一种新型电容分压式的电压传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明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。
【背景技术】
[0002]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，到了八十年代未就已挂网运行。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。目前制作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。
【发明内容】
[0003]本发明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。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
[0005]一种新型电容分压式的电压传感器，主要由电极、高压部件、两个高压部件的内电极、分压器、两个分压器的内电极、屏蔽线和浇注体组成，所述电压传感器是用来测量电压U的，包括一个电压取样电极，至少一个高压部件，一个分压器和一件电磁场屏蔽组件，所述电压传感器是通过电极施加在高压部件的一个电极和分压器的一个电极之间来测量电压U，并由高压部件与分压器的电容量建立一分压比k。
[0006]所述施加在分压器与高压部件之间的电压比k为一常数，其值取k= I: 10000。
[0007]所述两个高压部件的内电极是相互隔开放置的，并且在两个电极之间填充有介电常数为5?100的电介质,所述电介质的温度系数为O?±30ppm,介电损耗角正切值彡 5X10'
[0008]所述电极形状为一半径为R的圆，制作材料为银和钯的混合电子材料。
[0009]所述两个高压部件的内电极之间放置的电介质具有厚度δ，厚度δ根据电压传感器的使用电压等级选择。
[0010]所述分压器具有与高压部件相同的温度系数及相同的变化趋势。
[0011]所述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，在高压部件的外层为一金属屏蔽层，且金属屏蔽层与高压部件不能接触，金属屏蔽层与二次信号传输线的屏蔽层相连。
[0012]本发明一种电容分压式的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。
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的结构示意图。
[0015]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。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，本发明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和4互相隔离放置，两电极之间填充有介电常数为5?100的电介质。
[0017]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。
[0018]所述的电介质温度系数为O?±30ppm,介质损耗角正切值彡5X 10_4,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。
[0019]所述的高压部件内电极2和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。
[0020]所述的分压器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。
[0021]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: I。
[0022]所述的高压部件3安装时通过安装螺孔直接固定在电极I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。
[0023]所述各零部件安装固定后用环氧树脂浇注。
[0024]本发明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。
【主权项】
1.一种新型电容分压式的电压传感器，主要由电极、高压部件、两个高压部件的内电极、分压器、两个分压器的内电极、屏蔽线和浇注体组成，其特征在于:所述电压传感器是用来测量电压U的,包括一个电压取样电极,至少一个高压部件，一个分压器和一件电磁场屏蔽组件，所述电压传感器是通过电极施加在高压部件的一个电极和分压器的一个电极之间来测量电压U，并由高压部件与分压器的电容量建立一分压比k。
2.根据权利要求1所述的一种新型电容分压式的电压传感器，其特征在于:所述施加在分压器与高压部件之间的电压比k为一常数，其值取k= I: 10000。
3.根据权利要求1所述的一种新型电容分压式的电压传感器，其特征在于:所述两个高压部件的内电极是相互隔开放置的，并且在两个电极之间填充有介电常数为5?100的电介质，所述电介质的温度系数为O?±30ppm,介电损耗角正切值彡5X 10_4。
4.根据权利要求3所述的一种新型电容分压式的电压传感器，其特征在于:所述电极形状为一半径为R的圆，制作材料为银和钯的混合电子材料。
5.根据权利要求1或3所述的一种新型电容分压式的电压传感器，其特征在于:所述两个高压部件的内电极之间放置的电介质具有厚度I厚度S根据电压传感器的使用电压等级选择。
6.根据权利要求1所述的一种新型电容分压式的电压传感器，其特征在于:所述分压器具有与高压部件相同的温度系数及相同的变化趋势。
7.根据权利要求1所述的一种新型电容分压式的电压传感器，其特征在于:所述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，在高压部件的外层为一金属屏蔽层，且金属屏蔽层与高压部件不能接触，金属屏蔽层与二次信号传输线的屏蔽层相连。
【专利摘要】本发明公开了一种新型电容分压式的电压传感器，主要包括电极、高压部件、分压器、屏蔽线和浇注体。所述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，能很好的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。
【IPC分类】G01R19-00, G01R15-06
【公开号】CN104714069
【申请号】CN201310676428
【发明人】张树华, 梁永亮, 李基森, 陈玫
【申请人】广东四会互感器厂有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月13日