用于高压电能计量装置的分压器的制作方法

文档序号:12454771阅读:387来源:国知局

本发明涉及一种分压器,用于电力系统及电气、电子设备制造部门测量工频交流高电压和直流高电压,具体地说是一种用于高压电能计量装置的分压器。



背景技术:

高压电能计量装置中常使用电阻式高压分压器测量交流高电压,其缺陷在于:由于高压电场的存在,高压臂电阻器与屏蔽体之间及自身各部分之间存在着分布电容,这些电容由空间杂散电容来替代表示。空间杂散电容会造成测量的误差。

为减少空间杂散电容造成的误差,提高测量精度,公开号为102169132A的专利文件公开了一种高阻抗高温度稳定性高压分压器,其将高压臂电阻器倾斜地设置在两个电极板之间,使得电极间电场分布的梯度与高压臂电阻器上电压分布的梯度基本一致,高压臂电阻器上各点与周围等电势,减弱了空间杂散电容对输出精度的影响。

然而不同的高压电能计量装置内部的设计布置不尽相同,同时两个电极板之间填充的绝缘介质对温度通常较为敏感,发热量较大的部件相对于高压分压器的位置不同,对两极板之间电场的线性分布也会造成不同的影响,继而对分压器的精度影响也不同。上述专利中的高压分压器无法根据发热源的位置作出调整以避免热源对测量精度的影响。



技术实现要素:

本发明提出了一种用于高压电能计量装置的分压器,其所要解决的技术问题是:减少其它部件散发的热量对电场线性分布的影响,提高测量精度。

本发明所采用的技术方案如下:

一种用于高压电能计量装置的分压器,包括第一连接端、左极板、右极板、高压臂电阻、低压臂电阻和第二连接端,所述左极板和右极板相对平行设置,所述高压臂电阻为板状、倾斜放置于左极板和右极板之间且下端靠近左极板、上端靠近右极板,高压臂电阻下端通过引线与左极板相连接,所述低压臂电阻包括第一引脚和第二引脚,所述第一引脚与高压臂电阻上端通过引线相连接,所述第二引脚通过引线与右极板相连接,所述右极板还通过引线与第二连接端相连接,第一连接端与左极板相连接,左极板和右极板之间充满绝缘介质;

本发明还包括水平滑轨、旋转支架和支杆;

所述水平滑轨的走向与所述右极板相垂直,所述右极板安装在水平滑轨上以实现相对于左极板的左右移动;所述水平滑轨上还安装有用于固定右极板位置的锁紧装置;

所述高压臂电阻固定安装在旋转支架上,所述旋转支架下端与左极板下端相铰接;

所述支杆下端与右极板下端相铰接、上端与高压臂电阻中部相铰接;

所述支杆下端与右极板下端相铰接的铰接点与支杆上端与高压臂电阻中部相铰接的铰接点之间的距离等于旋转支架下端与左极板下端相铰接的铰接点与支杆上端与高压臂电阻中部相铰接的铰接点之间的距离,并且,支杆相对于右极板的倾斜角度等于高压臂电阻相对于左极板的角度;

所述绝缘介质为液态。

作为本发明的一种改进,所述低压臂电阻为滑动式电阻:所述低压臂电阻包括电阻体、竖向滑轨和滑块;电阻体走向与竖向滑轨平行设置,所述滑块与竖向滑轨相配合以沿竖向滑轨移动,所述第二引脚固定在滑块上并与电阻体表面相连接,所述第一引脚连接在电阻体的下端;

所述用于高压电能计量装置的分压器还包括连接杆,所述连接杆一端与高压臂电阻上端相铰接、另一端与所述滑块相铰接。

作为本发明的进一步改进:所述低压臂电阻安装在转盘上,所述转盘包括相对于左极板固定设置的本体和通过轴承安装在本体上的转动盘,所述低压臂电阻的竖向滑轨、电阻体均安装在该转动盘上;

所述转动盘上还连接有蜗轮,所述本体上还安装有与所述蜗轮相啮合的蜗杆,旋转蜗杆可驱动转动盘带动低压臂电阻回转。

作为本发明的另一种改进:所述左极板和右极板各自的上边缘和下边缘均设有向高压臂电阻方向倾斜的倾斜部分。

作为本发明的第三种改进:所述液态绝缘介质为硅油。

本发明还有一种改进:所述锁紧装置是安装在水平滑轨上且与右极板相接触的、绝缘材质的顶丝。

由于采用了上述的技术方案,相对于现有技术,本发明具有以下优点:

