一种断路器开关用电容型内置式电压传感器的制作方法

本实用新型涉及配网自动化采样控制领域，特别是涉及一种断路器开关用电容型内置式电压传感器。

背景技术：

随着电子技术的飞速发展，微机型继电保护装置逐步占据了主导地位，在继电保护和测量中，控制部分的能量流和信息流分离，因而监测设备不再需要高功率输出的传感器采样；同时由于电力工业的快速发展、电网情况也更加复杂，提高功率因数，改善电网质量的智能电流电压互感器被广泛应用；由于ZW20断路器柱上开关的特殊性，因此，开发一种配电设备用断路器开关用电容型内置式电压传感器，设置在箱体内部，为配电终端FTU/DTU提供电压采集信号，具有电压采样、测量、保护、零序、放电的多功能一体化的三相智能电压传感器迫在眉睫。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种断路器开关用电容型内置式电压传感器，结构简单，解决了以上技术问题。

为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本实用新型所采用的技术方案是：一种断路器开关用电容型内置式电压传感器，包括固定底座，屏蔽双绞线；其特征在于：所述的固定底座上设置有三台相零序一体化传感器，分别与A相、B相、C相电路相对应连接；所述的相零序一体化传感器包括壳体，壳体内部设置有高压端相序聚丙烯电容、高压端零序聚丙烯电容，壳体上端设置有高压出线端子；所述的壳体与高压端相序聚丙烯电容、高压端零序聚丙烯电容之间的空隙设置有环氧混合料，环氧树脂壳体与环氧混合料形成封闭密封绝缘；所述的固定底座内部设置有低压端相序聚丙烯电容分别与三台相零序一体化传感器相对应连接，设置在固定底座内部的低压端零序聚丙烯电容为共用的低压端零序聚丙烯电容；所述的屏蔽双绞线设置为八芯成对屏蔽双绞线来输出信号，使A相、B相、C相电路的电压的相序与零序四对信号同时输出。

优选的：所述的高压端相序聚丙烯电容、高压端零序聚丙烯电容分压出相序一次电压和零序一次电压；所述的低压端相序聚丙烯电容和低压端零序聚丙烯电容分压出相序二次电压和零序二次电压；三相零序二次电压合并成360°共用的零序二次电压；二次电压的相序与零序连接在一起，同时输出相序电压信号和零序电压信号。

优选的：所述的高压端相序聚丙烯电容、高压端零序聚丙烯电容为一次电容，一次电容设置为六个；所述的低压端相序聚丙烯电容和低压端零序聚丙烯电容为二次电容，二次电容设置为四个，且设置为并联，形成微调二次电容。

优选的：所述的高压端相序聚丙烯电容、高压端零序聚丙烯电容设置为双路分压比输出电压小信号，相序电压小信号与零序电压小信号分开输出。

优选的：所述的高压端相序聚丙烯电容、高压端零序聚丙烯电容、低压端相序聚丙烯电容、低压端零序聚丙烯电容设置为轴向聚丙烯电容，其结构和材料均相同。

本实用新型的有益效果；一种断路器开关用电容型内置式电压传感器，与传统结构相比：（1）采用环氧树脂混合料同环氧树脂壳体、高压端相序聚丙烯电容、高压端零序聚丙烯电容混合料整体密封技术，作绝缘处理，保证了聚丙烯电容不受高温影响，保证了聚丙烯电容性能；（2）高压电容、低压电容的材料、结构相同，使产品相位差不受外界电磁场干扰；分压比后整体温漂系数小，在户外—40℃至+70℃工作时，产品误差范围不变，抗干扰能力强；双组输出电压小信号，输出在整个测量范围内呈线性，保证相序与零序电压小信号分开输出，互不干扰，互不影响，测量与保护信号独立工作；（4）相序、零序信号采用同一材料二次电容并联微调，随时调节比值差，在不同的负荷情况下，满足比值差要求；（5）采用环氧树脂壳体、聚丙烯电容用常温环氧树脂混合料整体粘合，输出电压信号，不仅节能而且环保，解决了新时代环保问题；

本实用新型是一种低压、新型测量、保护用传感器，适用于ZW20断路器，FZW28负荷开关配套使用；该传感器功能强大，小信号输出无须二次转换，可直接通过A/D转换接入二次设备，符合“电网电气设备的控制和保护及状态检修、电能计量、电能质量测量”等电力工业各个领域“数字化、智能化、网络化”发展的需要。测量范围宽，克服了传统电磁式取样装置的频带窄、响应慢等缺点。小电压信号取样从根本上消除了电力系统运行中的重大故障隐患，最大程度地保障了人员和设备的安全。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型图1的俯视图；

图3为本实用新型电容型电压传感器原理图；

在图中：1.高压出线端子；2.壳体；3.环氧混合料；4.高压端相序聚丙烯电容；5.高压端零序聚丙烯电容；6.低压端相序聚丙烯电容；7.低压端零序聚丙烯电容；8.固定底座；9.屏蔽双绞线。

