微型GIS组合电器的制作方法

本实用新型涉及高压电器领域，涉及一种微型gis组合电器。

背景技术：

gis(gasinsulatedswitchgear)是气体绝缘全封闭组合电器的英文简称。gis由隔离开关、断路器、接地开关、电流互感器ct、电压互感器pt、避雷器、母线、套管(出线终端)和相应的连接件组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的sf6绝缘气体，故也称sf6全封闭组合电器。

如图1所示，现有的gis组合电器的结构图，通过套管接入高压电，依次联接有避雷器、电压互感器pt、电流互感器ct、断路器和隔离开关，再通过电缆输出，各部件均封闭在接地的金属外壳中，通过封闭的母线进行连接，金属外壳内充有一定压力的sf6绝缘气体。各部件的安装顺序可以有所调整，隔离开关通常带有接地开关，当然也可以采用隔离开关和接地开关各自独立的设备。现有的gis组合电器存在体积较大的问题，所占空间较大且维护安装麻烦。

技术实现要素：

本实用新型创造的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种微型gis组合电器，其结构简单，便于装配。

为实现上述目的，本实用新型创造采用了如下技术方案：

一种微型gis组合电器，包括避雷器2、断路器4、操作机构5和金属外壳，断路器4设置在充有绝缘气体的金属外壳内，操作机构5与断路器4驱动相连，驱动断路器4闭合/断开；金属外壳的两端均连接有套管1或电缆终端头，两端的套管1或电缆终端头通过封闭在金属外壳内的母线与断路器4电连，避雷器2连接在母线上；

所述套管1或电缆终端头包括绝缘芯体，绝缘芯体内嵌设有主绝缘电容c1a以及与主绝缘电容c1a串联的分压电容c2a，主绝缘电容c1a由一组直径逐渐加大且与绝缘层交替设置的电容屏组成，分压电容c2a是由设置在主绝缘电容c1a最外侧的电容屏外的一组电容屏组成，或者分压电容c2a是主绝缘电容c1a的电容抽头，主绝缘电容c1a和分压电容c2a构成电容分压器，分压电容c2a与主绝缘电容c1a相连的一端为信号输出端；所述套管1或电缆终端头还包括设置在其上的电流互感器ct。

优选的，还包括隔离开关，所述隔离开关也设置在金属外壳内，所述隔离开关连接在断路器4和所述微型gis组合电器一端的套管1或电缆终端头之间。

优选的，所述电流互感器ct包括套设在绝缘芯体外部的铁心线圈或空心线圈。

优选的，所述绝缘芯体内还嵌设有屏蔽电容c3a，屏蔽电容c3a是由一组沿绝缘芯体的轴向从屏蔽电容c3a的高压端至低压端绕制或敷设在对应主绝缘电容c1a的电容屏外的相互绝缘且相互叠套的电容屏组成。

优选的，所述绝缘芯体内还嵌设有与屏蔽电容c3a串联的信号采集电容c4a，信号采集电容c4a是由绕制在屏蔽电容c3a的最外侧的电容屏外的一组电容屏组成，或者信号采集电容c4a是屏蔽电容c3a的电容抽头；信号采集电容c4a与屏蔽电容c3a相连的一端为信号输出端，输出能够替代电流互感器ct的信号，信号采集电容c4a的另一端接地。

优选的，绝缘芯体采用浸环氧树脂的玻璃丝作为绝缘层，半导电带或金属带作为电容屏，采用绝缘层和电容屏交替绕制形成绝缘芯体。

优选的，所述微型gis组合电器的至少一端设有套管1，套管1一端与金属外壳可拆卸相连。

优选的，所述套管1还包括分别设置在绝缘芯体两端的上法兰12和下法兰13、设置在上法兰12一端与导体1a一端电连的进线端子10以及设置在下法兰13一端与导体1a另一端电连的出线端子11，绝缘芯体中部外侧套设有安装法兰15；所述屏蔽电容c3a的电容屏沿轴向从上法兰12的一端到安装法兰15的接地端设置在对应的主绝缘电容c1a的电容屏外侧且相互绝缘又相互叠套。

优选的，所述绝缘芯体中部外侧套设有安装法兰15，安装法兰15上设有第一信号接口和第二信号接口；所述主绝缘电容c1a的最内侧的首个电容屏与导体1a电连接等电位，主绝缘电容c1a和分压电容c2a之间的信号输出端与第一信号接口连接，屏蔽电容c3a和信号采集电容c4a之间的信号输出端与第二信号接口连接。

优选的，所述套管1还包括分体设置的安装母头，安装母头包括第二母头筒体、设置在第二母头筒体一端将其密封的第二触头组件以及设置在第二母头筒体另一端且与金属外壳固定连接的第三法兰，第三法兰与金属外壳密封配合；所述套管1设有下法兰13的一端插装在安装母头内，安装法兰15与第三法兰固定连接，出线端子11与第二触头组件配合且电连。

优选的，所述避雷器2与第一母线相连的一端，与金属外壳插接配合，避雷器2的另一端突出在金属外壳外部。

优选的，所述避雷器2包括避雷器主体20，避雷器主体20包括阀片组件21和包裹在阀片组件21外部的避雷器绝缘芯体23；所述阀片组件21包括第一阀片组21a、第二阀片组21b，以及设置在第一阀片组21a和第二阀片组21b之间的弹性组件21c；所述避雷器2一端插入金属外壳内，使第一阀片组21a完全置于金属外壳内，且第一阀片组21a与第一母线电连。

