一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器，所述分壓器包括套筒、包裹在所述套筒外壁的傘裙以及分別安裝在所述套筒兩端的一次接線板和底座，所述傘裙用硅橡膠制成，所述套筒用環(huán)氧玻璃絲制成；所述套筒內(nèi)同軸安裝有屏蔽電容芯子和設(shè)置在所述屏蔽電容芯子內(nèi)的主電容芯子。這種分壓器在減小耦合電容分壓器總電容量的基礎(chǔ)上，保證了分壓器分壓比的穩(wěn)定性，有效提高了EVT的綜合性能。
【專利說明】一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分壓器，具體講涉及一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器。

【背景技術(shù)】
[0002]電子式電壓互感器^011:8^6了1~81118？0；01161~，―了)通過從分壓器低壓側(cè)直接提取二次電壓信號，避免了鐵磁諧振問題和磁飽和問題，提高了常規(guī)電壓互感器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了分壓器低壓側(cè)電壓的數(shù)字化，這些優(yōu)勢使其成為了目前互感器發(fā)展的主要方向。
[0003]目前110”至750”電壓等級獨(dú)立支撐式基本上都采用耦合電容分壓器結(jié)構(gòu)，為了減少周邊電場及鄰近效應(yīng)對電容分壓器分壓比的準(zhǔn)確度影響，通常將電容分壓器的電容量加大到數(shù)千迚左右；如此大的電容量，一方面導(dǎo)致分壓器的重量、體積和成本增加；另一方面，當(dāng)高壓電網(wǎng)中出現(xiàn)暫態(tài)過程時(shí)，會使耦合到二次系統(tǒng)的傳遞過電壓幅值極高，進(jìn)而造成二次系統(tǒng)出現(xiàn)亂碼、死機(jī)或硬件損傷，從而威脅與￡71分壓器低壓側(cè)相連的二次系統(tǒng)的安全，降低了 2”整體運(yùn)行的可靠性。
[0004]綜上所述，降低耦合電容分壓器的電容量對減小分壓器重量、體積，提高分壓器、二次系統(tǒng)工作可靠性具有重要意義。本發(fā)明提供一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器，其電容主體由屏蔽電容芯子和主電容芯子共同構(gòu)成，在減小耦合電容分壓器總電容量的基礎(chǔ)上，保證了分壓器分壓比的穩(wěn)定性，有效提高了 ￡71的綜合性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，本發(fā)明提供一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器，屏蔽電容芯子與主電容芯子共同構(gòu)成電容分壓器的主體；在減小耦合電容分壓器總電容量的基礎(chǔ)上，可使分壓器主電容的分壓比不受外界影響，提高電容分壓器的精度。
[0006]本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器，所述分壓器包括套筒、包裹在所述套筒外壁的傘裙以及分別安裝在所述套筒兩端的一次接線板和底座，所述傘裙用硅橡膠制成，所述套筒用環(huán)氧玻璃絲制成；其特征在于:所述套筒內(nèi)同軸安裝有屏蔽電容芯子和設(shè)置在所述屏蔽電容芯子內(nèi)的主電容芯子。
[0007]優(yōu)選的，所述主電容芯子為長方體形卷繞電容；所述屏蔽電容芯子為長方形卷繞電容中部鏤空后形成的長方形框架結(jié)構(gòu)的電容。
[0008]進(jìn)一步，形成所述屏蔽電容芯子中部鏤空部分的鏤空面為四個(gè)平整的端面；所述屏蔽電容經(jīng)過賦能以剔除所述鏤空面介質(zhì)的薄弱點(diǎn)。
[0009]進(jìn)一步，所述屏蔽電容芯子中部的鏤空部分為形狀與所述主電容芯子形狀相似且尺寸略大于所述主電容芯子的長方形。
[0010]進(jìn)一步，所述主電容芯子的厚度等于所述屏蔽電容芯子的厚度。
[0011]進(jìn)一步，所述長方形卷繞電容由兩層具有自愈功能的金屬化安全膜以及依次交替疊放在所述兩層金屬化安全膜之間的聚丙烯薄膜和電容紙經(jīng)過卷繞、壓扁后經(jīng)高真空浸潰處理制成，所述長方形卷繞電容的兩端沿與所述卷繞方向平行的方向纏繞包裹有金屬連接片。
