专利名称：立式同轴电容结构支柱电子式电流电压组合互感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种立式同轴电容结构支柱电子式 电流电压组合互感器。
背景技术：
随着电力系统向大容量，超高压和特高压方向发展，对电力设备小型化，智能化，高可靠性的要求也越来越高。常规电磁式电压互感器或电容式电压互感器绝缘结构复杂、体积增加、造价高，布线繁琐、使用空间大、安装时操作复杂，容易发生过饱和现象，存在剩磁、磁饱和、铁磁谐振、动态范围小等缺点，已难以满足电力系统的应用发展要求。所以现在多采用电子式电流、电压互感器提供常规互感器。电子式电流互感器采用罗氏线圈、小功率线圈或磁光互感器。将采集到的信号，经过采集器内部电路反相、积分、放大，光电转换成光信号经光纤接入合并单元，最终发送给测量保护设备。现有的支柱式SF6气体绝缘互感器大多采用了电子电流互感器。电子式电压互感器，是利用同轴电容串联分压原理形成的一种电压互感器。中国专利文件200710169091. I新型高压组合独立式电子式电流、电压互感器，中国专利文件201020606808. I 一种气体绝缘电子式电压互感器，这两篇专利文件披露了电子式电压互感器的基本结构与原理，在此不再赘述。需要指出的是，这两篇专利文件中所披露的电子式电压互感器的结构，同轴电容均布置在一次导体所在的一次导体室中，形成的高低压同轴电容均以一次导体为轴心，这种方式容易在绝缘性能下降时造成击穿。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种立式同轴电容结构支柱电子式电流电压组合互感器，在传统支柱式SF6气体绝缘互感器的结构基础上实现电子式电流电压组合互感器。为实现上述目的，本实用新型的方案是一种立式同轴电容结构支柱电子式电流电压组合互感器，包括顶部的高压壳体，底部的、用于固定在底座上的绝缘套管，高压壳体的底部开口与绝缘套管顶部开口对应设置，高压壳体与绝缘套管通过一个盆式绝缘子固定连接，所述盆式绝缘子的收口端与底座之间设有支撑管；所述高压壳体与绝缘套管中充有SF6绝缘气体，所述高压壳体、盆式绝缘子、绝缘套管同轴设置，所述盆式绝缘子的阔口朝向所述支撑管；所述支撑管于绝缘套管顶部部分同轴套设有与高压壳体等电位的高压屏蔽筒；所述支撑管分为同轴的内管与外管，内管与外管之间为绝缘介质层；组合互感器包括电子式电流互感器与同轴电容电子式电压互感器，电子式电流互感器的线圈设置在盆式绝缘子收口端的靠近一次导体一侧，其线圈通过设置在所述支撑管中的二次信号线连接到底座中的电流信号采集单元；所述同轴电容电子式电压互感器为立式同轴电容电子式电压互感器，包括等效串联的高压电容与低压电容，高压电容由等效并联的第一高压电容与第二高压电容构成；所述高压壳体、外管及以它们之间的SF6绝缘气体与盆式绝缘子为绝缘介质组成所述第一高压电容；高压屏蔽筒、外管及以它们之间的绝缘气体为绝缘介质组成所述第二高压电容；外管、内管及以所述绝缘介质层为绝缘介质组成所述低压电容，低压电容两端连接到底座中的电压信号采集单元。所述内管接地。所述电压信号采集单元的输入端之间并联有阻容分压电阻。所述支撑管于靠近底座部分套设有抗干扰屏蔽筒。所述外管与内管之间的绝缘介质层为SF6气体绝缘介质层或固体绝缘介质层。所述低压电容两端通过耐高温双绞屏蔽线连接电压信号采集单元。