專利名稱：帶分壓屏蔽的分體倒立式標(biāo)準(zhǔn)電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種用于高壓試驗(yàn)室中，在電橋電路中被用來(lái)測(cè)量電容器、電纜、出線套管、絕緣子等設(shè)備的電容和介質(zhì)損耗 角(tan δ );還可用作高壓測(cè)量電容分壓裝置的高壓電容，在局部放電量測(cè)試中作為高壓耦合電容器使用的試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
目前高壓試驗(yàn)室使用的高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器大都是套管內(nèi)置式一體結(jié)構(gòu)即產(chǎn)品由絕緣套管和底座兩部分組成，電容器的高/低壓電極全部安裝在絕緣套管內(nèi)部，其中高壓電極固定在套管的上法蘭上，高壓電極內(nèi)部套裝低壓電極，低壓電極由鋼管支撐，固定于套管下法蘭即底座上。此種結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)電容器優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。但是隨著電壓等級(jí)的提高，這種常規(guī)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)電容器內(nèi)部電位分布越來(lái)越不均勻，電場(chǎng)畸變較大，造成局部電場(chǎng)強(qiáng)度較高，容易發(fā)生絕緣擊穿事故，甚至威脅試驗(yàn)人員及被試電力設(shè)備的安全。國(guó)內(nèi)某試驗(yàn)室使用此種結(jié)構(gòu)的進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)電容器，其標(biāo)稱電壓為1200kV，但是當(dāng)電壓升至約900kV時(shí)產(chǎn)品內(nèi)部就發(fā)生了絕緣擊穿。解決上述問(wèn)題的辦法有兩種其一就是直接加大電容器絕緣套管尺寸，使得高/低壓電極間絕緣距離加大，從而防止絕緣擊穿，但是這個(gè)方案中，絕緣套管尺寸加大后，產(chǎn)品制造成本將成倍增長(zhǎng)；其二就是設(shè)法均勻產(chǎn)品內(nèi)部的電位分布，降低電容器內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容本設(shè)計(jì)的目的是研發(fā)一種帶分壓屏蔽的分體倒立式標(biāo)準(zhǔn)電容器，可以在不使用大尺寸絕緣套管的前提下，既有較高的測(cè)量精度，又可有效降低產(chǎn)品內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的使用安全性。為使用者提供安全可靠且價(jià)格適宜的試驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是標(biāo)準(zhǔn)電容器整體采用倒置式，上下結(jié)構(gòu)。上部為高壓殼體，外部上下分別安裝均壓環(huán)A和均壓環(huán)B ;下部為絕緣支撐套管和底座。高壓殼體即是高壓電極，其上下兩端布置屏蔽環(huán)，低壓電極由絕緣件倒掛固定在高壓殼體內(nèi)部，高低壓電極由鋁合金加工而成。絕緣支撐套管內(nèi)部安裝雙極分壓屏蔽，有高壓屏蔽罩和中壓屏蔽罩，中壓屏蔽罩固定在絕緣支撐套管的上法蘭上?？捎行Ы档吞坠軆?nèi)外電場(chǎng)強(qiáng)度，起到均壓作用，有效改善了標(biāo)準(zhǔn)電容器內(nèi)外電場(chǎng)的分布。整個(gè)電容器安裝在由型鋼組成的底座上，最下部的底座上安裝有萬(wàn)向輪，可方便的移動(dòng)整個(gè)產(chǎn)品。本實(shí)用新型的有益效果是，當(dāng)試驗(yàn)電壓升至額定工頻電壓時(shí)，產(chǎn)品內(nèi)部最高電場(chǎng)強(qiáng)度仍然小于10kV/mm，絕緣套管外表面沿面電場(chǎng)強(qiáng)度最高處也不大于O. 55kV/mm，而常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)電容器當(dāng)電壓升額定工頻電壓時(shí)，絕緣套管外表面沿面電場(chǎng)強(qiáng)度最高處約O. 88kV/mm(安全使用原則是不大于O. 9kV/mm)，此時(shí)常規(guī)產(chǎn)品如不快速斷電，隨時(shí)有發(fā)生絕緣擊穿的可能性。與之相比本設(shè)計(jì)可提高37. 5%的安全裕度，產(chǎn)品整體電場(chǎng)分布相對(duì)均勻，提高了產(chǎn)品的安全系數(shù)；另外因?yàn)椴捎梅煮w式結(jié)構(gòu)，低壓電極通過(guò)長(zhǎng)度較短(不超過(guò)400_)的絕緣件剛性固定在金屬制造的高壓殼體內(nèi)，電容量精準(zhǔn)，且因?yàn)槭莿傂赃B接，位置固定，不會(huì)因電動(dòng)力而造成高/低壓電極間相對(duì)移動(dòng)，從而大幅提高電容器電容電壓系數(shù)，經(jīng)測(cè)算電容電壓系數(shù)可達(dá)2X10—6。通過(guò)本設(shè)計(jì)可使得在高壓領(lǐng)域使用的標(biāo)準(zhǔn)電容器不再使用大尺寸絕緣套管，在獲得高精度、高可靠性的同時(shí)，可有效降低產(chǎn)品制造成本，節(jié)約能耗。