[0012]進(jìn)一步，所述主電容芯子通過所述屏蔽電容芯子的鏤空結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述屏蔽電容芯子內(nèi)，與所述屏蔽電容芯子處于同一平面上，所述主電容芯子的金屬連接片與所述屏蔽電容芯子的金屬連接片平行。
[0013]進(jìn)一步，所述主電容芯子的容量與所述屏蔽電容芯子的容量大小相當(dāng)；所述主電容芯子與所述屏蔽電容芯子以相同的串聯(lián)和并聯(lián)方式沿套筒軸線方向固定、疊裝置于所述套筒內(nèi)部。
[0014]優(yōu)選的，所述套筒兩端分別設(shè)置有法蘭，所述套筒兩端分別通過所述法蘭與所述一次接線板和所述底座固定。
[0015]進(jìn)一步，所述一次接線板上方設(shè)有與所述套筒同軸的高壓端屏蔽環(huán)，所述底座上方設(shè)置有與所述套筒同軸的低壓端屏蔽環(huán)；所述高壓端屏蔽環(huán)和所述低壓端屏蔽環(huán)為均壓環(huán)。
[0016]進(jìn)一步，所述套筒底端的法蘭與所述底座之間設(shè)置有密封圈，所述套筒頂端的法蘭與所述一次接線板之間設(shè)置有密封圈，所述套筒的密封腔體內(nèi)填充有絕緣物質(zhì)。
[0017]進(jìn)一步，所述絕緣物質(zhì)為油性絕緣物質(zhì)或氣體絕緣物質(zhì)。
[0018]與最接近的技術(shù)方案相比，本發(fā)明具有如下顯著進(jìn)步:
[0019]1)本發(fā)明提供的耦合電容分壓器電容大大降低，減小了電容型電子式互感器的體積，減輕了分壓器的重量，降低了制造成本；
[0020]2)在耦合電容分壓器內(nèi)部外加一層屏蔽芯子，該屏蔽層可消除高壓端雜散電容的影響，不但改善了分壓器內(nèi)部電場的分布，提高了分壓器的電氣性能，還使分壓器測量準(zhǔn)確度和二次側(cè)的輸出；
[0021]3)本發(fā)明提供的耦合電容分壓器的屏蔽電容芯子的兩層金屬化安全膜之間設(shè)置了多層聚丙烯薄膜和電容紙，增大了金屬電極之間的距離，提高了鏤空后屏蔽電容芯子內(nèi)部端面的絕緣性能；
[0022]4)本發(fā)明提供的耦合電容分壓器屏蔽電容芯子采用一種新的工藝制成，即在卷制電容中部鏤空，將其制成長方體框架結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可有效保證內(nèi)部電場分布的均勻性。
[0023]5)主電容芯子為設(shè)置在屏蔽電容芯子內(nèi)的長方形結(jié)構(gòu)，屏蔽電容芯子與主電容相同高度電位相等或相對固定，具有很好的屏蔽效果，從而在降低耦合電容分壓器的總電容量的基礎(chǔ)上保證了分壓比的穩(wěn)定性。
[0024]6)本發(fā)明提供的耦合電容分壓器不僅可以用于-1，還可以用于提高的運(yùn)行性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明提供的帶屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為主電容芯子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為用于制作卷繞電容的金屬化安全膜與其間介質(zhì)的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為屏蔽電容芯子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖5為耦合電容分壓器內(nèi)部的主電容芯子和屏蔽電容芯子的安裝示意圖；
[0030]圖6為耦合電容分壓器內(nèi)部的主電容芯子和屏蔽電容芯子的安裝剖面圖；
[0031]圖7為帶屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器的工作原理圖；
[0032]其中1-高壓端屏蔽環(huán)；2- —次接線板；3-上法蘭；4-傘裙；5-下法蘭；6-套筒；7-主電容芯子；8-屏蔽電容芯子；9-低壓端屏蔽環(huán)；10-底座；1卜金屬化安全膜；12-薄膜；13-電容紙；14-金屬連接片。