优选的，所述避雷器绝缘芯体23内对应于弹性组件21c和第二阀片组21b的位置设有均压电容c1，均压电容c1由一组与绝缘层交替设置的电容屏组成，均压电容c1最内侧的首屏与阀片组件21电连，最外侧的末屏接地。

优选的，所述避雷器2还包括套设在避雷器绝缘芯体23中部与其固定相连的第一法兰25，第一法兰25与金属外壳固定相连且密封配合。

优选的，所述避雷器主体20还包括分别设置在其两端的第一端子22a和第二端子22b，以及套设在避雷器绝缘芯体23中部与其固定相连的第一法兰25；所述第一端子22a位于第一阀片组21a的一端与其相连且第一端子22a与弹性组件21c配合压紧第一阀片组21a，第二端子22b位于第二阀片组21b的一端与其相连且第二端子22b与弹性组件21c配合压紧第二阀片组21b；所述避雷器2还包括与避雷器主体20分体设置的绝缘母头27，绝缘母头27包括母头筒体270以及分别设置在母头筒体270两端的触头组件272和第二法兰271，触头组件272将母头筒体270一端密封且与第一母线电连，绝缘母头27插置在金属外壳内，第二法兰271与金属外壳固定连接且密封配合，绝缘芯体3一端插入绝缘母头27内，第一端子22a与触头组件272插接配合，第二法兰271与第一法兰25固定连接。

优选的，所述避雷器2还包括套设在避雷器绝缘芯体23一端外部的硅橡胶护套26，位于绝缘母头27和避雷器绝缘芯体23之间，硅橡胶护套26两端分别靠近第一端子22a和第一法兰25设置。

优选的，所述弹性组件21c与第一阀片组21a配合的一端为第一压紧端，均压电容c1中从最内侧的首屏到最外侧的末屏，沿阀片组件21的轴向从第一压紧端至第二阀片组21b的远离弹性组件21c的一端，依次偏移且依次叠套；所述避雷器绝缘芯体23内还设有分压电容c2，分压电容c2由一组绕制在均压电容c1的最外侧的末屏外的一组与绝缘层交替设置的电容屏组成，分压电容c2与均压电容c1并联，分压电容c2中从最内侧的首屏到最外侧的末屏，沿阀片组件21轴向从第一压紧端至第二阀片组21b的远离弹性组件21c的一端依次偏移且依次叠套；所述分压电容c2的首屏与均压电容c1的首屏共用，分压电容c2的至少一块末端电容屏与均压电容c1的至少一块末端电容屏共用。

本实用新型的微型gis组合电器，其套管1或电缆终端头的绝缘芯体内嵌设有主绝缘电容c1a和分压电容c2a构成可以替代电压互感器pt的电容分压器(本文也将其称为电压互感器pt)，以及设置在套管1上的电流互感器ct，与现有技术的gis全封闭组合电器相比，电流互感器ct和电压互感器pt融合在套管或电缆终端头上，套管1或电缆终端头无需填充sf6气体，减少现有gis全封闭组合电器的ct仓和pt仓，减小了gis体积，节省了制造成本，减少了有害气体的使用，有利于环保，简化了gis全封闭组合电器的结构，绝缘芯体内嵌设的主绝缘电容c1a和分压电容c2a构成的电压互感器pt，其输出的信号更加精准，避免了现有技术的采用独立的电压互感器pt的误差和干扰。

此外，本实用新型的微型gis组合电器的优选实施例与现有技术的gis全封闭组合电器相比主要有以下几个改进点，1、电压互感器pt和电流互感器ct融合在套管或电缆终端头上；2、避雷器独立插拔；3、有屏蔽电容c3a做防干扰屏蔽；4、绝缘芯体内嵌设的屏蔽电容c3a信号采集电容c4a构成在线检测信号源。具有以下几个优势：1、减少现有gis全封闭组合电器的ct仓和pt仓，减少避雷器仓，从而减小了gis体积；2、节省了制造成本；3、减少了有害气体的使用，有利于环保；4、设备检修维护时无需放气充气，简便高效；5、屏蔽电容c3a能够有效屏蔽对主绝缘电容c1a和分压电容c2a构成可以替代电压互感器pt的电容分压器输出信号的干扰，有利于提高监测精度；6、信号采集电容c4a与屏蔽电容c3a构成可替代电流互感器ct的信息采集器，用于在线监测设备的局部放电和介质损耗检测。

此外，本实用新型的避雷器2，其避雷器主体20的阀片组件21包括第一阀片组21a和第二阀片组21b，可以通过合理的设计将避雷器主体20在遭受雷击时所承担的总电压，按比例分布在第一阀片组21a和第二阀片组21b上，从而可以有效降低第二阀片组21b上分担的电压，使得避雷器2突出在金属外壳外部的部分(即第二阀片组21b)无需绝缘气体(例如sf6气体或含有sf6的混合气体)的绝缘，即可保证避雷器2良好的绝缘性；进一步的，由于第二阀片组21b分担的电压较小，因此可以显著减少均压电容c1的电容屏数量，从而可以有效减小避雷器2的体积，便于使用和安装。而且，所述避雷器2一端与第一母线电连接且与金属外壳插接配合，与现有技术相比，简化了金属外壳的结构，结省了金属外壳的制造成本，避雷器2与金属外壳插接配合，安装/拆卸简便，便于检修和更换避雷器2。