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明；

在附图中：一种断路器开关用电容型内置式电压传感器，包括固定底座8，屏蔽双绞线9；其特征在于：所述的固定底座上设置有三台相零序一体化传感器，分别与A相、B相、C相电路相对应连接；所述的相零序一体化传感器包括壳体2，壳体2内部设置有高压端相序聚丙烯电容4、高压端零序聚丙烯电容5，壳体上端设置有高压出线端子1；所述的壳体2与高压端相序聚丙烯电容4、高压端零序聚丙烯电容5之间的空隙设置有环氧混合料3，环氧树脂壳体2与环氧混合料3形成封闭密封绝缘；所述的固定底座内部设置有低压端相序聚丙烯电容6分别与三台相零序一体化传感器相对应连接，设置在固定底座内部的低压端零序聚丙烯电容7为共用的低压端零序聚丙烯电容；所述的屏蔽双绞线9设置为八芯成对屏蔽双绞线来输出信号，使A相、B相、C相电路的电压的相序与零序四对信号同时输出。

所述的高压端相序聚丙烯电容4、高压端零序聚丙烯电容5分压出相序一次电压和零序一次电压；所述的低压端相序聚丙烯电容6和低压端零序聚丙烯电容7分压出相序二次电压和零序二次电压；三相零序二次电压合并成360°共用的零序二次电压；二次电压的相序与零序连接在一起，同时输出相序电压信号和零序电压信号；所述的高压端相序聚丙烯电容4、高压端零序聚丙烯电容5为一次电容，一次电容设置为六个；所述的低压端相序聚丙烯电容6和低压端零序聚丙烯电容7为二次电容，二次电容设置为四个，且设置为并联，形成微调二次电容；所述的高压端相序聚丙烯电容4、高压端零序聚丙烯电容5设置为双路分压比输出电压小信号，相序电压小信号与零序电压小信号分开输出；所述的高压端相序聚丙烯电容4、高压端零序聚丙烯电容5、低压端相序聚丙烯电容6、低压端零序聚丙烯电容7均设置为轴向聚丙烯电容，其结构和材料均相同。

本实用新型的具体实施：本实用新型高压电容共六个为电压的一次电容，分别输出三相相零序一次电压。低压电容共四个为电压的二次电容，分别输出三相相序二次电压和共用二次零序电压。一次电容是两路，合并成一个端子输入，二次电容两路单独输出，形成两路两个电容比，两路小电压信号输出；三相六路输出，另有三路零序输出再合并成一路零序输出，正好成四路输出，为三个相序加一个零序，即三路相序单独，因为A、B、C相零序电压正好是120度的正弦波，所以三路零序汇总成一路信号；本实用新型输出信号采用八芯屏蔽双绞线。它们的标志分别为： Ua+,Ua-,Ub+,Ub-,Uc+,Uc-,Un+,Un-。

八芯屏蔽双绞线的外圈整体屏蔽层正好做接地。本身一次高压端相零序聚丙烯电容在空气中14.4kV时就无局放，将环氧树脂外壳同高温聚丙烯电容用常温环氧树脂混合料灌封，粘合成整体后14.4kV时更无局放。保证了产品的局部放电量小，在国际规定的范围内无放电，另外一二次电容材料与结构的一致性，降低分布电容作用，保证电压输出信号相位差很小。保证了产品在—40℃至+70℃工作时，产品误差范围几乎不变，八芯屏蔽双绞线作为输出，抗干扰能力强。

A相、B相、C相电路中采用高压端相零序聚丙烯电容双路输出电压小信号，双路输出电压小信号，保证相序与零序电压小信号分开输出，互不干扰，互不影响，测量与保护信号独立工作，保证了产品性能更可靠。

本实用新型采用不锈钢固定底座，二次微调电容放置在不锈钢固定底座内可随时调节比值差，在不同的负荷情况下均能满足比值差要求。

采用八芯成对屏蔽双绞线输出信号，保证了产品所有电压的相序与零序四对信号同时输出。根据客户要求，亦可用四根两芯屏蔽线输出。

本实用新型通过内部线路的智能组合，融合了三相电压采样、测量、保护、零序、放电的多功能要求。应用于配电设备一二次融合柱上开关。真正做到一二次深度融合作用。

本实用新型整个产品内部零部件有序排列，智能组合，避开电磁场干扰，同时输出四路电压小信号，互不干扰。功能比三台相序电压互感 器加三台零序电压互感器加三台放电线圈还强大，性能更优越。

本实用新型达到如下使用性能：

1. 环境温度 ：-40℃∽+70℃。

2. 海拔高度：不超过 2000 m 。

3. 环境空气中无明显灰尘、烟、腐蚀性气体、蒸汽或盐等污秽.。

4. 相对湿度：24h内测得的相对湿度平均值不得超过95%。

5. 电压一体化传感器允许在1.2倍的额定电压下长期运行。

本实用新型通过双路聚丙烯高压一次电容与同材料同结构聚丙烯低压二次电容共同分压采样，可以做零序、测量和保护及放电，两者一体化后用常温环氧树脂同环氧树脂外壳整体封闭绝缘，二次接线通过十五米长八芯屏蔽双绞线与外部联接，输出信号成对双绞电缆，末端精度不变的组合式结构，采用不锈钢固定底座固定安装尺寸，便于安装，减少现场接线，节省空间，维护方便。产品输出为小电压信号，不会伤害被控设备，可直接与仪表、继电保护装置等二次综合自动化设备接口，从而实现电压采样、测量、保护、零序与放电的多功能要求。功能齐全，安装使用简单方便，运行降低能耗，无需设备维护。

本实用新型用环氧树脂外壳、聚丙烯电容用常温环氧树脂混合料整体粘合，输出电压信号，不仅节能而且环保，解决了新时代环保问题，为保护环境，人类健康作出贡献。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。