【具體實(shí)施方式】
[0033]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合說明書附圖和實(shí)例對本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)一步地說明。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明為一種帶屏蔽電容芯子-8的耦合電容分壓器，所述分壓器包括主電容芯子-7、屏蔽電容芯子-8、高壓端屏蔽環(huán)-1、一次接線板-2、上法蘭-3、傘裙-4、套筒-6、低壓端屏蔽環(huán)-9、底座-10、下法蘭-5 ；
[0035]套筒-6外包裹傘裙-4,傘裙-4用硅橡膠制成，套筒-6采用環(huán)氧玻璃絲制成，傘裙-4和套筒-6構(gòu)成分壓器外部絕緣的主體，其絕緣和支撐作用；
[0036]套筒-6的低端通過下法蘭-5固定在底座-10上，并在下法蘭-5與底座-10之間設(shè)置有橡膠密封圈，以保證套筒-6與外部氣體絕緣，設(shè)置其頂端通過上法蘭-3與一次接線板-2固定，并在上法蘭-3與一次接線板-2之間設(shè)置有橡膠密封圈，以保證套筒-6與外部氣體絕緣；套筒-6的密封腔體內(nèi)填充有絕緣介質(zhì)，所述絕緣介質(zhì)為油性絕緣介質(zhì)或氣體絕緣介質(zhì)。
[0037]—次接線板-2的上方設(shè)置有與套筒-6同軸的高壓端屏蔽環(huán)-1，底座-10上方設(shè)置有與套筒-6同軸的低壓端屏蔽環(huán)-9 ；高壓端屏蔽環(huán)-1和低壓端屏蔽環(huán)-9均為均壓環(huán)，用于改善分壓器表面的電場分布。
[0038]套筒-6的密封腔體內(nèi)同軸安裝主電容芯子-7和屏蔽電容芯子-8 ；如圖2所示:主電容芯子-7為長方形的卷繞電容，并在卷繞電容的兩端沿與卷繞方向平行的方向包裹金屬連接片-14 ；如圖3所示:卷繞電容由具有自愈功能的金屬化安全膜-11和交替放在其間的多層聚丙烯薄膜-12和電容紙-13經(jīng)過卷繞、壓扁、并經(jīng)高真空浸潰處理制成。
[0039]如圖4所示:屏蔽電容芯子-8由長方形卷繞電容中部鏤空制成的長方形框架結(jié)構(gòu)，屏蔽電容芯子-8四個(gè)齊平的內(nèi)端面形成中部鏤空部分，并經(jīng)過賦能剔除內(nèi)部端面介質(zhì)的薄弱點(diǎn)；屏蔽電容芯子-8的兩層金屬化安全膜-11之間加多層薄膜-12和電容紙-13增大了金屬電極之間的距離，從而提高了鏤空后屏蔽電容芯子-8內(nèi)部端面的絕緣性能。屏蔽電容芯子-8沒有改變卷繞電容的特性，芯子內(nèi)部電場分布均勻；屏蔽電容芯子-8與主電容芯子-7的采用的材料相同，卷繞圈數(shù)相同。
[0040]如圖5和圖6所示:主電容芯子-7與屏蔽電容芯子-8卷繞成相同的厚度，將主電容芯子-7放置在屏蔽電容芯子-8的內(nèi)部，主電容芯子-7之間和屏蔽電容芯子-8之間分別由金屬片連接，主電容芯子-7與屏蔽電容芯子-8以相同的連接方式固定、疊裝置于分壓器的內(nèi)部。主電容芯子-7與屏蔽電容芯子-8的容量大小相當(dāng)，總電容量可降至數(shù)百主電容與屏蔽電容在相同高度電位相等或相對穩(wěn)定，外界的干擾首先影響到的是屏蔽電容，屏蔽電容起到了削弱外界電場變化對主電容的影響，從而保證了分壓器分壓比的穩(wěn)定性，其工作原理如圖7所示:圖3中，1、4為由主電容芯子-7組成的主電容用于測量電壓:(?為由屏蔽電容子芯子組成的屏蔽電容分別為高壓端對分壓器的雜散電容和分壓器對地雜散電容。
[0041]以上僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均在申請待批的本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器，所述分壓器包括套筒、包裹在所述套筒外壁的傘裙以及分別安裝在所述套筒兩端的一次接線板和底座，所述傘裙用硅橡膠制成，所述套筒用環(huán)氧玻璃絲制成；其特征在于:所述套筒內(nèi)同軸安裝有屏蔽電容芯子和設(shè)置在所述屏蔽電容芯子內(nèi)的主電容芯子。
