本实用新型专利技术提供一种电容分压器，所述电容分压器包括中空绝缘外壳、同轴对称设于所述绝缘外壳两端外侧的金属法兰盘和两端内侧的金属电极；两端的金属电极分别与两端的金属法兰盘连接，其中一端金属法兰盘上固定有同中心的均压环作为高压端，相对于高压端的另一端金属法兰盘作为低压端，高压端或低压端的金属电极内安装有低压臂、数据采集单元和无线数据发射器。本实用新型专利技术提供的电容分压器结构简单坚固，便于运输，性能稳定，可进一步提高电容分压器刻度因数的稳定性和实用性。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种分压器，具体讲涉及一种用于测量冲击电压信号，以对冲击电压测量设备的线性度进行校准和检测的电容分压器。
技术介绍
耐压试验的电力设备的冲击电压为模拟电力系统输电线路遭受的雷电冲击电压以及开合刀闸时产生的操作冲击电压。这种试验过程中往往需要测量冲击电压的幅值和时间参数，测量系统中的冲击分压器为电压转换装置，将高电压冲击电压信号转换成可供二次测量装置测量的低压信号。冲击分压器主要分为电阻分压器、电容分压器两种，电阻分压器具有阶跃波响应优良，波形畸变小，刻度因数稳定性好等优点，但由于电阻丝发热的原因，电阻分压器的电压等级一般为100kV以下，且只能用于测量雷电冲击电压。目前国内外高于100kV的冲击分压器大都采用电容分压器。电容分压器介质损耗小，不发热，由于回路上的杂散电感的影响，导致波形畸变振荡，为了阻尼回路振荡，发展了阻容串联的分压器。图1为目前阻容分压器高压臂的原理示意图，高压臂由电阻电容串联组成，电容使用油纸绝缘的脉冲电容器、电阻为双线并绕的无感电阻，由于波形波前阶段为电容分压器，波尾阶段主要为电阻分压，因此电容和电阻的耐压设计基本相同。目前高压臂的电容量一般为400pF，电容分压器易受杂散电容的影响，另外油纸绝缘的脉冲电容器的电容量稳定性不好，介损较大。低压臂电容一般使用集中电容(薄膜电容或云母电容)，电缆输入端进行波阻抗匹配设计。由于高低压臂的介质不同，其温度系数和电压系数也不相同，刻度因数的波动较大，一般只能保证3%的准确度，线性度无法保证，不能用于作为标准分压器测量暂态信号。鉴于上述背景，需要提供一种结构简单，运输方便，性能稳定，并能消除分压器与设备或分压器之间耦合电容影响的电容分压器，用于进行100kV以上冲击分压器的线性度校准。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的上述不足，本技术提供一种结构简单坚固，便于运输，性能稳定的新型结构的电容分压器，以进一步提高电容分压器刻度因数的稳定性和实用性。本技术提供的技术方案是:一种电容分压器，其改进之处在于:所述电容分压器包括中空绝缘外壳、同轴对称设于所述绝缘外壳两端外侧的金属法兰盘和两端内侧的金属电极；两端的金属电极分别与两端的金属法兰盘连接，其中一端金属法兰盘上固定有同中心的均压环作为高压端，相对于高压端的另一端金属法兰盘作为低压端，高压端或低压端的金属电极内安装有低压臂、数据采集单元和无线数据发射器。优选的，所述金属电极为圆锥形，其横截面面积较大的一端可拆卸连接在所述金属法兰盘内侧面上。进一步，高压端或低压端的金属电极为整体金属铝电极，相对于整体金属铝电极另一端的金属电极的横截面面积较小一端同中心安装有金属导体、以及位于所述金属导体和金属电极之间的绝缘材料环。进一步，所述金属电极横截面面积较小的一端的边缘呈向外侧凸起的曲面。优选的，所述绝缘外壳与所述金属电极之间、所述低压臂与所述金属电极之间充有3个大气压的SF6气体。优选的，所述低压臂、以及所述数据采集单元和无线数据发射器分别固定在垂直于所述绝缘外壳轴线的支撑板的两侧。优选的，所述绝缘外壳为圆柱体，所述金属法兰盘通过紧固螺丝安装在所述绝缘外壳两端，所述金属法兰盘与所述绝缘外壳之间还安装有气体密封圈。优选的，所述金属法兰盘上固定有气压表和进气阀。优选的，高压端的金属法兰盘的外侧中部垂直设有阻尼电阻，所述阻尼电阻与高压引线相连，低压端的金属法兰盘接地。进一步，所述高压引线为金属导杆。与最接近的技术方案相比，本技术具有如下显著进步:(I)相比于传统的阻容电容分压器，本专利技术提供的电容分压器结构简单、安装运输方便、性能稳定。(2)数据采集单元内置，采用无线信号发射器传送数据，无测量电缆，不需要进行阻抗匹配，消除了信号折射和反射的问题。(3)电容分压器为对称结构，均压环可安装在电容分压器上下任意一端的金属法兰盘上，并将安装了均压环的金属法兰盘通过阻尼电阻与高压引线相连，以作为电容分压器的高压端，另一端作为电容分压器的低压端，这种结构使得电容分压器的高压端和低压端可任意互换，使用方便。(4)金属电极为圆锥形设计，其横截面面积较大的一端固定在金属法兰盘内侧，可均匀绝缘外壳上下的电位分布。不需要设计均匀电位分布的法兰。(5)金属电极为圆锥形设计，其横截面面积较小一端的边缘呈向外侧凸起的圆环形，可均匀电场，提高电容分压器的稳定性。(6)绝缘外壳其中一端金属电极横截面面积较小的一端同中心安装有金属导体、以及位于金属导体和金属电极之间的绝缘材料环，使得高压臂电容置于屏蔽电容之间，不受外界杂散电容的影响，提高了电容分压器的稳定性。(7)绝缘外壳与金属电极之间、低压臂与金属电极之间充有3个大气压的SF6气体，使得高低压臂置于相同的介质中，电压系数和温度系数相同，刻度因数的变化小。【附图说明】图1为现有阻容分压器高压臂原理图；图2为本技术提供的电容分压器结构示意图；图3为本技术提供的电容分压器电气原理示意图；其中:1 一均压环I，2 —金属法兰盘I，3 —绝缘外壳，4 一金属电极I，5 —中心导体，6 —绝缘材料环，7—低压臂，8—金属电极II，9一数据采集单元和无线信号发射器，10 一均压环11，11 一金属法兰盘11，12 —阻尼电阻，13—高压引线，14一气压表，15—进气阀，Ctl 一屏蔽电容，C 高压臂电容，c2—低压臂电容。当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电容分压器，其特征在于：所述电容分压器包括中空绝缘外壳、同轴对称设于所述绝缘外壳两端外侧的金属法兰盘和两端内侧的金属电极；两端的金属电极分别与两端的金属法兰盘连接，其中一端金属法兰盘上固定有同中心的均压环作为高压端，相对于高压端的另一端金属法兰盘作为低压端，高压端或低压端的金属电极内安装有低压臂、数据采集单元和无线数据发射器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：龙兆芝，刘少波，李文婷，鲁非，刘高佳，李智成，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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