专利名称：电压传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高压电器领域，尤其是一种从10KV高压电源中获取二次电压源的传感机构。
本实用新型针对要求解决的技术问题，根据电容器在交流电路中有充、放电和分压的功能，电容器两端的电压值和其电容量成反比的特性原理，以及电容抗、电感抗充分谐振获得高精度、高稳定性、高能量的电源而驱动负载的理论依据，其实施的技术方案是电压传感器，包括电容分压器，所述的电容分压器有一绝缘壳体，其两端分别设有连接高压母线的高压端和用以固定的接地端，在高压端与接地端之间设有相串联的电容器C1、C2，C1的另一端接高压端，C2的另一端接接地端，并在C1、C2的联接处引出二次电压端，该二次电压端输出与电抗变压器L相并联；所述的电抗变压器L设有由安装架固定的2个上下相向设置的“C”型铁芯，铁芯上绕制有线圈，接线端子由线圈引出作输出端；同时在二次电压端与接地端之间并联一过电压保护器P，其特征在于a.所述的电容分压器中的电容器C1、C2分别由多个分立式金属化薄膜电容串并联组合而成，并在壳体内填充有对C1、C2起绝缘固定作用的无油干式填充层；b.所述的电抗变压器L的线圈为初级电抗绕组线圈和次级变压绕组线圈，初级电抗绕组连接在电容C1、C2串联引出处和接地端之间，次级变压绕组直接与负载相连，且绕制在2个“C”型铁芯上。
所述的电容分压器的绝缘壳体由带有伞裙的绝缘套和其内的绝缘柱筒组成。
所述的高压端和接地端设有分别连接高压母线和用以固定的预制螺孔。
所述的填充层由绝缘填充料和环氧树脂混合灌浇而成。
所述的电抗变压器L固定“C”型铁芯的安装架包括安装底架，在安装底架上固定2个立柱状的固定螺栓，固定螺栓的上方连接“U”型压铁。
与现有技术相比，本实用新型对电容分压器的改进，以及电容抗、、电感抗充分谐振的理论依据，将电容分压、电抗变压输出融为一体，使本实用新型不仅具有体积小巧、节省材料、降低成本等优点，同时解决了在10KV高压电网上进行二次操动、配网自动化控制获取高精度、高稳定性、高能量的 及以下的二次电源驱动负载，供给高压电器开关、高压计量箱、10KV配电自动化系统的电器控制器的操作、计量、信号所需要的电压、电流、电源等，其容量可达22VA，精确度可达到0.2级水平，设计先进，结构科学，取电可靠，负载与高压端完全隔离，绝缘性能好，负载特性明显改善。实践证明能耐受额定工作电压2.5倍的工频电压1分钟的冲击，不闪烁，不击穿；能在环境温度-15℃～+40℃范围内输出需要的可靠稳定的电压、电流；能承受800N(牛顿/S秒)的轴向、径向的机械冲击力，且能经受连续6000次的动荷载试验。
图2为电容分压器结构示意图。
图3为电抗变压器结构示意图。
图4为图3的左视图。
电压传感器包括电容分压器(参见
图1-2)，该电容分压器有一由硅橡胶制作的带有伞裙的绝缘套1和由环氧树脂制的绝缘柱筒3组成绝缘壳体，绝缘柱筒套装在绝缘套内，绝缘柱筒内孔的两端部制成矩形螺纹，连接高压电网的10KV高压端2和用以固定的接地端5由金属制，以螺纹连接在绝缘柱筒的两端部，并将接地端制成同心环，使其预留有灌浇用孔，高压端2上设有连接高压母线的预制螺孔6，接地端5上设有用以固定的预制螺孔6，例如与高压电器开关、高压计量箱等等支架柜连接。高压端与接地端之间设有相串联的组合电容器C1、C2，组合电容器C1、C2选用国际先进的耐高压、高温、低温的特种介质，分别由多个分立式金属化薄膜电容串并联组合而成，C1为高压电容器，其另一端接高压端，C2为取压电容器，其另一端接接地端，并在组合电容器C1、C2的串联联接处通过桩头引出导线，该导线再在接地侧引出成为二次电压端，输出与电抗变压器L相并联。图1中的U1表示输入的10KV高电压，U2为输出的二次电压。接地端待组合电容器C1、C2安装后再与绝缘柱筒连接，然后通过接地端的灌浇用孔进行灌浇起绝缘固定作用的填充层4，将组合电容器C1、C2包容固定，并填满接地端的灌浇用孔，填充层4由绝缘填充料和环氧树脂混合后进行灌浇而成。