电子式电流互感器的线圈设置在盆式绝缘子收口端的靠近一次导体一侧的均压屏蔽筒中，均压屏蔽筒穿用于设在一次导体上。所述电子式电流互感器的线圈为罗氏线圈。由于现有的支柱式SF6气体绝缘互感器使用广泛，重新设计替换会造成很大浪费。而本实用新型结构简练、绝缘强度大，在现有的支柱式SF6气体绝缘互感器基础上，仅需要将支撑管分成两层，而采用原有绝缘气体或增加一层绝缘材料形成绝缘介质。而且，本实用新型的同轴电容基本上都处于绝缘套管中，远离一次导体，发生击穿的可能性大大降低，而且同轴电容均以绝缘套管为轴心，形成一种立式同轴电容结构，可靠性与稳定性增强。实现电流、电压的同时检测，结构紧凑，精度高，大大降低了成本。
图I是本实用新型的组合互感器的结构示意图；图2是本实用新型电子式电压互感器的同轴电容结构图；图3是本实用新型的电子式电压互感器等效电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。如图1，本实用新型是在传统支柱式SF6气体绝缘互感器基础上改进的，支柱式SF6气体绝缘电流互感器主要包括顶部一次导体2穿过的高压壳体1，底部的绝缘套管6，绝缘套管6固定在底座20上，高压壳体I通过支撑绝缘子(本实施例中位盆式绝缘子4，也可以采用绝缘拉杆等)与绝缘套管6固定连接，高压壳体I的底部开口与绝缘套管6的顶部开口相对应，盆式绝缘子4通过法兰与高压壳体I、绝缘套管6固定，其收口端的阔口朝向底座(形成一个倒扣的盆状)，收口端的一侧固定一个均压屏蔽筒2,另一侧与底座20之间连接一个支撑管。盆式绝缘子4的法兰上还固定有一个高压屏蔽筒5。绝缘套管6、高压屏蔽筒5、支撑管、盆式绝缘子4同轴设置。本实用新型的主要改进在于，将支撑管改为由双层结构，S卩外管7与内管8。形成的电子式电压互感器的同轴电容结构如下，结合图2、图3 :等效串联的高压电容与低压电容，高压电容由等效并联的第一高压电容CU与第二高压电容C12构成；高压壳体I、外管7及以它们之间的SF6绝缘气体与盆式绝缘子4为绝缘介质组成所述第一高压电容Cll ;高压屏蔽筒5、外管7及以它们之间的绝缘气体为绝缘介质组成所述第二高压电容C12 ;外管7、内管8及以它们之间的绝缘介质层22为绝缘介质组成所述低压电容C2，低压电容C2两端通过出线11连接到底座20中的电压信号采集单元。电压信号采集单元的输入端之间并联有阻容分压电阻R。通过采集低压电容C2两端低压UO及相关电容值即可获知一次导体2的电压Ui。绝缘介质层22为SF6气体绝缘介质层或者增加的固体绝缘介质层(采用环氧玻璃丝介质或直接采用双面覆铜板)。关于电子式电流互感器，其线圈3安装在均压屏蔽筒2中。信号引出线13 (采用耐高温屏蔽双绞线)通过内管8连接到底座20中的电流信号采集单元；均压屏蔽筒2及内管均接地。电流信号采集单元及电压信号采集单元均设置在采集单元17中，采集单元17设有输入接线端子12，连接电流互感器引出线13及电压互感器出线11，采集的信号经采集单 元17换成数字信号经光纤18输出。采集单元17安装在底座20内部，能够改善电子回路的工作环境，减少电磁干扰；就地电源14为采集单元供电，克服有源互感器存在的问题，供电稳定。线圈3为罗氏空心线圈。为避免干扰电容的产生，在支撑管靠近底部部分增加抗干扰屏蔽筒19，保证电压信号传变精度。低压电容输出两端金属电极和均压环两端并联大电阻，形成高电压抑制电路，抑制传递过电压。
