本发明专利技术提供一种屏蔽电阻分压器，分压测量装置及分压比和误差测量方法，其中，所述屏蔽电阻分压器包括高压臂和低压臂，高压臂包括多个串联地连接的高压模块，低压臂是一个与高压臂末端的高压模块串联地连接的低压模块；所述高压模块包括电气隔离，但并联地连接的测量支路高压电阻和屏蔽支路高压电阻；所述低压模块包括电气隔离，但并联地连接的测量支路低压电阻和屏蔽支路低压电阻。所述屏蔽电阻分压器及分压测量装置中高压臂模块化，通过不同数量的高压模块组成高压臂，可测量不同电压等级，而且安装方式简单，拆卸简单，便于维修。高压模块中同轴设置两个电气隔离的电阻支路，极大地降低了测量支路高压电阻对地杂散电容，减少分压器响应时间。器响应时间。器响应时间。
【技术实现步骤摘要】
一种屏蔽电阻分压器和分压测量装置
[0001]本专利技术涉及电气测量
，并且更具体地，涉及一种屏蔽电阻分压器和分压测量装置。
技术介绍
[0002]冲击电压的测量技术起源于上个世纪30年代，为了模拟雷击电压信号，通过电容充放电的形式产生冲击电压信号，并开始研究冲击电压的测量技术，开展电气设备绝缘耐受试验。对于冲击电压可使用球隙测量，利用球隙50%击穿电压测量冲击电压。为进一步提高测量准确度，研究人员开始研制冲击电压测量装置。冲击电压测量装置包括将高压冲击信号转换可供测量仪器测量的低压冲击信号的分压装置，以及将低压信号进行二次分压器并转换数字信号的测量仪器。80年前主要使用模拟示波器测量冲击电压信号，并手动计算波形参数。随着测量仪器的技术进步，目前数据采集单元可直接将模拟信号转换为数字信号，与计算分析软件配合实现冲击波形的自动测量，可直接读取波形参数。
[0003]电阻式分压器主要用于测量陡波、雷电截波以及雷电全波，其重要优点为良好的响应特性好以及极低的温度系数，可保证其分压比的稳定性。由于电阻的热容量限制，电阻分压器测量一般不适用于操作全波等长持续时间的冲击电压测量。
[0004]基于纯电阻分压原理的电阻分压器，分压比可通过电阻参数进行计算，由于电阻分压器自身的杂散参数对分压器的频率特性有影响，因此其对冲击电压的响应并不是理想的。电阻分压器响应时间越长，被测波形越陡，分压器响应的畸变越大，峰值电压和时间参数的测量误差越大。电阻分压器的电阻一般使用绕线电阻，由于杂散参数对分压器高频特性的影响不可忽略，因此在对电阻分压器分布参数进行等效时，将电阻分压器分为n个相同的单元。对于双线并绕的绕线电阻，电感值随着电阻值的增加而增加，电感时间常数L/R趋于一个常数，但同时杂散电容的影响也越来越大，电阻分压器的响应时间主要取决于对地电容的影响。
[0005]电阻型冲击电压分压器按照结构可分为集中式电阻分压器和分段式电阻分压器。集中式的电阻分压器，为改善冲击电压分压器的高频响应特性，将集中的绕线高压电阻置于绝缘内筒上以减小电阻对地杂散电容值，从而大幅减小分压器的响应时间。由于对地杂散电容非常小，因此不需要增加高压均压环进行电容补偿，杂散参数中电感对方波响应的影响较大。由于电阻两端一般具有小型的均压环，因此为了保证绝缘裕度，电压等级越高，分压器的直径相应增大，额定电压一般小于1000kV。分段式电阻分压器，其高压电阻贯穿整个分压器高度，直径小，电压等级的限制主要为电阻丝自身的绝缘，缺点是高压电阻的尺寸长，对地杂散电容对方波响应的影响较大。
[0006]综上所述，现有的电阻型冲击分压器，一方面能够测量的电压等级在1000kV左右，另一方面，随着额定电压的进一步增加，为了减小电阻发热，绕线电阻值增加，故需要增加电阻丝的直径和匝数，电阻长度增大，阶跃波响应时间增大；而由于外绝缘的限制，分压器高度需要进一步增大，对地分布电容的补偿难度增加，另外分压器高度太高，安装不方便。