附图说明

图1是现有技术gis全封闭组合电器的结构示意图；

图2是本实用新型微型gis组合电器的第一实施例的结构示意图；

图3是本实用新型避雷器的结构示意图；

图4是本实用新型避雷器的结构示意图，与图3相比去除了绝缘母头和弹性组件；

图5是本实用新型图4的a部分的放大结构示意图；

图6是本实用新型图4的b部分的放大结构示意图；

图7是本实用新型弹性组件的结构示意图；

图8是本实用新型绝缘母头的结构示意图；

图9是本实用新型套管的结构示意图；

图10是本实用新型套管的另一结构示意图；

图11是本实用新型电缆终端头的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-10给出的实施例，进一步说明本实用新型创造的微型gis组合电器的具体实施方式。本实用新型创造的微型gis组合电器不限于以下实施例的描述。

本实用新型的微型gis组合电器，包括避雷器2、断路器4、操作机构5和金属外壳，断路器4设置在充有绝缘气体的金属外壳内，操作机构5与断路器4驱动相连，驱动断路器4闭合/断开；金属外壳的两端均连接有套管1或电缆终端头，两端的套管1或电缆终端头通过封闭在金属外壳内的母线与断路器4，避雷器2连接在母线上，所述套管1或电缆终端头包括绝缘芯体，绝缘芯体内嵌设有主绝缘电容c1a以及与主绝缘电容c1a串联的分压电容c2a，主绝缘电容c1a由一组直径逐渐加大且与绝缘层交替设置的电容屏组成，分压电容c2a是由设置在主绝缘电容c1a最外侧的电容屏外的一组电容屏组成，或者分压电容c2a是主绝缘电容c1a的电容抽头，主绝缘电容c1a和分压电容c2a构成可以替代电压互感器pt的电容分压器，分压电容c2a与主绝缘电容c1a相连的一端为信号输出端；所述套管1或电缆终端头还包括设置在其上的电流互感器ct。

如图2所示，本实用新型的微型gis组合电器的金属外壳两端分别设有套管1和电缆终端头7，当然微型gis组合电器的金属外壳两端还可以均设有套管1，或者均设有电缆终端头7。此外，本实用新型的微型gis组合电器还包括隔离开关，所述隔离开关也设置在金属外壳内，所述隔离开关连接在断路器4和所述微型gis组合电器一端的套管1或电缆终端头之间。所述隔离开关可以是独立的，或者与断路器一体式的。本实施例的微型gis组合电器应用时，其套管1与高压线相连，隔离开关6通过电缆终端头7输出，金属外壳与外部环境隔绝且接地，金属外壳内充有sf6气体，或者sf6混合气体，或其它绝缘气体。

如图1所示方向，为现有技术的gis全封闭组合电器，其包括从右到左依次设置的套管、避雷器、电压互感器pt、电流互感器ct、断路器、操作机构、隔离开关和电缆终端头，操作机构与断路器驱动相连，套管、断路器、隔离开关依次通过金属外壳内的母线串联，避雷器、电压互感器pt、电流互感器ct分别设置在金属外壳的避雷器仓、pt仓和ct仓内，依次耦合在用于连接套管和断路器的母线上，套管、避雷器、电压互感器pt、电流互感器ct、断路器、隔离开关均设置在金属外壳内，并在金属外壳内充入sf6气体，或者sf6混合气体，或其它绝缘气体以确保整个gis全封闭组合电器的绝缘性良好。

本实用新型的微型gis组合电器，其套管1或电缆终端头的绝缘芯体内嵌设有主绝缘电容c1a和分压电容c2a构成的可以替代电压互感器pt的电容分压器，以及设置在套管1上的电流互感器ct，与现有技术的gis全封闭组合电器相比，电流互感器ct和电压互感器pt融合在套管或电缆终端头上，套管1或电缆终端头无需填充sf6气体，减少现有gis全封闭组合电器的ct仓和pt仓，减小了gis体积，节省了制造成本，减少了有害气体的使用，有利于环保，简化了gis全封闭组合电器的结构，绝缘芯体内嵌设的主绝缘电容c1a和分压电容c2a构成的电压互感器pt，其输出的信号更加精准。

如图2所示，为本实用新型的微型gis组合电器的第一实施例。

如图2所示，本实用新型的微型gis组合电器包括套管1、避雷器2、断路器4、操作机构5、隔离开关6、电缆终端7和金属外壳，本实施例中套管1和电缆终端7分别设置在金属外壳的两端，断路器4、隔离开关6均设置在金属外壳内，操作机构5与断路器4驱动相连，驱动断路器4闭合/断开，套管1、断路器4、隔离开关6和电缆终端7通过封闭在金属外壳内的母线依次串联，避雷器2与母线连接，设置在套管1和断路器4之间。优选的，所述避雷器2为插拔干式避雷器，使得本实用新型的微型gis组合电器能够减少现有gis全封闭组合电器的避雷器仓。