电抗变压器L(参见图3-4)设有由安装架固定的2个上下相向设置的“C”型铁芯9，安装架包括在安装底架8上固定2个立柱状的固定螺栓11，该螺栓上方连接“U”型压铁10，将“C”型铁芯固定。2个“C”型铁芯上绕制的线圈13分别是初级电抗绕组线圈和次级变压绕组线圈，接线端子12、14分别由线圈13引出。接线端子12作为初级电抗绕组的引出端，该端连接在电容C1、C2串联引出处和接地端之间；接线端子14作为次级变压绕组的引出端，该端直接与负载相连。接线端子12与14的位置可以互换。
同时在二次电压端与接地端之间并联一过电压保护器P，保护器P的保护动作电压为其额定工作电压的1.7倍±5％，内部采用氖管式闪光结构，当一次10KV电压端因故突然上升时，该保护器会迅速自动接地，以防瞬时高电压直接影响到二次电压回路造成损害，当电压回落到接近正常工作电压时会自动恢复，又进入正常工作状态。
由于电容器在交流电路中有充、放电和分压的功能，电容器两端的电压值又与其电容量成反比，变换C1和C2的电容量就能获得不同数值的二次电压值U2。根据电容和电感产生谐振能相互补偿、互相影响的特性，当电容、电感达到最佳谐振状态时，就可以获得几乎和一次电压相同相角、相同比值的二次电压源。当C1+C2和L的电气回路发生谐振时，电压比值K=U1U2=C1+C2C1]]>该式为电容、电感回路发生谐振时的方程式，K为常数，即变压比。
本实用新型电压传感器能广泛应用在10KV配电网中，可作 及以下电源的电压传感用，户外、户内均可适用，又可作高压开关的绝缘子应用，具有电压等级多，电源质量好，精度可达0.2级以上，体积小，成本低，适用性广，绝缘性能好等优点。
权利要求1.一种电压传感器，包括电容分压器，所述的电容分压器有一绝缘壳体，其两端分别设有连接高压母线的高压端(2)和用以固定的接地端(5)，在高压端与接地端之间设有相串联的电容器C1、C2，C1的另一端接高压端，C2的另一端接接地端，并在C1、C2的联接处引出二次电压端(7)，该二次电压端输出与电抗变压器L相并联；所述的电抗变压器L设有由安装架固定的2个上下相向设置的“C”型铁芯(9)，铁芯上绕制有线圈，接线端子由线圈引出作输出端；同时在二次电压端与接地端之间并联一过电压保护器P，其特征在于a.所述的电容分压器中的电容器C1、C2分别由多个分立式金属化薄膜电容串并联组合而成，并在壳体内填充有对C1、C2起绝缘固定作用的无油干式填充层(4)；b.所述的电抗变压器L线圈(13)为初级电抗绕组线圈和次级变压绕组线圈，初级电抗绕组连接在电容C1、C2串联引出处和接地端之间，次级变压绕组直接与负载相连，且绕制在2个“C”型铁芯上。
2.根据权利要求1所述的电压传感器，其特征在于所述的电容分压器的绝缘壳体由带有伞裙的绝缘套(1)和其内的绝缘柱筒(3)组成。
3.根据权利要求1所述的电压传感器，其特征在于所述的高压端(2)和接地端(5)设有分别连接高压母线和用以固定的预制螺孔(6)。
4.根据权利要求1所述的电压传感器，其特征在于所述的填充物(4)由绝缘填充料和环氧树脂混合灌浇而成。
5.根据权利要求1所述的电压传感器，其特征在于所述的电抗变压器L固定“C”型铁芯(9)的安装架包括安装底架(8)，在安装底架上固定2个立柱状的固定螺栓(11)，固定螺栓的上方连接“U”型压铁(10)。
专利摘要本实用新型是一种电压传感器，由绝缘壳体、高压端、接地端、相串联的电容器C
文档编号H01F30/06GK2526854SQ0221565
公开日2002年12月18日 申请日期2002年2月5日 优先权日2002年2月5日
发明者周友东, 王德才 申请人:周友东