技术实现思路
[0007]为了解决现有技术中的电阻分压器测量的电压等级有限，以及当提高测量的电压等级时，需要增加电阻比的直径和匝数，增大电阻长度，从而造成分压器高度增大，安装不方便的问题，本专利技术提供一种屏蔽电阻分压器和分压测量装置。
[0008]根据本专利技术的一方面，本专利技术提供一种屏蔽电阻分压器，其包括高压臂和低压臂，其中：高压臂包括多个串联地连接的高压模块，低压臂是一个与高压臂末端的高压模块串联地连接的低压模块；所述高压模块包括并联地连接的测量支路高压电阻和屏蔽支路高压电阻，以及第一绝缘外壳，其中，所述测量支路高压电阻和所述屏蔽支路高压电阻同轴地设置在第一绝缘外壳内，且相互电气隔离，所述屏蔽支路高压电阻位于所述测量支路高压电阻的外部；所述低压模块包括并联地连接的测量支路低压电阻和屏蔽支路低压电阻，以及第二绝缘外壳，其中，所述测量支路低压电阻和所述屏蔽支路低压电阻同轴地设置在第二绝缘外壳内，且高压端电气隔离，所述屏蔽支路低压电阻位于所述测量支路低压电阻的外部；多个高压模块中的测量支路高压电阻和屏蔽支路高压电阻各自通过连接金属件电气连接；以及高压臂末端的高压模块中的测量支路高压电阻和低压模块中的测量支路低压电阻，以及高压臂末端的高压模块中的屏蔽支路高压电阻和低压模块中的屏蔽支路低压电阻通过连接金属件电气连接。
[0009]可选地，所述高压模块还包括第一法兰和第二法兰，其中：所述第一法兰位于第一绝缘外壳的顶部，用于从顶部对所述测量支路高压电阻和所述屏蔽支路高压电阻进行压接；所述第一法兰的底部设置有中空柱状体，所述中空柱状体的内周壁上沿轴向开设有若干环形槽；所述第二法兰位于第一绝缘外壳底部，用于实现高压模块之间，以及高压臂末端高压模块与低压模块的连接，其中，在非高压臂末端高压模块中，所述第二法兰的顶部设置有中空柱状体，所述中空柱状体的内周壁上沿轴向开设有若干环形槽；在高压臂末端高压模块中，所述第二法兰的顶部和底部分别设置有中空柱状体，所述中空柱状体的内周壁上沿轴向开设有若干环形槽；所述低压模块还包括高低压绝缘板、低压电阻底板和下法兰，其中，低压电阻底板用于固定测量支路低压电阻和屏蔽支路低压电阻的低压端，高低压绝缘板与第二绝缘外壳顶端压接，下法兰与低压电阻底板和第二绝缘外壳底端压接，用于固定测量支路低压电阻和屏蔽支路低压电阻。
[0010]可选地，多个高压模块中的测量支路高压电阻和屏蔽支路高压电阻各自通过连接金属件电气连接；以及高压臂末端的高压模块中的测量支路高压电阻和低压模块中的测量支路低压电阻，以及高压臂末端的高压模块中的屏蔽支路高压电阻和低压模块中的屏蔽支路低压电阻通过连接金属件电气连接，包括：高压臂首端高压模块中，所述测量支路高压电阻和所述屏蔽支路高压电阻的首端设置有第一连接件；所述测量支路高压电阻的末端设置有第二连接件，所述屏蔽支路高压电阻的末端设置有第三连接件非高压臂首端高压模块中，所述测量支路高压电阻的首端和末端分别设置有第二
连接件，所述屏蔽支路高压电阻的首端和末端设置有第三连接件；在非高压臂末端高压模块中，所述第二法兰上设置有第四连接件，其中，所述第四连接件和所述第二连接件同轴设置；在高压臂末端高压模块中，所述第二法兰上设置有第五连接件，在非高压臂首端高压模块中，所述第一法兰上设置有第五连接件，其中，所述第五连接件和所述第二连接件同轴设置；在低压模块的高低压绝缘板上，固定有第六连接件和第七连接件，其中，所述第六连接件和第七连接件与第五连接件同轴设置；在低压模块中，所述测量支路低压电阻高压端设置有第八连接件， 所述屏蔽支路低压电阻高压端设置有第九连接件。