权利要求1.一种立式同轴电容结构支柱电子式电流电压组合互感器，包括顶部的高压壳体，底部的、用于固定在底座上的绝缘套管，高压壳体的底部开口与绝缘套管顶部开口对应设置，高压壳体与绝缘套管通过一个盆式绝缘子固定连接，所述盆式绝缘子的收口端与底座之间设有支撑管；所述高压壳体与绝缘套管中充有SF6绝缘气体，所述高压壳体、盆式绝缘子、绝缘套管同轴设置，其特征在于，所述盆式绝缘子的阔口朝向所述支撑管；所述支撑管于绝缘套管顶部部分同轴套设有与高压壳体等电位的高压屏蔽筒；所述支撑管分为同轴的内管与外管，内管与外管之间为绝缘介质层； 组合互感器包括电子式电流互感器与同轴电容电子式电压互感器，电子式电流互感器的线圈设置在盆式绝缘子收口端的靠近一次导体一侧，其线圈通过设置在所述支撑管中的二次信号线连接到底座中的电流信号采集单元； 所述同轴电容电子式电压互感器为立式同轴电容电子式电压互感器，包括等效串联的高压电容与低压电容，高压电容由等效并联的第一高压电容与第二高压电容构成；所述高压壳体、外管及以它们之间的SF6绝缘气体与盆式绝缘子为绝缘介质组成所述第一高压电容；高压屏蔽筒、外管及以它们之间的绝缘气体为绝缘介质组成所述第二高压电容；外管、内管及以所述绝缘介质层为绝缘介质组成所述低压电容，低压电容两端连接到底座中的电压信号采集单元。
2.根据权利要求I所述的立式同轴电容结构支柱电子式电流电压组合互感器，其特征在于，所述内管接地。
3.根据权利要求I所述的立式同轴电容结构支柱电子式电流电压组合互感器，其特征在于，所述电压信号采集单元的输入端之间并联有阻容分压电阻。
4.根据权利要求I所述的立式同轴电容结构支柱电子式电流电压组合互感器，其特征在于，所述支撑管于靠近底座部分套设有抗干扰屏蔽筒。
5.根据权利要求I所述的立式同轴电容结构支柱电子式电流电压组合互感器，其特征在于，所述外管与内管之间的绝缘介质层为SF6气体绝缘介质层或固体绝缘介质层。
6.根据权利要求I所述的立式同轴电容结构支柱电子式电流电压组合互感器，其特征在于，所述低压电容两端通过耐高温双绞屏蔽线连接电压信号采集单元。
7.根据权利要求I所述的立式同轴电容结构支柱电子式电流电压组合互感器，其特征在于，电子式电流互感器的线圈设置在盆式绝缘子收口端的靠近一次导体一侧的均压屏蔽筒中，均压屏蔽筒穿用于设在一次导体上。
8.根据权利要求7所述的立式同轴电容结构支柱电子式电流电压组合互感器，其特征在于，所述电子式电流互感器的线圈为罗氏线圈。
专利摘要本实用新型涉及一种立式同轴电容结构支柱电子式电流电压组合互感器，在传统支柱式SF6气体绝缘互感器的结构基础上实现电子式电流电压组合互感器。将支撑管分为同轴的内管与外管，内管与外管之间为绝缘介质层；组合互感器包括电子式电流互感器与同轴电容电子式电压互感器，所述同轴电容电子式电压互感器为立式同轴电容电子式电压互感器，包括等效串联的高压电容与低压电容，外管、内管及以所述绝缘介质层为绝缘介质组成所述低压电容，低压电容两端连接到底座中的电压信号采集单元。而本实用新型结构简练、绝缘强度大，同轴电容基本上都处于绝缘套管中，远离一次导体，发生击穿的可能性大大降低。
文档编号G01R15/06GK202384165SQ201120423289
公开日2012年8月15日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者张克元, 李富生, 杨俭, 池立江, 田志国, 邱仁祥, 颜语 申请人:许昌许继软件技术有限公司, 许继电气股份有限公司, 许继集团有限公司