一种新型电容分压式的电压传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种新型电容分压式的电压传感器，其中包括电极、高压部件、分压器、屏蔽线及浇注体。该电容分压式的电压传感器结构简单，安装方便，其关键部件分压器和高压部件使用一种具有良好的温度特性和电压系数的电介质填充，能很好地克服温度和电磁干扰对误差的影响，产品二次输出精度达０．２级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型电容分压式的电压传感器，用于电力系统的高压电网中，其 功能是将一次系统的高电压按比例的变换为低电压，供给测量仪器和保护装置使用。
技术介绍
在二十世纪六十年代，一些科技发达的西方国家已经开始研究电压传感器，到了 八十年代末就已挂网运行。国内对电压传感器的研发起步较晚，目前电压传感器的传感单 元使用较多的是电阻分压，采用电阻分压的电压传感器的关键部件为高压电阻，高压电阻 在长时间运行容易产生大量的热量难以散发，使其可靠性大为降低，又因制作高压电阻的 原材料受温度变化和电压变化的影响很明显，产品的二次输出不稳定，精度难以实现0.2 级。此外电压传感器也有采用因瓦合金来制作电容分压器，因瓦合金这种材料具有优异的 温度特性，其物理性能几乎不受温度的影响，但这种材料价格比较贵，国内外都很少采用因 瓦合金制作分压器的电压传感器。目前制约电压传感器的发展主要是产品容易受温度的影 响，难以实现高精度二次输出。
技术实现思路
本专利技术解决温度对电压传感器二次输出误差产生的影响，提供一种结构简单，安 装方便，可长时间连续工作，电压等级10kv，精度0. 2级的电压传感器。本专利技术是一种电容分压式的电压传感器，其关键部件为电极、高压部件、分压器 与二次信号的传输系统。电压传感器工作时一次电压加在电极上，分压器把一次电压按比 例的转换为低压信号，通过二次信号的传输系统供给测量仪器和保护装置使用。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。附图说明图1为本专利技术的结构示意图，图中1.电极2.高压部件的内电极3.高压部件4.高压部件的内电极5.分压器的内电极6.分压器7.分压器的内电极具体实施例方式如图1所示，本专利技术一种新型电容分压式的电压传感器由电极1、高压部件3、分压 器6、金属屏蔽组件和二次信号传输线组成。其中高压部件3的内电极(2、4)互相隔离放置，两电极之间填充一介电常数为5 100的电介质。所述的电介质为几种金属氧化物的混合料，其氧化物的配比直接影响电介质的稳 定性及耐压和局部放电。所述的电介质温度系数为0 士 30ppm，介质损耗角正切值彡5 X 10_4，该电介质具 有良好的温度特性及老化特性，以保证温度在-25 40°C的变化范围内产品的二次输出稳 定在0. 2级，并可长时间通电运行。所述的高压部件其内电极(2、4)用银钯合金制作，其中钯的含量为3%，使其具有 良好的附着力和可焊性。分压器6具有与高压部件3相同的结构，且其电介质与高压部件3使用的电介质 为同一种材料，制作方法相同。所述的分压器6，优选的控制其电容值，使其与高压部件3的电容量之比为 10000 1。所述的高压部件3安装时通过安装螺孔直接固定在电极1上，分压器6的其中一 个电极5与高压部件3的另一电极4焊接，二次信号通过分压器6的两端输出，信号传输采 用屏蔽线与航空插头的组合方式输出。各零部件安装固定后用环氧树脂浇注。本专利技术通过以上方式提供一种结构简单，精度为0.2级的电压传感器，可满足电 力系统测量和继电保护的使用要求。权利要求1.一种新型电容分压式的电压传感器，该装置用于测量电压U，包括一电压取样电极 (1)，至少一个高压部件(3)，至少一个分压器(6)和一电磁场屏蔽组件，其特征在于测量电 压U通过电极⑴施加在高压部件(3)的一电极(2)和分压器(6)的另一电极(7)之间， 并由高压部件C3)与分压器(6)的电容量建立一分压比k。2.根据权利要求1中所述的电压传感器，其特征在于施加在分压器(6)与高压部件 (3)之间的电压比k为一常数，其值取k= 1 10000。3.根据权利要求1中所述的高压部件(3)，其特征在于电极(2、4)是相互隔开放置， 并且在电极(2、4)之间填充一介电常数为5 100的电介质，该电介质的温度系数为0 士 30ppm，介电损耗角正切值彡5X10—4。4.根据权利要求3中所述的电极0、4)，其特征在于形状为一半径R的圆，具有良好的 延展性能和可焊性，制作材料为银和钯的混合电子材料。5.根据权利要求1中所述的高压部件(3)，其特征在于电极(2、4)之间放置的电介质 具有一定厚度、厚度δ根据电压传感器的使用电压等级选择。6.根据权利要求1中所述的分压器(6)，其特征在于具有与高压部件C3)相同的温度 系数及相同的变化趋势。7.根据权利要求1中所述的电压传感器，其特征在于电压传感器的二次输出为一电压 值u，且u = kXU，为使二次输出电压不受外部高频磁场的干扰，在高压部件(3)的外层为 一金属屏蔽层，且金属屏蔽层与高压部件(3)的距离为D，金属屏蔽层与二次信号传输线的 屏蔽层相连。全文摘要本专利技术公开了一种新型电容分压式的电压传感器，其中包括电极、高压部件、分压器、屏蔽线及浇注体。该电容分压式的电压传感器结构简单，安装方便，其关键部件分压器和高压部件使用一种具有良好的温度特性和电压系数的电介质填充，能很好地克服温度和电磁干扰对误差的影响，产品二次输出精度达0.2级。文档编号G01R15/06GK102053190SQ200910193328公开日2011年5月11日 申请日期2009年10月27日 优先权日2009年10月27日专利技术者伍仕朋, 张树华, 李基森, 梁永亮, 陈玫 申请人:广东四会互感器厂有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型电容分压式的电压传感器，该装置用于测量电压Ｕ，包括一电压取样电极（１），至少一个高压部件（３），至少一个分压器（６）和一电磁场屏蔽组件，其特征在于测量电压Ｕ通过电极（１）施加在高压部件（３）的一电极（２）和分压器（６）的另一电极（７）之间，并由高压部件（３）与分压器（６）的电容量建立一分压比ｋ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张树华，梁永亮，伍仕朋，李基森，陈玫，
申请(专利权)人：广东四会互感器厂有限公司，
类型：发明
国别省市：44