(1)本发明左极板和右极板的距离可以调整,并且通过旋转支架和支杆构成等腰三角形机构确保右极板移动过程中高压臂电阻下端和上端始终分别与左极板和右极板靠近,不仅保证了电极间电场分布的梯度与高压臂电阻上电压分布的梯度始终一致,而且在高压电能计量装置等设备中应用本分压器时,可以根据发热量较大的部件相对于分压器的位置对分压器作出调整,从而降低温度对电势线性均匀分布的影响:当高压电能计量装置内发热量较大的部件部署于电极板的左右外侧时,可尽量缩短两电极板之间的距离,避免温度对绝缘介质造成影响,而当发热量较大的部件位于两电极板中间位置的上下方或前后方时,此时绝缘介质的温度在竖直或前后方向上的分布易出现不均匀的情况,且两电极板之间的距离越近则越不利于温度在竖直或前后方向上的传导,因此可通过调整右极板的位置加宽两电极板之间的距离,使得温度快速地从绝缘介质中疏导扩散出去,从而保证了绝缘介质中各处温度基本均匀,继而保证了电场的线性分布,提高了此工况下的测量精度;

(2)本发明的低压臂电阻为滑动式电阻,并通过连接杆与高压臂电阻进一步构成联动机构,从而:当高压臂电阻与电极板之间的角度较小时,高压臂电阻上端和下端均靠近电极板的上下边缘,高压臂电阻上的电势总体减弱较大,通过电流较小,若第一引脚和第二引脚之间的电阻值不发生变化将导致通过第一引脚和第二引脚测得的结果电压值偏低,而通过上述联动机构可增大第一引脚和第二引脚之间的电阻值,从而补偿了电流值降低所带来的影响,相反地,当高压臂电阻与电极板之间的角度较大时,高压臂电阻上端会远离电极板的上边缘,高压臂电阻上的电势总体减弱程度较小,通过上述联动机构可适当减小第一引脚和第二引脚之间的电阻值,从而补偿了电流值变化所带来的影响,故此本发明通过联动机构和电阻补偿的方式进一步提高了测量精度;

(3)低压臂电阻安装在转盘上,在固定好右极板的位置后,通过调整转动盘的位置即可对第一引脚和第二引脚之间的电阻值进行微调,具有调试方便、精确的优点;

(4)转盘使用蜗轮蜗杆机构传动,具有减速比大、微调精度高以及具备自锁功能的优点;

(5)左极板和右极板各自的上边缘和下边缘均设有向高压臂电阻方向倾斜的倾斜部分,能够避免左极板和右极板边缘处的电势出现较大的纺锤形扩散,在尽可能地保证电势均匀线性分布的前提下缩短了电极板的高度,减小了设备的体积。

本发明适用作各种高压计量装置的分压器。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图详细说明本发明的技术方案。

实施例 用于高压电能计量装置的分压器

如图1所示,本实施例包括第一连接端1、左极板2、右极板3、高压臂电阻4、低压臂电阻11和第二连接端12,还包括水平滑轨7、旋转支架5和支杆6,也包括绝缘材质的连接杆8。

左极板2和右极板3相对平行设置,高压臂电阻4为板状、倾斜放置于左极板2和右极板3之间且下端靠近左极板2、上端靠近右极板3,高压臂电阻4下端通过引线与左极板2相连接,低压臂电阻11包括第一引脚和第二引脚,第一引脚与高压臂电阻4上端通过引线相连接,第二引脚通过引线与右极板3相连接,所述右极板3还通过引线与第二连接端12相连接,第一连接端1与左极板2相连接,左极板2和右极板3之间充满绝缘介质。

左极板2和右极板3各自的上边缘和下边缘,均设有向高压臂电阻4方向倾斜的倾斜部分,能够避免左极板2和右极板3边缘处的电势出现较大的纺锤形扩散,在尽可能地保证电势均匀线性分布的前提下缩短了电极板的高度,减小了设备的体积。

水平滑轨7的走向与右极板3相垂直,右极板3安装在水平滑轨7上以实现相对于左极板2的左右移动;水平滑轨7上还安装有用于固定右极板3位置的锁紧装置;锁紧装置是安装在水平滑轨7上且与右极板3相接触的、绝缘材质的顶丝;

