部連通，保證密封后的罐體內(nèi)惰性氣體均勻分布，氣壓一致。
權(quán)利要求
1.一種氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，包括電阻分壓器，其特征在于電阻分壓器設(shè)置在充氣密封罐內(nèi)，充氣密封罐的一端設(shè)有一次端子，另一端設(shè)有接地端子和二次端子，二次端子為可以輸送氣體的導(dǎo)管，充氣密封罐上設(shè)有屏蔽罩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，其特征在于所述的充氣密封罐是由對接的上、下罐體構(gòu)成，上、下罐體的結(jié)合部靠近設(shè)有二次端子的下罐體，結(jié)合部的外壁沿周向設(shè)有凹槽，沿凹槽纏繞有密封帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，其特征在于在充氣密封罐的上罐體上設(shè)有上屏蔽罩，上屏蔽罩位于上罐體外或埋設(shè)在上罐體壁中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，其特征在于在充氣密封罐下罐體上設(shè)有下屏蔽罩，下屏蔽罩位于下罐體外，且將上下罐體的結(jié)合部罩在下屏蔽罩內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，其特征在于所述的一次端子為兩端帶外螺紋的螺桿，螺桿中部直徑大于兩端直徑，外表面設(shè)有溝槽及凸凹不平的滾花，且埋設(shè)在上罐體內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，其特征在于所述的接地端子為一端設(shè)有外螺紋，另一端設(shè)有內(nèi)螺孔的螺桿，內(nèi)螺孔端的螺桿直徑大于外螺紋端的直徑，外表面設(shè)有溝槽及凸凹不平的滾花，且埋設(shè)在下罐體內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，其特征在于所述的二次端子是由導(dǎo)管和設(shè)置在導(dǎo)管中部且埋設(shè)在下罐體上的固定件構(gòu)成，固定件外表面上設(shè)有溝槽及凸凹不平的滾花。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，其特征在于所述的電阻分壓器，其兩端面設(shè)有沿周向分布的徑向凹槽，徑向凹槽將電阻分壓器的外部與內(nèi)部空間相連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體密封電阻分壓式電壓傳感器，包括電阻分壓器，其特征在于電阻分壓器設(shè)置在充氣密封罐內(nèi)，充氣密封罐的一端設(shè)有一次端子，另一端設(shè)有接地端子和二次端子，二次端子為可以輸送氣體的導(dǎo)管，充氣密封罐上設(shè)有屏蔽罩。其特點是將電阻分壓器設(shè)置在充有惰性氣體的密封罐內(nèi)，兩者之間通過氣體絕緣隔離，解決了因兩種材料膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的裂隙問題，提高了電壓傳感器的耐壓性能，降低了局部放電，產(chǎn)品質(zhì)量達到技術(shù)標準要求，能夠輸出高精度電壓信號，為測量、控制、保護、數(shù)字傳輸和帶電狀態(tài)顯示提供可靠的電信號。
文檔編號G01R15/04GK103187159SQ20111046006
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者王軍, 王繼元, 沙玉洲, 王騫, 浦家晶, 王文曦, 房成岳 申請人:大連第一互感器有限責(zé)任公司