一种gis配用三相共箱电子式电压互感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种GIS配用三相共箱电子式电压互感器；它包括接地筒体；接地筒体内固定有低压组件，低压组件包括筒式测量电极，筒式测量电极的外围同轴套设有钢环，钢环与筒式测量电极之间设有绝缘介质；筒式测量电极的内部同轴设置具有封闭柱状结构的高压电极，其中高压电极位于低压组件内的中段部分呈圆柱状，高压电极的上段伸出低压组件的上端面且呈与中段部分圆滑过渡的外凸的球冠状，高压电极的下段部分伸出低压组件的下端面且具有一直径递增的圆滑渐变过渡区，高压电极固定于高压电极底座上，高压电极底座与盆式绝缘子相固定。本实用新型具有体积小、重量轻、成本低、稳定性好、精度高的优点。
【专利说明】一种GIS配用三相共箱电子式电压互感器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高压电气领域，具体涉及的是一种GIS配用三相共箱电子式电压互感器。
【背景技术】
[0002]由于目前变电站多采用气体绝缘金属封闭开关设备(Gas InsulatedSwitchgear，简称GIS)，由于这种组合式开关具有绝缘可靠简单、耐气候性能优良、抗震性能好等优点，目前该产品已经成为国内变电站建设的首选，所以与GIS开关配合的电子式互感器需求大增。
[0003]其中，GIS用电子式互感器的一种主要类别是电压互感器；电压互感器的质量直接关系着电网的安全运行。现有的GIS配用的IlOkV三相共箱电子式电压互感器存在如下缺点:一、电子式电压互感器对GIS的结构空间需求大，无法实现GIS小型化；二、由于具有一定膨胀系数，电压互感器中的测量电极材料形状会随温度变化而变化，主要是测量电极会受热伸长，导致电压互感器测量精度受环境温度变化而变化，进而导致GIS温度系数较大。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于克服现有三相共箱电子式电压互感器不利于GIS小型化的缺陷，提出了一种可实现GIS的小型化的三相共箱电子式电压互感器。
[0005]为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现的:一种GIS配用三相共箱电子式电压互感器，其包括接地简体，接地筒体底部设有盆式绝缘子、顶部设有筒体端盖，构成密闭的气室；
[0006]接地筒体外侧设置有信号采集器，接地筒体内固定有三组独立的低压组件，三组低压组件呈等边三角形排布；各组低压组件包括筒式测量电极，筒式测量电极的外围同轴套设有钢环，钢环与筒式测量电极之间设有绝缘介质，各组低压组件的外围罩设有屏蔽筒，各钢环与各筒式测量电极通过屏蔽导线与信号采集器电连接；
[0007]筒式测量电极的内部同轴设置具有封闭柱状结构的高压电极，其中，高压电极位于低压组件内的中段部分呈圆柱状，高压电极的上段伸出低压组件的上端面且呈与中段部分圆滑过渡的外凸的球冠状，高压电极的下段部分伸出低压组件的下端面且具有一直径递增的圆滑渐变过渡区，高压电极固定在高压电极底座上，高压电极底座与盆式绝缘子相固定。
[0008]与现有技术中的GIS配用三相共箱电子式电压互感器相比，本实用新型改进了电子式电压互感器中高压电极的结构；该特殊结构的高压电极可以使得电压互感器在满足常规场强要求的情况下，减小电压互感器空间，进而实现了 GIS小型化。
[0009]为保证高压电极牢固、稳定地实现同轴设置，进而提高测量精度，优选的技术方案是，所述高压电极底座设有圆柱状凸起，圆柱状凸起处设有外螺纹，所述高压电极底部设有内螺纹，高压电极与所述高压电极底座螺纹连接。
[0010]筒式测量电极和所述上电极的固定方式可以是，所述低压组件还包括同轴盖设于所述钢环上端的环形的上电极，其中上电极下部的外侧壁与所述钢环上部的内侧壁相卡合，上电极上部的外径与所述钢环的外径相等；所述筒式测量电极通过上、下聚四氟乙烯绝缘垫压紧于所述钢环的内底部与所述上电极的下端面之间，所述筒式测量电极的上、下端面及外侧壁通过所述上、下聚四氟乙烯绝缘垫与所述钢环及与所述上电极电绝缘，且筒式测量电极的内径大于所述上电极的内径。
[0011 ] 为了降低GIS温度系数，优选的技术方案是，所述上电极的伸入所述钢环内的下端面向下延伸设置有环形凸台，所述环形凸台伸入所述筒式测量电极内，且所述环形凸台的外侧壁与所述筒式测量电极的内侧壁之间留有间隙。通过上电极设置伸入筒式测量电极内且与筒式测量电极绝缘的环形凸台，在筒式测量电极受热膨胀沿轴向伸长的情况下，环形凸台同样可以同样因受热膨胀向下伸长，从而全部或部分抑制筒式测量电极露出部分到钢环底部端面之间距离的变化，进而提高了测量精度，解决了精度随环境温度变化较大的问题，提高了测量的稳定性。