2.如權(quán)利要求1所述的一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器，其特征在于:所述主電容芯子為長方體形卷繞電容；所述屏蔽電容芯子為長方形卷繞電容中部鏤空后形成的長方形框架結(jié)構(gòu)的電容。
3.如權(quán)利要求2所述的一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器，其特征在于:形成所述屏蔽電容芯子中部鏤空部分的鏤空面為四個(gè)平整的端面；所述屏蔽電容經(jīng)過賦能以剔除所述鏤空面介質(zhì)的薄弱點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器，其特征在于: 所述屏蔽電容芯子中部的鏤空部分為形狀與所述主電容芯子形狀相似且尺寸略大于所述主電容芯子的長方形。
5.如權(quán)利要求4所述的一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器，其特征在于: 所述主電容芯子的厚度等于所述屏蔽電容芯子的厚度。
6.如權(quán)利要求2所述的一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器，其特征在于: 所述長方形卷繞電容由兩層具有自愈功能的金屬化安全膜以及依次交替疊放在所述兩層金屬化安全膜之間的聚丙烯薄膜和電容紙經(jīng)過卷繞、壓扁后經(jīng)高真空浸潰處理制成，所述長方形卷繞電容的兩端沿與所述卷繞方向平行的方向纏繞包裹有金屬連接片。
7.如權(quán)利要求4所述的一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器，其特征在于: 所述主電容芯子通過所述屏蔽電容芯子的鏤空結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述屏蔽電容芯子內(nèi)，與所述屏蔽電容芯子處于同一平面上，所述主電容芯子的金屬連接片與所述屏蔽電容芯子的金屬連接片平行。
8.如權(quán)利要求7所述的一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器，其特征在于:所述主電容芯子的容量與所述屏蔽電容芯子的容量大小相當(dāng)；所述主電容芯子與所述屏蔽電容芯子以相同的串聯(lián)和并聯(lián)方式沿套筒軸線方向固定、疊裝置于所述套筒內(nèi)部。
9.如權(quán)利要求1所述的一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器，其特征在于:所述套筒兩端分別設(shè)置有法蘭，所述套筒兩端分別通過所述法蘭與所述一次接線板和所述底座固定。
10.如權(quán)利要求9所述的一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器，其特征在于:所述一次接線板上方設(shè)有與所述套筒同軸的高壓端屏蔽環(huán)，所述底座上方設(shè)置有與所述套筒同軸的低壓端屏蔽環(huán)；所述高壓端屏蔽環(huán)和所述低壓端屏蔽環(huán)為均壓環(huán)。
11.如權(quán)利要求9所述的一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器，其特征在于:所述套筒底端的法蘭與所述底座之間設(shè)置有密封圈，所述套筒頂端的法蘭與所述一次接線板之間設(shè)置有密封圈，所述套筒的密封腔體內(nèi)填充有絕緣物質(zhì)。
12.如權(quán)利要求11所述的一種帶有屏蔽電容芯子的耦合電容分壓器，其特征在于:所述絕緣物質(zhì)為油性絕緣物質(zhì)或氣體絕緣物質(zhì)。
【文檔編號】G01R15/06GK104316740SQ201410647877
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】吳士普, 馮宇, 胡國昭, 王曉琪, 靳紹平, 廖志軍, 吳細(xì)秀, 劉見, 陳曉明, 邱進(jìn), 杜硯, 徐思恩 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)江西省電力公司