一种用于10kV线路的新型智能化绝缘子及装置的制作方法

本实用新型涉及绝缘子技术领域，尤其涉及一种用于10kv线路的新型智能化绝缘子及装置。

背景技术：

现有的支撑绝缘子用在10kv线路上，将高压电线与大地隔离，起到支撑电缆和高压绝缘的作用，其基本结构为环氧树脂浇筑为伞状结构，从而延长爬电距离，防止高压闪络击穿。而传统的支撑绝缘子不具备对线路上的对地电压和线路承载电流进行监测的功能。如果要对电压和电流进行监测，就需要安装组合式互感器。组合式互感器是由电压互感器和电流互感器组合形成一体的互感器，可实现测量电流的同时测量电压的功能。

其中电压互感器基本结构为铁芯和原边、副边绕组，用于测量电压，其缺点为二次阻抗很小，一旦副边发生短路，短路电流将急剧增长而烧毁线圈，引发火灾事故。而电流互感器的缺点为运行时副边不允许开路，一旦开路，原边电流均成为励磁电流，使磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身和设备安全。由于铁芯结构的存在，避免不了会出现铁磁谐振过电压，过电压产生时，由于互感器铁芯饱和，导致其绕组的励磁电流大大增加，影响设备和电网的运行安全。

此外，组合式互感器由于体积大，重量大，必须安装在金属支架上，金属支架固定在电杆，因此组合式互感器施工繁琐，后期维护工作量大。

总之，目前还缺乏一种用于10kv线路的新型智能化绝缘子，所述绝缘子兼具电压和电流监测功能。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种用于10kv线路的新型智能化绝缘子及装置，所述绝缘子兼具电压和电流监测功能。

本实用新型一种用于10kv线路的新型智能化绝缘子，包括有外壳、固定螺栓、罗氏线圈、阻容分压器和二次屏蔽电缆；其中罗氏线圈以及阻容分压器固定在外壳内，罗氏线圈、阻容分压器和二次屏蔽电缆顺序连接。

进一步，所述固定螺栓有两个，设置在外壳顶部。

进一步，所述外壳顶部中间还设置有两个相对的导线孔。

进一步，所述罗氏线圈为空心线圈，罗氏线圈的中空部分与导线孔同心，架空导线从罗氏线圈中空部分穿过。

进一步，所述罗氏线圈，包括一个线圈和积分器，线圈均匀缠绕在非铁磁性

物质上。

进一步，所述外壳为支撑绝缘子外形，中部设置有4个盘状的绝缘体。

进一步，所述阻容分压器，包括高压采集端和采集终端；其中高压采集端设置有铜嵌件，高压采集端通过铜嵌件与架空导线直接接触；采集终端与二次屏蔽电缆连接。

本实用新型还提出了一种用于10kv线路的新型智能化绝缘子装置，包括有3个如上所述的一种用于10kv线路的新型智能化绝缘子，以及安装底板；3个智能化绝缘子固定在安装底板上侧。

通过上述技术方案，本实用新型在绝缘子的外壳内，设置有罗氏线圈以及阻容分压器，并将罗氏线圈、阻容分压器和二次屏蔽电缆顺序连接。使得绝缘子在支撑电缆和高压绝缘的同时，可以使用罗氏线圈实现对架空导线的电流监测，同时使用阻容分压器对架空导线进行电压监测，使得该智能化绝缘子具备了电压和电流的监测功能。

附图说明

图1是一种用于10kv线路的新型智能化绝缘子的结构示意图；

图2是一种用于10kv线路的新型智能化绝缘子装置的结构示意图；

图3是罗氏线圈的电路原理图；

图4是阻容分压器的电路原理图。

附图标记说明：101：固定螺栓；102：导线孔；103：罗氏线圈；104：阻容分压器；105：环氧树脂外壳；106：二次屏蔽电缆；201：智能化绝缘子；202：盘状绝缘体；203：安装底板；301：线圈。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细描述。

如图1所示，一种用于10kv线路的新型智能化绝缘子，包括有外壳、固定螺栓、罗氏线圈、阻容分压器和二次屏蔽电缆；其中罗氏线圈以及阻容分压器固定在外壳内，罗氏线圈、阻容分压器和二次屏蔽电缆顺序连接。