[0012]更进一步优选地，所述筒式测量电极和所述上电极由相同材质构成。由于筒式测量电极和上电极的材料相同，因此在一定的温度变化范围内的伸长量也相同，使得测量电极露出环形凸台部分到钢环底部端面距离不会随温度发生变化，从而保证了电容不变，更进一步地提高了测量精度。
[0013]为了降低GIS温度系数，优选的技术方案是，所述筒式测量电极的上、下端面与其外侧壁的连接处设有环形缺口，所述上、下聚四氟乙烯绝缘垫分别卡合于所述筒式测量电极的上、下环形缺口处。通过筒式测量电极设置可卡合聚四氟乙烯绝缘垫的环形缺口，提高了筒式测量电极同轴设置的牢固性，进而提高了测量的稳定性。
[0014]为了提高测量的稳定性，优选地，所述钢环和所述上电极内侧裸露的端部具有弧形过渡结构。
[0015]此外，所述接地筒体外壁还设有密度控制器和充气阀。
[0016]为提高安全性，所述盆式绝缘子外部还设有保护盖，保护盖顶端也设有充气阀。
[0017]本实用新型的优点和有益效果在于:本实用新型通过高压电极形状变化使得GIS可以实现小型化；在此基础上，通过低压组件结构的设计特别是上电极结构的设计，解决了精度随环境温度变化较大的问题，提高了测量的精度和稳定性。本发明的三相共箱电子式电压互感器具有体积小、重量轻、成本低、稳定性好、精度高的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型GIS配用三相共箱电子式电压互感器的结构示意图；
[0019]图2是图1的局剖示意图；
[0020]图3是图2中A处的局部放大图；
[0021]图4是图3中B处的局部放大图。
[0022]图中:1、保护盖；2、盆式绝缘子；4、密度控制器；5、筒体端盖；6、接地筒体；6_1、接地块；7、信号采集器；8、高压电极底座；9、高压电极；10、钢环；11、筒式测量电极；12、聚四氟乙烯绝缘垫；13、上电极；14、屏蔽筒；15、环形凸台。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例和附图，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0024]如图1和图2所示，本实用新型是一种GIS配用三相共箱电子式电压互感器。该电子式电压互感器包括设有接地块5-1的接地筒体6，接地筒体6底部设有盆式绝缘子2、顶部设有筒体端盖5，构成密闭的气室；盆式绝缘子2外部设有保护盖1，保护盖I顶端设有充气阀。接地筒体6外壁设有密度控制器4和充气阀。
[0025]接地筒体5外侧设置有信号采集器7，接地筒体5内固定有三组独立的低压组件，三组低压组件呈等边三角形排布。
[0026]各组低压组件包括筒式测量电极11、钢环10、环形的上电极13以及上、下聚四氟乙烯绝缘垫12 ;钢环10同轴套设在筒式测量电极11的外围，钢环10与筒式测量电极11之间设有绝缘介质，上电极13同轴盖设于钢环10上端，上电极13下部的外侧壁与钢环10上部内侧壁相卡合，上电极13上部的外径与钢环10的外径相等；筒式测量电极11通过上、下聚四氟乙烯绝缘垫12压紧于钢环10的内底部与上电极13的下端面之间，筒式测量电极11的上、下端面及外侧壁通过上、下聚四氟乙烯绝缘垫12与钢环10及与上电极13电绝缘，并且保证筒式测量电极11的内径大于上电极13的内径。每组低压组件的外围均罩设有屏蔽筒14，以防止三相相间相互影响；各钢环10与各筒式测量电极11通过屏蔽导线与信号采集器7电连接。
[0027]筒式测量电极11的内部同轴设置具有封闭柱状结构的高压电极9，其中，高压电极9位于低压组件内的中段部分呈圆柱状，高压电极9的上段伸出上电极13的上端面且呈与中段部分圆滑过渡的外凸的球冠状，高压电极9的下段部分伸出钢环10的下端面且具有一直径递增的圆滑渐变过渡区，高压电极9固定于与高压电极底座8上，高压电极底座8固定于盆式绝缘子2上。为提高同轴设置稳定性，可以在高压电极底座8上设置圆柱状凸起，在圆柱状凸起处设有外螺纹，同时在高压电极9底部设置内螺纹，使高压电极9与高压电极底座8通过螺纹连接。该特殊结构的高压电极9在电压互感器在满足常规场强要求的情况下，可以减小电压互感器空间，进而实现了 GIS小型化。