所述套管1包括导体1a以及包裹在导体1a外部的绝缘芯体，绝缘芯体内嵌设有主绝缘电容c1a以及与主绝缘电容c1a串联的分压电容c2a，主绝缘电容c1a由一组直径逐渐加大且与绝缘层交替设置的电容屏组成，分压电容c2a是由设置在主绝缘电容c1a最外侧的电容屏外的一组电容屏组成，或者分压电容c2a是主绝缘电容c1a的电容抽头，即主绝缘电容c1a的倒数第二个屏或倒数几个屏接出的信号线抽头，主绝缘电容c1a和分压电容c2a构成电压互感器pt，分压电容c2a与主绝缘电容c1a相连的一端为信号输出端；所述套管1还包括设置在其上的电流互感器ct。

具体的，如图2所示方向，所述套管1、断路器4、隔离开关6和电缆终端7从右至左依次通过金属外壳内的母线串联，隔离开关6设置在金属外壳左端内部，套管1与金属外壳的右端配合，电缆终端7与金属外壳的左端配合，金属外壳内充有绝缘气体，避雷器2上端与第一母线电连接，下端接地，操作机构5设置在断路器4下方且与其驱动相连，驱动断路器4断开/闭合。

进一步的，如图2所示，所述金属外壳包括用于容纳连接套管1和断路器4的第一母线的第一部分，用于容纳断路器4的第二部分，以及用于容纳隔离开关6、连接隔离开关6和电缆终端头7的第二母线的第三部分；套管1的左端与第一部分的右端可拆卸连接，避雷器2与第一部分配合，优选也为可拆卸连接。进一步的，所述第一部分内、第二部分内和第三部分内均充有0.4mpa的sf6和n2的混合气体，在sf6和n2的混合气体中，sf6占总体积的20％，n2占总体积的80％。

优选的，如图2和10所示，所述电流互感器ct包括套设在绝缘芯体外部的铁心线圈或空心线圈，电流互感器ct设置在套管1与第一母线相连的一端。

优选的，如图9所示，所述套管1的一种优选实施例，所述套管1的绝缘芯体内还嵌设有屏蔽电容c3a，屏蔽电容c3a是由一组沿绝缘芯体的轴向从屏蔽电容c3a的高压端至低压端绕制或敷设在对应主绝缘电容c1a的电容屏外的相互绝缘且相互叠套的电容屏组成，能够有效屏蔽对主绝缘电容c1a和分压电容c2a构成的电压互感器pt输出信号的干扰，有利于提高监测进度。进一步，所述绝缘芯体内还嵌设有与屏蔽电容c3a串联的信号采集电容c4a，信号采集电容c4a是由绕制在屏蔽电容c3a的最外侧的电容屏外的一组电容屏组成，或者信号采集电容c4a是屏蔽电容c3a的电容抽头，即屏蔽电容c3a的倒数第二个屏或倒数几个屏接出的信号线抽头；信号采集电容c4a与屏蔽电容c3a相连的一端为信号输出端，输出能够替代电流互感器ct的信号。信号采集电容c4a的另一端接地，用于在线监测设备的局部放电和介质损耗检测，信号来源一致性高，进一步提高监测结果的准确性，代替电流互感器ct。

优选的，所述隔离开关6设置在金属外壳一端，套管1设置在金属外壳的另一端且位于金属外壳外部。具体的，所述隔离开关6设置在金属外壳的第三部分内，套管1一端插入设置在金属外壳的第一部分内，另一端位于金属外壳外部。

优选的，如图3所示，所述隔离开关6设置在金属外壳一端，套管1一端与金属外壳另一端可拆卸相连。具体的，如图2和3所示方向，所述隔离开关6设置在金属外壳的第三部分内，套管1左端与金属外壳的第一部分的右端可拆卸相连。

优选的，所述金属外壳采用铝合金材料制成，质量轻且强度高，而且不会产生涡电流，有利于减小电能传输过程中的电能损耗。

如图10所示，为所述套管1的第一实施例。

所述套管1包括导体1a以及包裹在导体1a外部的绝缘芯体，绝缘芯体内设有主绝缘电容c1a、分压电容c2a和屏蔽电容c3a，主绝缘电容c1a是由直径逐渐加大的与绝缘层交替设置的多个同轴电容屏组成，分压电容c2a是由设置在主绝缘电容c1a最外侧的电容屏外的一组电容屏组成，或者分压电容c2a是主绝缘电容c1a的电容抽头，屏蔽电容c3a是由沿套管1轴向从屏蔽电容c3a的高压端到接地端绕制或敷设在对应的主绝缘电容c1a的电容屏外的一组相互绝缘又相互叠套的电容屏组成。进一步的，如图9所示，所述套管1还包括进线端子10、出线端子11、上法兰12和下法兰13，上法兰12和下法兰13分别设置在绝缘芯体的两端，进线端子10设置在上法兰12一端与导体1a一端相连，出线端子11设置在下法兰13一端与导体1a另一端相连。优选的，所述上法兰12为蒋军座，下法兰13为均压球。进一步的，如图10所示，所述套管1还包括电流互感器ct，电流互感器ct为铁心线圈或空心线圈，套设在绝缘芯体外部。