[0011]可选地，每个高压模块中的所述测量支路高压电阻和屏蔽支路高压电阻均双线并绕于绝缘支撑杆，所述测量支路高压电阻和屏蔽支路高压电阻的同一物理高度电位一致，且电阻匝数相同，匝间距相等，其中，当所述测量支路高压电阻和屏蔽支路高压电阻采用相同直径的电阻丝绕制时，电阻值之比等于电阻直径之比，当所述测量支路高压电阻和屏蔽支路高压电阻采用直径不同的电阻丝绕制时，所述测本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种屏蔽电阻分压器， 其特征在于，包括高压臂和低压臂，其中：高压臂包括多个串联地连接的高压模块，低压臂是一个与高压臂末端的高压模块串联地连接的低压模块；所述高压模块包括并联地连接的测量支路高压电阻和屏蔽支路高压电阻，以及第一绝缘外壳，其中，所述测量支路高压电阻和所述屏蔽支路高压电阻同轴地设置在第一绝缘外壳内，且相互电气隔离，所述屏蔽支路高压电阻位于所述测量支路高压电阻的外部；所述低压模块包括并联地连接的测量支路低压电阻和屏蔽支路低压电阻，以及第二绝缘外壳，其中，所述测量支路低压电阻和所述屏蔽支路低压电阻同轴地设置在第二绝缘外壳内，且高压端电气隔离，所述屏蔽支路低压电阻位于所述测量支路低压电阻的外部；多个高压模块中的测量支路高压电阻和屏蔽支路高压电阻各自通过连接金属件电气连接；以及高压臂末端的高压模块中的测量支路高压电阻和低压模块中的测量支路低压电阻，以及高压臂末端的高压模块中的屏蔽支路高压电阻和低压模块中的屏蔽支路低压电阻通过连接金属件电气连接。2.根据权利要求1所述的屏蔽电阻分压器，其特征在于，所述高压模块还包括第一法兰和第二法兰，其中：所述第一法兰位于第一绝缘外壳的顶部，用于从顶部对所述测量支路高压电阻和所述屏蔽支路高压电阻进行压接；所述第一法兰的底部设置有中空柱状体，所述中空柱状体的内周壁上沿轴向开设有若干环形槽；所述第二法兰位于第一绝缘外壳底部，用于实现高压模块之间，以及高压臂末端高压模块与低压模块的连接，其中，在非高压臂末端高压模块中，所述第二法兰的顶部设置有中空柱状体，所述中空柱状体的内周壁上沿轴向开设有若干环形槽；在高压臂末端高压模块中，所述第二法兰的顶部和底部分别设置有中空柱状体，所述中空柱状体的内周壁上沿轴向开设有若干环形槽；所述低压模块还包括高低压绝缘板、低压电阻底板和下法兰，其中，低压电阻底板用于固定测量支路低压电阻和屏蔽支路低压电阻的低压端，高低压绝缘板与第二绝缘外壳顶端压接，下法兰与低压电阻底板和第二绝缘外壳底端压接，用于固定测量支路低压电阻和屏蔽支路低压电阻。3.根据权利要求2所述的屏蔽电阻分压器，其特征在于，多个高压模块中的测量支路高压电阻和屏蔽支路高压电阻各自通过连接金属件电气连接；以及高压臂末端的高压模块中的测量支路高压电阻和低压模块中的测量支路低压电阻，以及高压臂末端的高压模块中的屏蔽支路高压电阻和低压模块中的屏蔽支路低压电阻通过连接金属件电气连接，包括：高压臂首端高压模块中，所述测量支路高压电阻和所述屏蔽支路高压电阻的首端设置有第一连接件；所述测量支路高压电阻的末端设置有第二连接件，所述屏蔽支路高压电阻的末端设置有第三连接件；非高压臂首端高压模块中，所述测量支路高压电阻的首端和末端分别设置有第二连接件，所述屏蔽支路高压电阻的首端和末端设置有第三连接件；在非高压臂末端高压模块中，所述第二法兰上设置有第...
【专利技术属性】
技术研发人员：周峰，雷民，龙兆芝，殷小东，李文婷，刘少波，范佳威，胡康敏，章述汉，余也凤，
申请(专利权)人：国家高电压计量站，
类型：发明
国别省市：
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