專利名稱：一種高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，尤其涉及一種用于5kV及以上電壓的高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器。
背景技術(shù)：
高電壓實(shí)驗(yàn)室中，壓縮氣體標(biāo)準(zhǔn)電容器是一種必不可少的測量設(shè)備，它具有很多重要的功能。在高電壓實(shí)驗(yàn)室中，由于其低損耗和電容值的高度穩(wěn)定性，常作為標(biāo)準(zhǔn)器使用，它與西林電橋或其他相同功能的電橋共同使用，來測量電纜、套管、絕緣子、變壓器、電容器等電力設(shè)備及絕緣材料的電容值及介質(zhì)損耗；在高壓測試電路中，也可兼具分壓器的 功能，配備高壓臂和低壓臂后用于測量試驗(yàn)設(shè)備的高電壓。參見圖1，現(xiàn)有的高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器由密封絕緣筒、屏蔽罩以及密封絕緣筒內(nèi)的高壓電極、低壓電極、屏蔽電極等組成，高壓電極為外電極，低壓電極為內(nèi)電極，高壓電極安裝于密封絕緣筒上方，低壓電極通過底座上的金屬支柱固定于高壓電極內(nèi)。此種結(jié)構(gòu)的電容器存在電場結(jié)構(gòu)分布不合理、電容器外形尺寸和重量偏大、在運(yùn)輸、移動(dòng)及震動(dòng)等情況下性能不穩(wěn)定的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器電場結(jié)構(gòu)分布不合理、產(chǎn)品的外形尺寸和重量偏大及性能不穩(wěn)定的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案為一種高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，包括底座2、設(shè)置在底座2上方的密封絕緣筒10、設(shè)置于底座上方且位于密封絕緣筒10外側(cè)的下屏蔽罩4及設(shè)置在密封絕緣筒上方的上屏蔽罩，所述密封絕緣筒10內(nèi)設(shè)置有高壓電極6、低壓電極7、屏蔽電極12及金屬支柱9，其特殊之處在于所述金屬支柱9的一端與密封絕緣筒10頂部固定連接，所述金屬支柱9的另一端與高壓電極6的頂部固定連接，所述低壓電極7設(shè)置在高壓電極6的外側(cè)且下端固定在絕緣筒的底部。還包括至少三根絕緣拉桿11，所述絕緣拉桿11的一端與高壓電極頂部固定連接，其另一端與密封絕緣筒頂部固定連接；所述高壓電極的頂部高于低壓電極的頂部。還包括至少三根絕緣拉桿11，所述絕緣拉桿11的一端與金屬支柱的下端固定連接且連接點(diǎn)位于高壓電極頂部上方，其另一端與密封絕緣筒頂部固定連接，所述絕緣拉桿和金屬支柱的連接點(diǎn)處設(shè)置有扣合在一起的兩個(gè)半球形屏蔽罩8 ;所述高壓電極的頂部低于低壓電極的頂部。上述低壓電極7包括屏蔽金屬筒77以及設(shè)置在屏蔽金屬筒內(nèi)的多個(gè)相互隔離的電極段。上述多個(gè)電極段由上至下依次包括上接地電極71、分壓電極72、第一屏蔽電極75、測量電極73、第二屏蔽電極76及下接地電極74 ;所述分壓電極72、第一屏蔽電極75、測量電極73、第二屏蔽電極76及下接地電極74通過各自的絕緣墊塊固定在屏蔽金屬筒內(nèi)，所述上接地電極固定在屏蔽金屬筒頂部。上述多個(gè)電極段由上至下依次包括上接地電極71、第一屏蔽電極75、測量電極73、第二屏蔽電極76、分壓電極72及下接地電極74 ;所述第一屏蔽電極75、測量電極73、第二屏蔽電極76、分壓電極72及下接地電極74通過各自的絕緣墊塊固定在屏蔽金屬筒內(nèi)，所述上接地電極固定在屏蔽金屬筒頂部?！ど鲜錾掀帘握职ǖ谝画h(huán)形屏蔽罩131以及位于第一環(huán)形屏蔽罩131下方的第二環(huán)形屏蔽罩132，所述第一環(huán)形屏蔽罩131及第二環(huán)形屏蔽罩132均為圓環(huán)形閉合筒。上述上屏蔽罩為下端開口的球形屏蔽罩133，其開口端與密封絕緣筒10頂部固定連接；所述球形屏蔽罩133的上下曲率半徑相同。上述上屏蔽罩為下端開口的球形屏蔽罩133，其開口端與密封絕緣筒10頂部固定連接；所述球形屏蔽罩133的下部曲率半徑大于上部曲率半徑且頂部為水平面。