优选的，所述分压电容c2a的电容量远大于主绝缘电容c1a的电容量。

如图10所示，所述套管1还包括套设在绝缘芯体中部的安装法兰15。所述套管1应用于本实用新型的微型gis组合电器时，套管1一端插装在金属外壳内，安装法兰15与金属外壳固定相连且密封配合。

进一步的，所述套管1的第二实施例。

本实施例的套管1还包括安装母头，安装母头包括第二母头筒体、设置在第二母头筒体一端将其密封的第二触头组件以及设置在第二母头筒体另一端且与金属外壳固定连接的第三法兰，第三法兰与金属外壳固定连接且密封配合；所述安装母头预装在金属外壳上，第三法兰与金属外壳固定连接且密封配合，套管1的设有下法兰13的一端插装在安装母头内，出线端子11与第二触头组件配合且电连，安装法兰15与第三法兰固定相连，使得对套管1进行维护或更换时，无需拆卸套管安装母头，避免了金属外壳内绝缘气体泄漏，进行反复充装的情况，有利于节约成本和提高操作效率。更进一步的，如图9所示，本实施例的套管1还包括绝缘外护套14，绝缘外护套14套设在绝缘芯体一端外侧，位于上法兰12和安装法兰15之间，绝缘外护套14优选为硅橡胶伞裙。具体的，所述安装法兰15位于电流互感器ct和金属外壳之间。

如图9所示，为所述套管1的第三实施例。

所述隔离开关6设置在金属外壳一端，套管1一端与金属外壳另一端可拆卸相连。本实施例的套管与第二实施例的区别在于：所述套管1还包括屏蔽电容c3a以及与屏蔽电容c3a串联的信号采集电容c4a，屏蔽电容c3a是由一组沿套管1的轴向从屏蔽电容c3a的高压端至低压端绕制或敷设在对应主绝缘电容c1a的电容屏外的相互绝缘且相互叠套的电容屏组成，信号采集电容c4a是由绕制在屏蔽电容c3a的最外侧的电容屏外的一组电容屏组成，或者信号采集电容c4a是屏蔽电容c3a的电容抽头；所述信号采集电容c4a和屏蔽电容c3a组成信号采集器，信号采集电容c4a与屏蔽电容c3a相连的一端为信号输出端，信号采集电容c4a的另一端接地。优选的，所述信号采集电容c4a的电容量远大于屏蔽电容c3a的电容量。

具体的，如图9所示方向，所述屏蔽电容c3a的电容屏从绝缘芯体上端向下端与绝缘层交替绕制或敷设在主绝缘电容c1a外部，相邻电容屏之间彼此绝缘且相互叠套，而且屏蔽电容c3a的多个电容屏从上而下沿导体1a的轴向依次向下偏移，即相邻的两个电容屏中，位于上方的电容屏的下端位于下方的电容屏内，位于上方的电容屏的下端与位于下方的电容屏的上端叠套在一起。

一种优选的方案是，绝缘芯体采用浸环氧树脂的玻璃丝作为绝缘层，半导电带或金属带作为电容屏，采用绝缘层和电容屏交替绕制形成绝缘芯体。所述绝缘芯体也可以由一组筒状电容屏依次叠套浇筑而成。

优选的，如图9所示，所述安装法兰15上设有第一信号接口和第二信号接口；所述主绝缘电容c1a的最内侧的首个电容屏与导体1a电连接等电位，主绝缘电容c1a和分压电容c2a之间的信号输出端与第一信号接口连接，分压电容c2a的最外侧的电容屏接地，屏蔽电容c3a和信号采集电容c4a之间的信号输出端与第二信号接口连接，信号采集电容c4a的最外侧的电容屏接地。

进一步的，如图9所示，所述分压电容c2a由多个电容屏并联组成，即分压电容c2a的多个电容屏依次交替接地、与主绝缘电容c1a和分压电容c2a之间的信号输出端相连，也就是说接地的电容屏为第一种电容屏，与屏蔽电容c3a和信号采集电容c4a之间的信号输出端相连的电容屏为第二种电容屏，第一种电容屏和第二种电容屏依次交替设置；所述信号采集电容c4a有多个电容屏并联组成，即信号采集电容c4a的多个电容屏依次交替接地、与信号输出端相连，也就是说接地的电容屏为第三种电容屏，与信号输出端相连的电容屏为第四种电容屏，第三种电容屏和第四种电容屏依次交替设置。

本实施例的套管1，其主绝缘电容c1a和分压电容c2a之间的信号输出端和屏蔽电容c3a和信号采集电容c4a之间的信号输出端可分别与容性设备绝缘参数的检测装置相连，与现有的采用信号耦合(即电流互感器ct、电压互感器pt耦合)测量容性设备绝缘参数的方式相比，可在不改变容性设备运行方式的前提下，提高了容性设备绝缘参数测量的准确性，无需增加额外的电流互感器，无需采用信号线缆连接至变电站的电压互感器获取电压信号，有效避免了现有技术中的信号耦合电流互感器、电压互感器误差及性能对测量结果的影响，适用于容性设备绝缘参数的在线监测；而且套管1的绝缘芯体内嵌入式设置的电流互感器ct、电压互感器pt采集的电流信号和电压信号均来自容性设备内部，避免或显著减小外部干扰，一致性高，有利于进一步提高监测结果的准确性。