圖I帶分壓屏蔽的分體倒立式標(biāo)準(zhǔn)電容器剖視圖。圖2帶分壓屏蔽的分體倒立式標(biāo)準(zhǔn)電容器外形結(jié)構(gòu)圖。圖3常規(guī)高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器套管外表面沿面電場(chǎng)強(qiáng)度曲線。圖4帶分壓屏蔽的分體倒立式標(biāo)準(zhǔn)電容器套管外表面沿面電場(chǎng)強(qiáng)度曲線。圖中，I.均壓環(huán)A，2.低壓電極，3.高壓殼體(電極)，4.均壓環(huán)B，5.高壓屏蔽罩， 6.中壓屏蔽罩，7.絕緣支撐套管，8.底座，9.萬(wàn)向輪，10.絕緣件。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本新型的加工安裝和使用做詳細(xì)說(shuō)明。在圖I中，顯示了帶分壓屏蔽的分體倒立式標(biāo)準(zhǔn)電容器的整體剖面，上部高壓殼體(3)與高壓電極合二為一，高壓殼體(3)外部上下分別安裝均壓環(huán)A (I)和均壓環(huán)B (4)，防止產(chǎn)品通高壓時(shí)產(chǎn)生電暈，低壓電極(2)通過(guò)絕緣件(10)倒掛安裝在高壓殼體(3)內(nèi)部，高壓屏蔽罩(5)安裝在絕緣支撐套管(7)的上法蘭上，絕緣件(10)為環(huán)氧樹(shù)脂澆注成型，具有高電氣絕緣性能和高機(jī)械強(qiáng)度，絕緣支撐套管(7)基體為環(huán)氧玻璃鋼管外部包裹硅橡膠傘群，具有很好的絕緣性能機(jī)械強(qiáng)度和良好的憎水性，不僅可在戶內(nèi)使用，還可滿足戶外使用要求，整個(gè)產(chǎn)品安裝在由型鋼組成的底座(8 )上，底座下部安裝有4個(gè)萬(wàn)向輪(9 )，使得產(chǎn)品可以方便的移動(dòng)。圖2是帶分壓屏蔽的分體倒立式標(biāo)準(zhǔn)電容器的外形結(jié)構(gòu)圖。圖3是常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)電容器的外絕緣套管外表面沿面電場(chǎng)強(qiáng)度曲線。縱向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度(KV/mm),橫向?yàn)樘坠芨叨?mm)。圖4是帶分壓屏蔽的分體倒立式標(biāo)準(zhǔn)電容器外絕緣套管外表面沿面電場(chǎng)強(qiáng)度曲線?？v向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度(KV/mm)，橫向?yàn)樘坠芨叨?mm)。通過(guò)圖3和圖4對(duì)比，可明顯看出本設(shè)計(jì)在電氣絕緣性能上的優(yōu)越性要高于常規(guī)結(jié)構(gòu)的電容器。本實(shí)用新型電極采用倒立式安裝，縮短了低壓電極受力的力臂，提高電極安裝的剛度，保證電容器具有較高的精度及穩(wěn)定型，同時(shí)套管內(nèi)部采用兩級(jí)分壓屏蔽結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品內(nèi)部電場(chǎng)分布更加均勻，有效提高了產(chǎn)品的安全系數(shù)，且降低了產(chǎn)品成本，具備較好的生產(chǎn)應(yīng)用前景。
權(quán)利要求1.一種帶分壓屏蔽的分體倒立式標(biāo)準(zhǔn)電容器，包括高壓殼體、絕緣支撐套管和帶萬(wàn)向輪的底座，其特征在于電容器分為上下結(jié)構(gòu)，上部為高壓殼體，外部上下分別安裝均壓環(huán)A和均壓環(huán)B ;下部為絕緣支撐套管，整個(gè)電容器安裝在由型鋼組成的底座上，底座下部裝有4個(gè)萬(wàn)向輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶分壓屏蔽的分體倒立式標(biāo)準(zhǔn)電容器，其特征在于低壓電極通過(guò)絕緣件倒掛安裝在高壓殼體內(nèi)部，高、低壓電級(jí)由鋁合金加工而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶分壓屏蔽的分體倒立式標(biāo)準(zhǔn)電容器，其特征在于下部絕緣支撐套管內(nèi)部安裝有雙極分壓屏蔽，即高壓屏蔽罩和中壓屏蔽罩，并固定在絕緣支撐套管的上法蘭上。
專利摘要一種高絕緣強(qiáng)度、可在額定電壓下無(wú)限制時(shí)間運(yùn)行，高精度、可移動(dòng)的帶分壓屏蔽的分體倒立式標(biāo)準(zhǔn)電容器。包括高壓殼體、絕緣支撐套管和帶小輪底座。高壓殼體即是電容器的高壓電極，高壓電極和低壓電極全部由鋁合金加工而成，尺寸精準(zhǔn)，電容量穩(wěn)定；絕緣支撐套管為整體注射成型的空心復(fù)合絕緣子，內(nèi)部加裝雙極分壓屏蔽，具有極高的電氣絕緣強(qiáng)度；下部底座上安裝有重載萬(wàn)向輪，可方便的進(jìn)行移動(dòng)。
文檔編號(hào)H01G4/005GK202549621SQ201120563530
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者吳春風(fēng), 李國(guó)賓, 潘濱 申請(qǐng)人:山東泰開(kāi)互感器有限公司