還包括絕緣支柱5，所述絕緣支柱5的一端與密封絕緣筒底部固定連接，另一端與高壓電極6底部固定連接。本實(shí)用新型的有益效果1、本實(shí)用新型高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，將高壓電極和低壓電極置于密封絕緣筒內(nèi)下方，且將高壓電極作為內(nèi)電極，低壓電極作為外電極，這種結(jié)構(gòu)使電容器各部分電位分布更為合理，同時(shí)可將電容器整體尺寸尤其是軸向尺寸減小20% 30%。2、本實(shí)用新型高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，外電極(低壓電極)為分段電極，由上至下分為上接地電極、分壓電極、第一屏蔽電極、測量電極、第二屏蔽電極及下接地電極，分壓電極也可放置于第二屏蔽電極與下接地電極之間，電極的設(shè)計(jì)更加合理，并將其安裝于一個(gè)強(qiáng)度較高的屏蔽金屬筒內(nèi)，可防止外界干擾，同時(shí)加強(qiáng)了電極的機(jī)械強(qiáng)度和電容的穩(wěn)定性。3、本實(shí)用新型高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，在密封絕緣筒頂部增加屏蔽罩，屏蔽罩有兩種結(jié)構(gòu)，一種是上下設(shè)置的安裝于密封絕緣筒頂部的圓環(huán)形屏蔽罩，其優(yōu)點(diǎn)是兩個(gè)屏蔽罩以及密封絕緣筒內(nèi)部的高壓屏蔽組成一個(gè)屏蔽系統(tǒng)，成本較低，另一種是安裝于密封絕緣筒頂部的球形屏蔽罩，其優(yōu)點(diǎn)是屏蔽效果更好，防止上部電場集中。4、本實(shí)用新型高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，在密封絕緣筒內(nèi)部增加絕緣拉桿以加強(qiáng)金屬支柱的強(qiáng)度，在保證電極同心度的同時(shí)，增加了高壓電極的機(jī)械強(qiáng)度，使電容更加穩(wěn)定。5、本實(shí)用新型高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，絕緣拉桿和金屬支柱固定連接處設(shè)置有屏蔽罩，屏蔽絕緣拉桿和金屬支柱連接處的電場畸變。6、本實(shí)用新型高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，在密封絕緣筒底部增加一絕緣支柱，更好地保證同心度，解決運(yùn)輸中的懸臂的問題。

圖1為現(xiàn)有高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的第一種結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的第二種結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實(shí)用新型高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的第三種結(jié)構(gòu)圖；[0029]圖5為本實(shí)用新型高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器低壓電極與屏蔽金屬筒的裝配結(jié)構(gòu)圖；圖6為本實(shí)用新型高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器低壓電極與屏蔽金屬筒的另一種裝配結(jié)構(gòu)圖；附圖標(biāo)記1_滾輪、2-底座、3-下法蘭、4-下屏蔽罩、5-絕緣支柱、6_高壓電極、7-低壓電極、71-上接地電極、72-分壓電極、73-測量電極、74-接地電極、75-第一屏蔽電極、76-第二屏蔽電極、77-屏蔽金屬筒、78-接線窗、8-半球形屏蔽罩、9-金屬支柱、10-密封絕緣筒、11-絕緣拉桿、12-屏蔽電極、131-第一圓環(huán)形屏蔽罩、132-第二圓環(huán)形屏蔽罩、133-球形屏蔽罩、14-上法蘭。
具體實(shí)施方式