作为一个优选的实施例，本实用新型采用两个固定螺栓，设置在外壳顶部。而在所述外壳顶部中间还设置有两个相对的导线孔。架空裸导线从导线孔中穿过，则带有10kv高压的裸导线会被绝缘子和大地隔开，同时在外壳顶部设置的两个固定螺栓将导线在孔内压紧，从而达到固定高压导线的目的。

参考图3，所述罗氏线圈为空心线圈，罗氏线圈的中空部分与导线孔同心，架空导线从罗氏线圈中空部分穿过。罗氏线圈包括一个线圈和积分器，线圈不含铁芯，为柔性线圈，具有一定可塑性，其均匀缠绕在非铁磁性材料上，为电流感应部分。如图3所示，当线路上通过电流时，根据安培环路定理，罗氏线圈的两端产生感应电压，该感应电压与线路上通过的电流成正比例关系，罗氏线圈通过内部自带的积分器，将电流感应部分输出的感应电压信号进行放大和积分处理。其中该积分器电路含有电阻r1、r2和r3，以及电容c。罗氏线圈将积分器处理后的电压信号通过二次屏蔽电缆传送到采集终端，采集终端做进一步处理，从而对架空导线上的电流完成测量。

参考图4，所述阻容分压器，包括高压采集端和采集终端；其中高压采集端设置有铜嵌件，高压采集端通过铜嵌件与架空导线直接接触；采集终端与二次屏蔽电缆连接。阻容分压器将采集到的架空线路上的高电压值施加在如图4所示的阻容分压电路上，线路上的高电压施加在高压电阻r4、高压电容c1和低压电阻r5和低压电容c2上，高压电阻值和低压电阻值根据电阻值的大小按照正比分压，通过合理选取高压电阻值和低压电阻值，即可获取适当的低电压值用于测量原电压，并通过二次屏蔽电缆传送到采集终端做进一步处理。而且阻容分压器测量精度可达0.2s级，且线性度好。

如图2所示，一种用于10kv线路的新型智能化绝缘子装置，包括有3个如上所述的一种用于10kv线路的新型智能化绝缘子，以及安装底板；3个智能化绝缘子固定在安装底板上侧。三个智能绝缘子分别用于10kv高压的三相线路上。其中，绝缘子外壳采用支撑绝缘子外形，采用环氧树脂浇筑，具有良好的电气绝缘性能，设计有4个盘状的绝缘体结构，从而增加爬电距离，防止绝缘子被高压闪络击穿。罗氏线圈和阻容分压器采用浇筑的方式固定在绝缘子内部。当线路上通过电流时，绝缘子内部的罗氏线圈产生相应的感应电压，感应电压信号通过积分器放大和积分处理后，可还原出所测量的交流电流；通过铜嵌件与架空裸导线直接接触的阻容分压器，将采集到的架空线路上的高电压值经过电阻分压比例转换为小电压值，输送到采集终端，可测量出所测量的交流电压。

综上所述，相较于现有技术，本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型在绝缘子的外壳内，设置有罗氏线圈以及阻容分压器，并将罗氏线圈、阻容分压器和二次屏蔽电缆顺序连接。使得绝缘子在支撑电缆和高压绝缘的同时，可以使用罗氏线圈实现对架空导线的电流监测，同时使用阻容分压器对架空导线进行电压监测，使得该智能化绝缘子具有传统组合互感器的电流电压监测功能。

(2)本实用新型采用的罗氏线圈不含铁芯，使柔性线圈均匀缠绕在非铁磁性材料上，从而减轻了电流监测部分的重量，而且避免了铁磁谐振过电压的产生，提升了产品的易用性和安全性。

(3)由于本实用新型将组合互感器和传统支撑绝缘子的功能结合为一体，安装方便、维护简单，有效的简化了线路设备的种类，相比原有技术体积小，重量轻。

(4)本实用新型采用阻容分压器进行电压监测，精度可达0.2s级，具有高精度和高可靠性的特点。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。