一种基于电容分压的零序电压传感器的制作方法

本发明涉及一种零序电压传感器，具体涉及一种基于电容分压的零序电压传感器。

背景技术：

电压互感器主要用于电网的电能计量、电能质量分析及安全保护。对于三相线路，除了需要测量每一相的电压外，还需要监测三相供电电压的不平衡度以及单相金属接地和缺相等故障，因此需要测量零序电压。

零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律：流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零。在线路与电气设备正常的情况下，各相电流的矢量和等于零，因此，零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出，执行元件不动作。当发生接地故障时的各相电流的矢量和不为零，故障电流使零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通，零序电流互感器的二次侧感应电压使执行元件动作，带动脱扣装置，切换供电网络，达到接地故障保护的目的。

现有带零序电压输出的三相组合电压互感器通常采用三个单相电磁式电压互感器星型联结且一次中性点通过零序电磁式电压互感器接地来实现的。当三相供电电压不平衡及发生单相金属接地和缺相等故障时，零序电磁式电压互感器二次侧按一定比例输出零序电压。

在实际运用中，因输出电压会随温度、磁场等因素变化而变化，在高低温，杂散电容干扰下，测量精度不能保障在0.5级误差范围内。

所以，如何设计一种测量精度高的零序电压传感器，成为我们当前要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于电容分压的零序电压传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于电容分压的零序电压传感器，包括a、b、c三相的高压引线、高压电容、伞裙，低压电容，低压pcb电路板，固定底座和二次屏蔽引出线，所述二次屏蔽引出线与所述低压电容连接，所述a、b、c三相的高压引线分别由高压电容引出，所述a、b、c三相高压电容分别通过环氧树脂材料与所述伞裙浇注一体成型，并固定在所述固定底座上，

所述高压电容由串联在pcb电路板上的若干个复合薄膜电容组成，

所述低压电容设置在所述低压pcb电路板上，

所述低压pcb电路板设置在所述固定底座内，

所述低压pcb电路板上还设有放电管，高压补偿电容组ⅰ、高压补偿电容组ⅱ和低压补偿电容组ⅲ，

所述高压补偿电容组ⅰ与所述a高压电容臂串联，所述高压补偿电容组ⅱ与所述b高压电容臂串联，所述低压补偿电容组ⅲ与所述低压电容并联。

进一步地，所述pcb电路板为双面pcb电路板，所述复合薄膜电容插接在所述pcb电路板的上下表面，并通过锡焊焊接。

进一步地，所述复合薄膜电容的数量为16个，所述复合薄膜电容量为600～900pf。

进一步地，所述补偿电容组ⅰ、补偿电容组ⅱ、补偿电容组ⅲ、低压电容和放电管并联接在输出端，并通过所述二次屏蔽引出线引出。

进一步地，所述补偿电容组ⅰ和补偿电容组ⅱ均由4个电容元件串联构成，所述补偿电容组ⅰ和补偿电容组ⅱ的4个电容元件依次分别为0.07％、0.14％，0.14％和0.3％。

进一步地，所述补偿电容组ⅲ由9个电容元件串联而成，所述补偿电容组ⅲ的9个电容元件依次为4.5％，4.5％，1.6％，1.6％,1％，0.4％，0.2％，0.1％和0.1％。

本发明的有益效果是：

高压电容采用在pcb板上串联复合薄膜电容元件，电容量大600～900pf,抗杂散电容干扰能力强，而且采用多个电容元件串联，每个电容元件分压仅有几百伏，因此绝缘强度高，局放小。

低压pcb电路板上通过设置不同大小的电容元件与低压电容进行并联，从而实现对输出电压的补偿，精度能达到0.2级。

附图说明

图1是本发明的整体结构主视图；

图2是本发明的整体结构仰视图；

图3是本发明的高压电容结构示意图；

图4是本发明的低压pcb电路板结构示意图；

图5是本发明的伞裙内部结构示意图；

其中：1-高压引线，2-固定底座，3-伞裙，4-二次屏蔽引出线，5-复合薄膜电容，6-pcb电路板，7-低压电容，8-低压pcb电路板，9-放电管，10-补偿电容组ⅰ，11-补偿电容组ⅱ，12-补偿电容组ⅲ。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种基于电容分压的零序电压传感器，包括a、b、c三相的高压引线1、高压电容、伞裙3，低压电容7，低压pcb电路板8，固定底座2和二次屏蔽引出线4，所述二次屏蔽引出线4与所述低压电容7连接，所述a、b、c三相的高压引线1分别由高压电容引出，所述a、b、c三相高压电容分别通过环氧树脂材料与所述伞裙3浇注一体成型，并固定在所述固定底座2上，

所述高压电容由串联在pcb电路板上6的若干个复合薄膜电容5组成，所述pcb电路板6为双面pcb电路板，所述复合薄膜电容5插接在所述pcb电路板的上下表面，并通过锡焊焊接。

所述复合薄膜电容5的数量为16个，所述复合薄膜电容5电容量为600～900pf。

所述低压电容7设置在所述低压pcb电路板8上，

所述低压pcb电路板8设置在所述固定底座2内，

所述低压pcb电路板上还设有放电管9，高压补偿电容组ⅰ10、高压补偿电容组ⅱ11和低压补偿电容组ⅲ12，

所述高压补偿电容组ⅰ10与所述a高压电容臂串联，所述高压补偿电容组ⅱ11与所述b高压电容臂串联，所述低压补偿电容组ⅲ12与所述低压电容7并联。

所述补偿电容组ⅰ10、补偿电容组ⅱ11、补偿电容组ⅲ12、低压电容7和放电管9并联接在输出端，并通过所述二次屏蔽引出线4引出。

所述补偿电容组ⅰ10和补偿电容组ⅱ11均由4个电容元件串联构成，所述补偿电容组ⅰ10和补偿电容组ⅱ11的4个电容元件依次分别为0.07％、0.14％，0.14％和0.3％。

所述补偿电容组ⅲ12由9个电容元件串联而成，所述补偿电容组ⅲ12的9个电容元件依次为4.5％，4.5％，1.6％，1.6％,1％，0.4％，0.2％，0.1％和0.1％。

本发明的有益效果是：高压电容采用在pcb板上串联复合薄膜电容元件，电容量大600～900pf,抗杂散电容干扰能力强，而且采用多个电容元件串联，每个电容元件分压仅有几百伏，因此绝缘强度高，局放小。

低压pcb电路板上通过设置不同大小的电容元件与低压电容进行并联，从而实现对输出电压的补偿，精度能达到0.2级。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。