一種高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，包括底座2、密封絕緣筒10、下屏蔽罩4、上屏蔽罩及安裝于密封絕緣筒內(nèi)的高壓電極6、低壓電極7、屏蔽電極12及金屬支柱9，密封絕緣筒包括筒體、上法蘭14、下法蘭3。密封絕緣筒10通過下法蘭3安裝于底座上方，下屏蔽罩4通過下法蘭3安裝于底座上方且位于密封絕緣筒10外側(cè)，上屏蔽罩通過上法蘭14安裝于密封絕緣筒上方。為使電容器各部分電位分布更為合理，減小電容器整體尺寸，尤其是軸向尺寸，可將高壓電極和低壓電極置于密封絕緣筒內(nèi)下方，且將高壓電極作為內(nèi)電極，低壓電極作為外電極。如圖2、圖3、圖4所示，金屬支柱9的一端與密封絕緣筒10頂部上法蘭固定連接，金屬支柱9的另一端與高壓電極6頂部通過緊固件或螺紋固定連接；金屬支柱9的中心軸線與密封絕緣筒中心軸線重合,高壓電極6的中心軸線與密封絕緣筒10中心軸線重合，低壓電極7設(shè)置在高壓電極6的外側(cè)且下端固定在密封絕緣筒10的底部下法蘭3上，低壓電極7的中心軸線與高壓電極6的中心軸線重合。為增加金屬支柱強(qiáng)度，保證電極同心度及高壓電極的機(jī)械強(qiáng)度，使電容更加穩(wěn)定，在密封絕緣筒內(nèi)部增加3根絕緣拉桿。如圖2所示，絕緣拉桿11的一端與高壓電極頂部中心固定連接，其另一端與上法蘭固定連接，高壓電極的頂部高于低壓電極的頂部。如圖3、圖4所示，絕緣拉桿11的一端與金屬支柱的下端固定連接且連接點(diǎn)位于高壓電極頂部上方，且高壓電極的頂部低于低壓電極的頂部，在絕緣拉桿和金屬支柱的連接點(diǎn)處設(shè)置有扣合在一起的兩個(gè)半球形屏蔽罩8，以防金屬連接處的電場畸變。如圖5、圖6所示，為防止外界干擾，加強(qiáng)電極的機(jī)械強(qiáng)度和電容的穩(wěn)定性，可將低壓電極7設(shè)計(jì)為分段電極，分段電極由上至下的排列順序?yàn)樯辖拥仉姌O71、分壓電極72、第一屏蔽電極75、測量電極73、第二屏蔽電極76及下接地電極74，其中分壓電極也可置于第二屏蔽電極76與下接地電極74之間。除上接地電極外，其余各電極段先通過各自的絕緣墊塊保證安裝同軸，同時(shí)保證相互之間的間隙，再用屏蔽金屬筒從上向下壓在絕緣墊塊上，并將屏蔽金屬筒固定在下法蘭上，上接地電極可以直接固定在屏蔽金屬筒上。屏蔽金屬筒上開有接線窗78，方便低壓電極7的引線。密封絕緣筒頂部上法蘭處的屏蔽罩有兩種結(jié)構(gòu)，一種是上下設(shè)置的安裝于密封絕緣筒頂部的圓環(huán)形屏蔽罩，其優(yōu)點(diǎn)是兩個(gè)屏蔽罩以及密封絕緣筒內(nèi)部的高壓屏蔽組成一個(gè)屏蔽系統(tǒng)，成本較低，如圖3所示；另一種是安裝于密封絕緣筒頂部的球形屏蔽罩，其優(yōu)點(diǎn)是屏蔽效果更好，防止上部電場集中，如圖2、圖4所示。為更好地保證同心度，解決運(yùn)輸中的懸臂的問題，可在密封絕緣筒下法蘭底部增加一絕緣支柱。為方便電容器的移動(dòng)，可在底座下方安裝滾輪I或氣墊，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電容器質(zhì)量大時(shí)，采用氣墊更方便。本實(shí)用新型適用于5kV及以上電壓的高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，常用于IOkV及以上電壓 的高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器。
權(quán)利要求1.一種高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，包括底座(2)、設(shè)置在底座(2)上方的密封絕緣筒(10)、設(shè)置于底座上方且位于密封絕緣筒(10)外側(cè)的下屏蔽罩(4)及設(shè)置在密封絕緣筒上方的上屏蔽罩，所述密封絕緣筒(10)內(nèi)設(shè)置有高壓電極(6)、低壓電極(7)、屏蔽電極(12)及金屬支柱(9)， 其特征在于 