优选的，在第二实施例和第三实施例的套管1中，所述分压电容c2a为主绝缘电容c1a的电容抽头，即主绝缘电容c1a的倒数第2个电容屏(或倒数n个电容屏，n＞2且为整数)接出的电容抽头，由主绝缘电容c1a的最后2个电容屏(或倒数n个电容屏)形成的电容；或者，所述分压电容c2a是与主绝缘电容c1a串联的独立电容，由主绝缘电容c1a外单独绕制的多个电容屏并联组成。

在第三实施例的套管1中，所述信号采集电容c4a为屏蔽电容c3a的电容抽头，即屏蔽电容c3a的倒数第2个屏(或倒数m个电容屏，m＞2且为整数)接出的电容抽头，由屏蔽电容c3a的最后两个电容屏(或倒数m个电容屏)形成信号采集电容c4a，或者信号采集电容c4a为与屏蔽电容c3a串联的独立电容，信号采集电容c4a由在屏蔽电容c3a外单独绕制的多个电容屏并联组成。在第二实施例和第三实施例的套管1中，所述分压电容c2a是主绝缘电容c1a的电容抽头，且在第三实施例的套管1中，信号采集电容c4a是屏蔽电容c3a的电容抽头，有利于简化本实用新型容性设备的生产工艺和操作，提高生产效率。分压电容c2a或信号采集电容c4a采用独立绕制电容的结构，便于根据需要对输出的电流信号和电压信号进行调节。

如图11所述，为所述电缆终端头7的第一实施例，所述电缆终端头7包括用于容纳电缆一端的绝缘芯体74，绝缘芯体内设有应力套71，绝缘芯体74与应力套71紧密压接，在绝缘芯体74一端设有上法兰72，下端设有接地法兰73，绝缘芯体74内设有上法兰72的一端设有与电缆一端电连接的导电杆76，且绝缘芯体74外设有伞裙75。所述绝缘芯体74内嵌设有主绝缘电容c1a，用于高压的均压绝缘，主绝缘电容c1a由一组直径逐渐加大且与绝缘层交替设置的电容屏组成。本实施例中套管1中融合了电压互感器pt和电流互感器ct，电缆终端头7可只设置主绝缘电容c1a，用于高压的均压绝缘。当然，根据需要也可以设置分压电容c2a和屏蔽电容c3a。

作为本实用新型的微型gis组合电器的另一个实施例，所述套管1不融合了电压互感器pt和电流互感器ct，仅设置主绝缘电容c1a，用于高压的均压绝缘。当然，根据需要也可以设置分压电容c2a和屏蔽电容c3a。所述的电缆终端头7融合压互感器pt和电流互感器ct。

具体的，所述电缆终端头7的第二实施例。所述电缆终端头7包括绝缘芯体，所述绝缘芯体内嵌设有主绝缘电容c1a以及与主绝缘电容c1a串联的分压电容c2a，主绝缘电容c1a由一组直径逐渐加大且与绝缘层交替设置的电容屏组成，分压电容c2a是由设置在主绝缘电容c1a最外侧的电容屏外的一组电容屏组成，或者分压电容c2a是主绝缘电容c1a的电容抽头，主绝缘电容c1a和分压电容c2a构成电压互感器pt，分压电容c2a与主绝缘电容c1a相连的一端为信号输出端；所述电缆终端头还包括设置在其上的电流互感器ct。

优选的，所述电流互感器ct包括套设在绝缘芯体外部的铁心线圈或空心线圈。

优选的，电缆终端头7的绝缘芯体内还嵌设有屏蔽电容c3a，屏蔽电容c3a是由一组沿绝缘芯体的轴向从屏蔽电容c3a的高压端至低压端绕制或敷设在对应主绝缘电容c1a的电容屏外的相互绝缘且相互叠套的电容屏组成；所述绝缘芯体内还嵌设有与屏蔽电容c3a串联的信号采集电容c4a，信号采集电容c4a是由绕制在屏蔽电容c3a的最外侧的电容屏外的一组电容屏组成，或者信号采集电容c4a是屏蔽电容c3a的电容抽头；信号采集电容c4a与屏蔽电容c3a相连的一端为信号输出端，信号采集电容c4a的另一端接地。

如图3所示，为所述避雷器2的第一实施例，所述避雷器2为干式避雷器，当然避雷器2也可以采用传统的gis避雷器。

如图3所示，所述避雷器2包括避雷器主体20，避雷器主体20包括阀片组件21和包裹在阀片组件21外部的避雷器绝缘芯体23；所述阀片组件21包括第一阀片组21a、第二阀片组21b，以及设置在第一阀片组21a和第二阀片组21b之间的弹性组件21c；所述避雷器2一端插入金属外壳内，使第一阀片组21a完全置于金属外壳内，且第一阀片组21a与第一母线电连。

