一种高压套管末屏电压信号采集装置的制作方法

1.本发明涉及变压器、高压电抗器等电力一次设备套管电压在线监测领域，并且更具体地，涉及一种高压套管末屏电压信号采集装置。


背景技术：

2.随着电力系统智能化技术的发展，变压器、高压电抗器等电力一次设备套管电压在线监测系统也得到越来越广泛的应用。测量回路参考图1所示：从套管芯体到套管末屏之间的介质可等效为一个电容c1(1)，套管末屏对地杂散电容等效为c2(2)，外接一个电容c3(3)。c3与c2并联，一起与c1构成电容分压单元。若一次侧输入电压幅值为u1，则二次侧输出电压u2满足以下关系：
3.u2＝u
1 c1/(c1+c2+c3)
4.因c1和c2的电容值在pf至nf级别，c3在μf级别，c1和c2远远小于c3，上式可化简为：
5.u2≈u
1 c1/c36.电压u2经信号电缆传输到录波设备中。其中，1为套管芯体到套管末屏之间的等效电容，2为套管末屏对地杂散电容，3为外接电容，4为信号线，5为录波设备。
7.在现有的套管电压在线监测系统中存在一些需要改进的方面：未考虑电压行波折反射问题以及抗电磁干扰能力差。


技术实现要素：

8.为了解决现有技术中存在的套管电压在线监测系统中未考虑电压行波折反射问题以及抗电磁干扰能力差的技术问题，本发明提供了一种高压套管末屏电容电压选取方法信号采集装置。
9.根据本技术的一个方面，提供了一种高压套管末屏电压信号采集装置，所述装置包括末屏适配器、短引线、二次分压盒、信号电缆、录波设备和隔离变压器；
10.其中，所述二次分压盒为一个全金属密封盒，盒体表面设置有一个信号输入端口和信号输出端口，分别用于连接短引线和信号电缆的接线端子；
11.所述二次分压盒内部设置有信号线、匹配电阻、压敏电阻和电容所述信号线为带绝缘外皮的电缆，一端连接信号输入端口的芯部，另一端连接匹配电阻；所述匹配电阻采用色环电阻，所述匹配电阻的电阻值与信号电缆的波阻抗值一致，连接于信号输出端口的芯部；所述压敏电阻为两只，均靠近信号输入口，一端连接信号线，另一端连接二次分压盒外壳金属；所述电容布置于压敏电阻和匹配电阻之间，一端连接信号线，另一端连接二次分压盒外壳金属。
12.可选地，所述末屏适配器为全密封型，输出端有一个信号端口，引出末屏电压信号，末屏适配器外壳与套管外壳连接。
13.可选地，所述短引线为带屏蔽层的同轴电缆，一端连接所述末屏适配器的信号端口，另一端连接二次分压盒的信号输入口。
14.可选地，所述信号电缆为带屏蔽层的同轴电缆，一端连接二次分压盒信号输出端口，另一端连接录波设备信号输入口。
15.可选地，所述隔离变压器布置于录波设备的电源线与公网之间，所述隔离变压器的功率满足录波设备需求。
16.可选地，所述末屏适配器的外壳、所述短引线的屏蔽层、所述二次分压盒的外壳、所述信号电缆的屏蔽层与所述录波设备信号输入口外壳互相紧密相连，保持同一地电位，同时完全包裹在内部用于传输电压信号的金属体。
17.从而，根据一种高压套管末屏电压信号采集装置，消除外接电容和信号电缆之间电压行波折反射问题，提高抗电磁干扰能力，防止电压波形偏置失真。
附图说明
18.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
19.图1为背景技术中所述的测量回路的示意图；
20.图2是本具体实施方式所述的一种高压套管末屏电压信号采集装置的结构示意图；
21.其中，本实施方式中的主要元件符号如下：
22.末屏适配器-1、短引线-2、二次分压盒-3、信号电缆-4、录波设备-5、隔离变压器-6、套管外壳-7、信号输入端口-8、信号输出端口-9、信号线-10、匹配电阻-11、压敏电阻-12、电容-13。
具体实施方式
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本公开方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都应当属于本公开保护的范围。
25.需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
26.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
27.参考图2所示，图2是根据本技术一个实施例的一种高压套管末屏电压信号采集装置的示意图。所述装置包括末屏适配器1、短引线2、二次分压盒3、信号电缆4、录波设备5和隔离变压器6；
28.其中，所述二次分压盒3为一个全金属密封盒，盒体表面设置有一个信号输入端口8和信号输出端口9，分别用于连接短引线2和信号电缆4的接线端子；
29.所述二次分压盒3内部设置有信号线10、匹配电阻11、压敏电阻12和电容13，所述信号线10为带绝缘外皮的电缆，一端连接信号输入端口8的芯部，另一端连接匹配电阻11；所述匹配电阻11采用色环电阻，所述匹配电阻11的电阻值与信号电缆4的波阻抗值一致，连接于信号输出端口9的芯部；所述压敏电阻12为两只，均靠近信号输入口8，一端连接信号线10，另一端连接二次分压盒3外壳金属；所述电容13布置于压敏电阻12和匹配电阻11之间，一端连接信号线10，另一端连接二次分压盒3外壳金属。
30.可选地，所述末屏适配器1为全密封型，输出端有一个信号端口，引出末屏电压信号，末屏适配器外壳与套管外壳7连接。
31.可选地，所述短引线2为带屏蔽层的同轴电缆，一端连接所述末屏适配器1的信号端口，另一端连接二次分压盒3的信号输入口。
32.可选地，所述信号电缆4为带屏蔽层的同轴电缆，一端连接二次分压盒信号输出端口9，另一端连接录波设备5信号输入口。
33.可选地，所述隔离变压器6布置于录波设备5的电源线与公网之间，所述隔离变压器6的功率满足录波设备5需求。
34.可选地，所述末屏适配器1的外壳、所述短引线2的屏蔽层、所述二次分压盒3的外壳、所述信号电缆4的屏蔽层与所述录波设备5信号输入口外壳互相紧密相连，保持同一地电位，同时完全包裹在内部用于传输电压信号的金属体。
35.从而，根据一种高压套管末屏电压信号采集装置，消除外接电容和信号电缆之间电压行波折反射问题，提高抗电磁干扰能力，防止电压波形偏置失真。
36.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
37.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
38.在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
39.以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。