[0028]在低压组件的结构设置上，可以对上电极13的结构进行改进。如图3和图4所示，可以在上电极13的伸入钢环10内的下端面设置向下延伸的环形凸台15，环形凸台15伸入筒式测量电极11内，使得筒式测量电极11受热膨胀沿轴向发生伸长的同时，环形凸台15同样可受热膨胀向下伸长，从而抑制了筒式测量电极11露出部分到钢环10底部端面之间距离的变化；这里，上电极13和筒式测量电极11最好采用同样的材质，譬如一些低膨胀的金属，这样，筒式测量电极11向上伸长的长度和环形凸台15向下伸长的长度恰好抵消，筒式测量电极11露出环形凸台15部分到钢环10底部端面之间的距离就不会随温度发生，从而保证了电容不变，提高了测量精度，解决了精度随环境温度变化较大的问题，提高了测量的稳定性。
[0029]在此基础上，为改进筒式测量电极11同轴设置的牢固性，筒式测量电极11的上、下端面与其外侧壁的连接处可以分别设置环形缺口，上、下聚四氟乙烯绝缘垫12分别卡合于筒式测量电极11的上、下环形缺口处；尺寸上，聚四氟乙烯绝缘垫12的径向宽度大于环形缺口的径向宽度，聚四氟乙烯绝缘垫12的轴向高度大于环形缺口的轴向高度，从而使筒式测量电极11的上、下端面及外侧壁通过上、下聚四氟乙烯绝缘垫12与钢环10及与上电极13电绝缘。
[0030]为了提尚测量的稳定性，如图3所不，钢环10和上电极13内侧裸露的端部均具有弧形过渡结构。
[0031 ] 本发明的三相共箱电子式电压互感器具有体积小、重量轻、成本低、稳定性好、精度高的优点。
[0032]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种GIS配用三相共箱电子式电压互感器，其特征在于，包括接地筒体，接地筒体底部设有盆式绝缘子、顶部设有筒体端盖，构成密闭的气室； 接地筒体外侧设置有信号采集器，接地筒体内固定有三组独立的低压组件，三组低压组件呈等边三角形排布；各组低压组件包括筒式测量电极，筒式测量电极的外围同轴套设有钢环，钢环与筒式测量电极之间设有绝缘介质，各组低压组件的外围罩设有屏蔽筒，各钢环与各筒式测量电极通过屏蔽导线与信号采集器电连接； 筒式测量电极的内部同轴设置具有封闭柱状结构的高压电极，其中，高压电极位于低压组件内的中段部分呈圆柱状，高压电极的上段伸出低压组件的上端面且呈与中段部分圆滑过渡的外凸的球冠状，高压电极的下段部分伸出低压组件的下端面且具有一直径递增的圆滑渐变过渡区，高压电极固定于高压电极底座上，高压电极底座与盆式绝缘子相固定。
2.如权利要求1所述的GIS配用三相共箱电子式电压互感器，其特征在于，所述高压电极底座设有圆柱状凸起，圆柱状凸起处设有外螺纹，所述高压电极底部设有内螺纹，高压电极与所述高压电极底座螺纹连接。
3.如权利要求1或2所述的GIS配用三相共箱电子式电压互感器，其特征在于，所述低压组件还包括同轴盖设于所述钢环上端的环形的上电极，其中上电极下部的外侧壁与所述钢环上部的内侧壁相卡合，上电极上部的外径与所述钢环的外径相等；所述筒式测量电极通过上、下聚四氟乙烯绝缘垫压紧于所述钢环的内底部与所述上电极的下端面之间，所述筒式测量电极的上、下端面及外侧壁通过所述上、下聚四氟乙烯绝缘垫与所述钢环及与所述上电极电绝缘，且筒式测量电极的内径大于所述上电极的内径。
4.如权利要求3所述的GIS配用三相共箱电子式电压互感器，其特征在于，所述上电极伸入所述钢环内的下端面向下延伸设置有环形凸台，所述环形凸台伸入所述筒式测量电极内，且所述环形凸台的外侧壁与所述筒式测量电极的内侧壁之间留有间隙。
5.如权利要求4所述的GIS配用三相共箱电子式电压互感器，其特征在于，所述筒式测量电极和所述上电极由相同材质构成。
6.如权利要求3所述的GIS配用三相共箱电子式电压互感器，其特征在于，所述筒式测量电极的上、下端面与其外侧壁的连接处设有环形缺口，所述上、下聚四氟乙烯绝缘垫分别卡合于所述筒式测量电极的上、下环形缺口处。
7.如权利要求3所述的GIS配用三相共箱电子式电压互感器，其特征在于，所述钢环和所述上电极内侧裸露的端部具有弧形过渡结构。
8.如权利要求1所述的GIS配用三相共箱电子式电压互感器，其特征在于，所述接地筒体外壁还设有密度控制器和充气阀。
9.如权利要求8所述的GIS配用三相共箱电子式电压互感器，其特征在于，所述盆式绝缘子外部设有保护盖，保护盖顶端也设有充气阀。
【文档编号】G01R15/18GK204228798SQ201420770470
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】张东波, 张贵新, 罗承沐, 李东红, 庞佳 申请人:苏州福瑞互感器有限公司, 张家港智电电工高技术研究所有限公司