所述金屬支柱(9)的一端與密封絕緣筒(10)頂部固定連接，所述金屬支柱(9)的另一端與高壓電極(6)的頂部固定連接，所述低壓電極(7)設(shè)置在高壓電極(6)的外側(cè)且下端固定在絕緣筒的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，其特征在于還包括至少三根絕緣拉桿(11)，所述絕緣拉桿(11)的一端與高壓電極頂部固定連接，其另一端與密封絕緣筒頂部固定連接；所述高壓電極的頂部高于低壓電極的頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，其特征在于還包括至少三根絕緣拉桿(11)，所述絕緣拉桿(11)的一端與金屬支柱的下端固定連接且連接點(diǎn)位于高壓電極頂部上方，其另一端與密封絕緣筒頂部固定連接，所述絕緣拉桿和金屬支柱的連接點(diǎn)處設(shè)置有扣合在一起的兩個(gè)半球形屏蔽罩(8);所述高壓電極的頂部低于低壓電極的頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，其特征在于所述低壓電極(7)包括屏蔽金屬筒(77)以及設(shè)置在屏蔽金屬筒內(nèi)的多個(gè)相互隔離的電極段。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，其特征在于所述多個(gè)電極段由上至下依次包括上接地電極(71)、分壓電極(72)、第一屏蔽電極(75)、測量電極(73)、第二屏蔽電極(76)及下接地電極(74);所述分壓電極(72)、第一屏蔽電極(75)、測量電極(73)、第二屏蔽電極(76)及下接地電極(74)通過各自的絕緣墊塊固定在屏蔽金屬筒內(nèi)，所述上接地電極固定在屏蔽金屬筒頂部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，其特征在于所述多個(gè)電極段由上至下依次包括上接地電極(71)、第一屏蔽電極(75)、測量電極(73)、第二屏蔽電極(76)、分壓電極(72)及下接地電極(74);所述第一屏蔽電極(75)、測量電極(73)、第二屏蔽電極(76)、分壓電極(72)及下接地電極(74)通過各自的絕緣墊塊固定在屏蔽金屬筒內(nèi)，所述上接地電極固定在屏蔽金屬筒頂部。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，其特征在于所述上屏蔽罩包括第一環(huán)形屏蔽罩(131)以及位于第一環(huán)形屏蔽罩(131)下方的第二環(huán)形屏蔽罩(132)，所述第一環(huán)形屏蔽罩(131)及第二環(huán)形屏蔽罩(132)均為圓環(huán)形閉合筒。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，其特征在于所述上屏蔽罩為下端開口的球形屏蔽罩(133)，其開口端與密封絕緣筒(10)頂部固定連接；所述球形屏蔽罩(133)的上下曲率半徑相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，其特征在于所述上屏蔽罩為下端開口的球形屏蔽罩(133)，其開口端與密封絕緣筒(10)頂部固定連接；所述球形屏蔽罩(133)的下部曲率半徑大于上部曲率半徑且頂部為水平面。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，其特征在于還包括絕緣支柱(5)，所述絕緣支柱(5)的一端與密封絕緣筒底部固定連接，另一端與高壓電極(6)底部固定連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，包括底座、設(shè)置在底座上方的密封絕緣筒、設(shè)置于底座上方且位于密封絕緣筒外側(cè)的下屏蔽罩及設(shè)置在密封絕緣筒上方的上屏蔽罩，密封絕緣筒內(nèi)設(shè)置有高壓電極、低壓電極、屏蔽電極及金屬支柱，金屬支柱的一端與密封絕緣筒頂部固定連接，金屬支柱的另一端與高壓電極的頂部固定連接，低壓電極設(shè)置在高壓電極的外側(cè)且下端固定在絕緣筒的底部。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有高電壓標(biāo)準(zhǔn)電容器電場結(jié)構(gòu)分布不合理、產(chǎn)品的外形尺寸和重量偏大及性能不穩(wěn)定的技術(shù)問題。
文檔編號G01R27/26GK202839308SQ20122043124
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
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