优选的，所述避雷器绝缘芯体23内对应于弹性组件21c和第二阀片组21b的位置设有均压电容c1，均压电容c1由一组与绝缘层交替设置的多个电容屏组成，均压电容c1最内侧的首屏与阀片组件21电连，最外侧的末屏接地。本实用新型的避雷器2，其避雷器主体20的阀片组件21包括第一阀片组21a和第二阀片组21b，可以通过合理的设计将避雷器主体20在遭受雷击时所承担的总电压，按比例分布在第一阀片组21a和第二阀片组21b上，弹性组件21c的上端和下端分别与第一阀片组21a和第二阀片组21b电连接，从而可以有效降低第二阀片组21b上分担的电压，使得避雷器2突出在金属外壳外部的部分(即第二阀片组21b)无需绝缘气体(例如sf6气体或含有sf6的混合气体)的绝缘，即可保证避雷器2良好的绝缘性；进一步的，由于第二阀片组21b分担的电压较小，因此可以显著减少均压电容c1的电容屏数量，从而可以有效减小避雷器2的体积，便于使用和安装。而且，所述避雷器2一端与第一母线电连接且与金属外壳插接配合，与现有技术相比，简化了金属外壳的结构，结余了金属外壳的制造成本，避雷器2与金属外壳插接配合，安装/拆卸简便，便于位于和更换避雷器2。

优选的，如图3-6所示，所述弹性组件21c与第一阀片组21a配合的一端为第一压紧端，均压电容c1中从最内侧的首屏到最外侧的末屏，沿阀片组件21的轴向从第一压紧端至第二阀片组21b的远离弹性组件21c的一端，依次偏移且依次叠套，均压电容c1最内侧的首屏与弹性组件1c的上端和下端电连，电位一致，且与第二阀片组1b电连。进一步的，如图3和4所示，所述避雷器绝缘芯体23内还设有分压电容c2，分压电容c2由一组与绝缘层交替设置的多个电容屏组成，分压电容c2与均压电容c1并联，分压电容c2中从最内侧的首屏到最外侧的末屏，沿阀片组件21轴向从第一压紧端至第二阀片组21b的远离弹性组件21c的一端依次偏移且依次叠套；所述分压电容c2的首屏与均压电容c1的首屏共用，分压电容c2的至少一块末端电容屏与均压电容c1的至少一块末端电容屏共用，且分压电容c2和均压电容c1的末端电容屏接地，当然分压电容c2和均压电容c1的末端电容屏也可以分别接地。进一步的，如图6所示，所述分压电容c2的两块末端电容屏与均压电容c1的两块末端电容屏共用。

一种优选的方案是，避雷器绝缘芯体23采用浸环氧树脂的玻璃丝作为绝缘层，半导电带或金属带作为电容屏，采用绝缘层和电容屏交替绕制形成绝缘芯体。所述避雷器绝缘芯体23也可以由一组筒状电容屏依次叠套浇筑而成。

优选的，如图4所示，所述避雷器主体20还包括第一法兰25，第一法兰25套设在避雷器绝缘芯体23中部与其固定相连，第一法兰25与金属外壳固定相连且密封配合。当然，所述金属外壳上设有与第一法兰25配合的法兰，二者密封配合。进一步的，如图4所示，所述第一法兰25位于弹性组件21c与第二阀片组21b相连的一端外侧。

优选的，如图3和4所示，所述避雷器主体20还包括分别设置在其两端的第一端子22a和第二端子22b，第一端子22a和弹性组件21c配合压紧第一阀片组21a，且第一端子22a与第一阀片组21a电连，第二端子22b和弹性组件22b配合压紧第二阀片组21b，且第二端子22b与第二阀片组21b电连。进一步的，所述阀片组件21、均压电容c1和分压电容c2的末端电容屏均通过第二端子22b接地。

优选的，如图3和4所示，所述第一阀片组21a由依次堆叠在第一端子22a和弹性组件21c之间的多个阀片组成，第二阀片组21b由依次堆叠在第二端子22b和弹性组件21c之间的多个阀片组成。进一步的，所述阀片是氧化锌阀片。本实用新型的避雷器，通过组成调整第一阀片组21a的阀片数量、组成第二阀片组21b的阀片数量，即可实现对于第一阀片组21a和第二阀片组21b分压比的调整，从而使本实用新型的避雷器可以应用于更多应用条件或场景下，大大提高了本实用新型的避雷器的通用性。

优选的，如图7所示，所述弹性组件21c包括压紧弹簧211c和均压端子210c，压紧弹簧211c的两端各与一个均压端子210c相连。进一步，如图7所示，所述均压端子210c的轴向截面为t字形结构，均压端子210c包括连接台和压紧台，二者均为圆柱形结构，压紧台的直径大于连接台的直径且二者同轴，连接台插装在压紧弹簧211c的中部，压紧台分别与第一阀片组21a、第二阀片组21b配合。进一步的，所述压紧弹簧211c由金属制成，均压端子210c由金属制成或由氧化锌制成。