高压臂电阻4固定安装在绝缘材质的旋转支架5上,旋转支架5下端与左极板2下端相铰接;

支杆6为绝缘材质、下端与右极板3下端相铰接、上端与高压臂电阻4中部相铰接;

支杆6下端与右极板3下端相铰接的铰接点与支杆6上端与高压臂电阻4中部相铰接的铰接点之间的距离等于旋转支架5下端与左极板2下端相铰接的铰接点与支杆6上端与高压臂电阻4中部相铰接的铰接点之间的距离,并且,支杆6相对于右极板3的倾斜角度等于高压臂电阻4相对于左极板2的角度,从而:支杆6和高压臂电阻4的下半部分构成等腰三角形的两个等腰边,支杆6和高压臂电阻4的上半部分构成另一个等腰三角形的两个等腰边,无论右极板3如何移动,高压臂电阻4的下端和上端始终分别与左极板2和右极板3靠近,保证了电极间电场分布的梯度与高压臂电阻4上电压分布的梯度始终一致。

为确保右极板3和高压臂电阻4的正常移动,绝缘介质为液态,优选为硅油。

测量时,第一连接端1和第二连接端12连接高压电,从而在左极板2和右极板3之间形成均匀电势,该电势能够对高压臂电阻4各处的电势进行补偿,避免杂散电容对测量的影响,最后从第一引脚和第二引脚即可读出低压臂电阻11两端的电压值,从而推算出高压电的电压值。

在高压电能计量装置中应用本分压器时,可以根据高压电能计量装置中发热量较大的部件相对于分压器的位置对分压器作出调整,从而降低温度对电势线性均匀分布的影响:当高压电能计量装置内发热量较大的部件部署于电极板的左右外侧时,可尽量缩短两电极板之间的距离,避免温度对绝缘介质造成影响,而当发热量较大的部件位于两电极板中间位置的上下方或前后方时,此时绝缘介质的温度在竖直或前后方向上的分布易出现不均匀的情况,且两电极板之间的距离越近则越不利于温度在竖直或前后方向上的传导,因此可通过调整右极板3的位置加宽两电极板之间的距离,使得温度快速地从绝缘介质中疏导扩散出去,从而保证了绝缘介质中各处温度基本均匀,继而保证了电场的线性分布,提高了此工况下的测量精度。

低压臂电阻11为滑动式电阻,包括电阻体、竖向滑轨9和滑块10;电阻体走向与竖向滑轨9平行设置,滑块10与竖向滑轨9相配合以沿竖向滑轨9移动,第二引脚固定在滑块10上并与电阻体表面相连接,所述第一引脚连接在电阻体的下端;

连接杆8一端与高压臂电阻4上端相铰接、另一端与滑块10相铰接;

滑动式低压臂电阻11、连接杆8与高压臂电阻4进一步构成联动机构:当高压臂电阻4与电极板之间的角度较小时,高压臂电阻4上端和下端均靠近电极板的上下边缘,高压臂电阻4上的电势总体减弱较大,通过电流较小,若第一引脚和第二引脚之间的电阻值不随之发生变化将导致通过第一引脚和第二引脚测得的结果电压值偏低,而通过上述联动机构可增大第一引脚和第二引脚之间的电阻值,从而补偿了电流值降低所带来的影响;相反地,当高压臂电阻4与电极板之间的角度较大时,高压臂电阻4上端会远离电极板的上边缘,高压臂电阻4上的电势总体减弱程度较小,通过上述联动机构可适当减小第一引脚和第二引脚之间的电阻值,从而补偿了电流值变化所带来的影响,故此本发明通过联动机构和电阻补偿的方式进一步提高了测量精度。

低压臂电阻11安装在转盘13上,转盘13包括相对于左极板2固定设置的本体和通过轴承安装在本体上的转动盘,低压臂电阻11的竖向滑轨9、电阻体均安装在该转动盘上;

转动盘上还连接有微型蜗轮,本体上还安装有与蜗轮相啮合的微型蜗杆,旋转蜗杆可驱动转动盘带动低压臂电阻11在竖直面内回转;

在通过顶丝固定好右极板3的位置后,调试人员通过蜗杆调整转动盘的位置即可对第一引脚和第二引脚之间的电阻值进行微调,具有调试方便、精确的优点。

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