具体的，如图3-8所示，所述第一端子22a、第二端子22b分别设置在阀片组件21的上下两端，第一阀片组21a、第二阀片组21b分别位于阀片组件21的上部和下部，弹性组件21c位于第一阀片组21a和第二阀片组21b之间，弹性组件21c上端为第一压紧端，与第一端子22a配合压紧第一阀片组21a，弹性组件21c下端与第二端子22b配合压紧第二阀片组21b；所述第一法兰25设置在避雷器绝缘芯体23中部外侧且位于弹性组件21c下端外侧；所述均压电容c1的首屏至末屏，沿阀片组件21的轴向从弹性组件21c的上端至第二阀片组21b下端，依次偏移且依次叠套(即相邻的两块电容屏中，位于外侧的电容屏相比于位于内侧的电容屏向下偏移一定距离，然后位于外侧的电容屏的上端与位于内侧的电容屏的下端叠套，且相连的两块电容屏之间设有绝缘层)；所述均压电容c1的首屏至末屏，沿阀片组件21的径向，由内而外电容屏的直径逐渐变大；所述分压电容c2的首屏至末屏，沿阀片组件21的轴向从弹性组件21c的上端至第二阀片组21b下端，依次向下偏移且依次叠套(即相邻的两块电容屏中，位于外侧的电容屏相比于位于内侧的电容屏向下偏移一定距离，然后位于外侧的电容屏的上端与位于内侧的电容屏的下端叠套，且相邻的两块电容屏之间设有绝缘层)，由于分压电容c2与均压电容c1共用两块末端电容屏，分压电容c2的两块末端电容屏偏移到第二阀片组21b下端；所述分压电容c2的首屏至末屏，沿阀片组件1的径向，由内而外电容屏的直径逐渐变大。

优选的，所述第二端子2b与用于计算雷击次数的计数器相连。

本实施例的避雷器应用于本实用新型的微型gis组合电器时，避雷器2的避雷器主体20位于第一法兰25上方的部分完全插入金属外壳内，通过金属外壳内的绝缘气体(sf6气体或含有sf6的混合气体)实现绝缘，第一法兰25同时与金属外壳固定相连且密封配合，第一法兰25下方的部分突出在金属外壳外部，通过避雷器绝缘芯体23、均压电容c1、分压电容c2实现绝缘。

如图3-8所示，为所述避雷器2的第二实施例，所述避雷器2为插拔干式避雷器。

本实施例与避雷器2的第一实施例的不同在于：所述避雷器2还包括与避雷器主体20分体设置的绝缘母头27，绝缘母头27包括母头筒体270以及分别设置在母头筒体270两端的触头组件272和第二法兰271，触头组件272将母头筒体270一端密封且与第一母线电连，绝缘母头27插置在金属外壳内，第二法兰271与金属外壳固定连接且密封配合，避雷器绝缘芯体23内设有第一阀片组21a的一端插入绝缘母头27内，触头组件272与第一端子22a固定连接，第二法兰271与第一法兰25配合。进一步的，如图8所示，所述触头组件272包括与母头筒体270一端相连的触头座2720以及设置在触头座2720中部的触头2721，触头2721中部设有触头插槽27210，第一端子22a插装在触头插槽27210内与其电连。

优选的，所述避雷器2还包括硅橡胶护套26，硅橡胶护套26套设在第一绝缘体23的一端外部，位于避雷器绝缘芯体23和母头筒体270之间，硅橡胶护套26的两端分别靠近第一端子22a和第一法兰25设置。进一步的，所述硅橡胶护套26的内外两侧分别与避雷器绝缘芯体23、母头筒体270紧密贴合。进一步的，所述硅橡胶护套26的侧壁的轴向界面为直角梯形结构，直角梯形的两个底边分别对应硅橡胶护套26的两端，直角梯形的斜腰和直角腰分别对应硅橡胶护套26的外侧面和内侧面。进一步的，所述硅橡胶护套26的靠近第一端子22a的一端侧壁的厚度＜硅橡胶护套26的靠近第一法兰25的一端侧壁的厚度。

结合图2-3、8所示，本实施例的避雷器2应用于微型gis组合电器时，所述绝缘母头27插置在金属外壳中，使触头组件272位于金属外壳内部，第二法兰271与金属外壳固定相连且密封配合，避雷器主体20设有第一端子22a的一端插入绝缘母头27中，硅橡胶护套26套设在避雷器主体20一端位于绝缘母头27和避雷器主体20之间，且硅橡胶护套26的内外两侧分别与绝缘母头27和避雷器主体20紧密贴合，第一端子22a与触头组件272插接配合并电连接，避雷器主体20的第一法兰25与第二法兰270固定相连，在需要对避雷器主体20进行维护或更换时，仅需将避雷器主体20从绝缘母头27处拆卸即可，不会导致金属外壳内的绝缘气体的泄露，避免因避雷器2的拆卸或更换，导致金属外壳内的气体泄露而反复充装气体的情况，一则有利于节约成本，二来提高了操作的效率；而且所述硅橡胶护套26有利于进一步提高避雷器2的绝缘性能。

优选的，所述避雷器2的第三实施例，如图3所示，所述避雷器2包括避雷器主体20，避雷器主体20包括阀片组件21和包裹在阀片组件21外部的避雷器绝缘芯体23，阀片组件21包括多个层叠设置的阀片，在阀片组件21的至少一端设有弹性组件，压紧阀片，其与避雷器的实施例一的区别在于，只设置了一个阀片组，未设置阀片内部的弹性组件21。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型创造所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型创造的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型创造的保护范围。