一种现场总线型交流电压互感器制造技术

本发明专利技术公开了一种现场总线型交流电压互感器。包括一次电压端子、高压臂电阻、低压臂电阻、两端电容屏、电容绝缘介质、环氧树脂棒、螺旋槽和二次静电屏，多个高压臂电阻依次串联焊接成高压臂串联电阻；还包括PCB线路板和现场总线连接器；交流电压互感器的二次电压引出线连接PCB线路板的二次电压输入端；PCB线路板的信号输出端连接现场总线连接器，PCB线路板用于接收和处理二次电压信号，并将处理过的二次电压信号发送至现场总线。利用所述现场总线型交流电压互感器实现了现场总线条件下对交流电压的状态信息和控制信息进行信号处理，以及与现场总线进行信号交互的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及互感器技术，尤其涉及一种现场总线型交流电压互感器。
技术介绍
交流电压互感器被广泛应用于10kV电力系统中，包括配电和用电装置以及配网自动化系统。在可再生能源分布式接入时代，要求10kV电力系统中使用的电压互感器需要具备对交流电压的状态信息和控制信息进行信号处理，以及与现场总线进行信号交互的能力。目前，应用于10kV电力系统中的电压互感器在本质上都仅仅是简单的物理量变换器，其工作原理是在一个口字形铁心磁路上用导线绕制互相绝缘的一次绕组和二次绕组，通过电磁感应把一次交流电压变换成与一次绕组和二次绕组匝数成正比的二次交流电压。可见，目前现有的电压互感器只具备电压比例变换功能，而不能自适应地实现对交流电压的状态信息和控制信息进行信号处理，以及与现场总线进行信号交互。在现场总线条件下，现有的电压互感器需使用现场的数字处理器或网络主机才能实现上述信号处理及交互功能，这样便导致10kV电力系统在现场总线条件下系统线路复杂，安装与维护不方便。
技术实现思路
本专利技术提供一种现场总线型交流电压互感器，以实现现场总线条件下对交流电压的状态信息和控制信息进行信号处理，以及与现场总线进行信号交互的目的。第一方面，本专利技术实施例提供了一种现场总线型交流电压互感器，包括：一次电压端子、高压臂电阻、低压臂电阻、两端电容屏、电容绝缘介质、环氧树脂棒、螺旋槽和二次静电屏；所述高压臂电阻装入所述两端电容屏，多个所述高压臂电阻依次串联焊接成高压臂串联电阻，所述两端电容屏之间有所述电容绝缘介质；所述环氧树脂棒顶部嵌入所述一次电压端子，所述环氧树脂棒的外表面上加工有所述螺旋槽，所述高压臂串联电阻置于所述螺旋槽的底部；所述高压臂串联电阻的始端焊接所述一次电压端子，所述高压臂串联电阻的末端焊接所述低压臂电阻的一端，所述低压臂电阻的另一端接地；所述环氧树脂棒利用所述二次静电屏防静电；所述交流电压互感器还包括：PCB线路板和现场总线连接器；所述交流电压互感器的二次电压引出线连接所述PCB线路板的二次电压输入端；所述PCB线路板的信号输出端连接所述现场总线连接器，所述PCB线路板用于接收和处理二次电压信号，并将处理过的二次电压信号发送至现场总线。进一步地，所述PCB线路板上印刷有信号调理模块、模数转换模块、数字信号处理模块和通讯接口模块；所述信号调理模块连接所述二次电压输入端；所述信号调理模块、所述模数转换模块、所述数字信号处理模块和所述通讯接口模块依次相连；所述通讯接口模块的输出端用作所述PCB线路板的信号输出端。进一步地，所述现场总线连接器连接现场总线，所述现场总线的供电电源为直流电源。进一步地，所述现场总线的供电电源为5V直流电源。进一步地，交流电压互感器还包括：环氧树脂外壳，所述交流电流互感器置入所述环氧树脂外壳内。进一步地，所述环氧树脂外壳内设有屏蔽腔，用于放置所述PCB线路板。进一步地，所述环氧树脂外壳上设置有安装底座，用于安装所述交流电压互感器；所述环氧树脂外壳的安装底座端为敞开端，用于更换和维护所述交流电压互感器的内部组件。进一步地，所述交流电压互感器还包括：密封底板，用于密封所述环氧树脂外壳的安装底座端。进一步地，所述螺旋槽的长度大于所述高压臂串联电阻的长度。进一步地，所述高压臂电阻的阻值不超过1MΩ；所述高压臂电阻的额定功率不超过1W。本专利技术通过利用PCB线路板接收和处理二次电压信号，并将处理过的二次电压信号发送至现场总线，解决了现有的电压互感器需使用现场的数字处理器或网络主机才能实现信号处理及交互功能，从而导致10kV电力系统在现场总线条件下系统线路复杂，安装与维护不方便的问题，实现了现场总线条件下对交流电压的状态信息和控制信息进行信号处理，以及与现场总线进行信号交互的目的。附图说明图1是本专利技术实施例一中的一种现场总线型交流电压互感器的结构图；图2是本专利技术实施例一中的一种现场总线型交流电压互感器的剖视结构图；图3是利用本专利技术实施例一中的一种现场总线型交流电压互感器进行电压保护控制信号处理流程图；图4是利用本专利技术实施例一中的一种现场总线型交流电压互感器进行电压质量控制信号处理流程图；图5是利用本专利技术实施例一中的一种现场总线型交流电压互感器进行雷电过电压控制信号处理流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一中的一种现场总线型交流电压互感器的结构图，图2是本专利技术实施例一中的一种现场总线型交流电压互感器的剖视结构图；本实施例可适用于需要对二次电压信号进行处理并发送的情况。参考图1和图2，本实施例提供的现场总线型交流电压互感器包括：一次电压端子101、高压臂电阻202、低压臂电阻103、两端电容屏201、电容绝缘介质203、环氧树脂棒207、螺旋槽213和二次静电屏209；所述高压臂电阻202装入所述两端电容屏201，多个所述高压臂电阻202依次串联焊接成高压臂串联电阻102，所述两端电容屏201之间有所述电容绝缘介质203；所述环氧树脂棒207顶部嵌入所述一次电压端子101，所述环氧树脂棒207的外表面上加工有所述螺旋槽213，所述高压臂串联电阻102置于所述螺旋槽213的底部；所述高压臂串联电阻102的始端焊接所述一次电压端子101，所述高压臂串联电阻102的末端焊接所述低压臂电阻103的一端，所述低压臂电阻103的另一端接地；所述环氧树脂棒207利用所述二次静电屏209防静电；所述交流电压互感器还包括：PCB线路板204和现场总线连接器205；所述交流电压互感器的二次电压引出线连接所述PCB线路板204的二次电压输入端；所述PCB线路板204的信号输出端连接所述现场总线连接器205，所述PCB线路板204用于接收和处理二次电压信号，并将处理过的二次电压信号发送至现场总线。具体的，经所述PCB线路板204处理过的二次电压信号可以包括交流电压的状态信息和/或控制信息。所述交流电压的状态信息可以包括交流电压的有效值、频率、峰值、平均值、电压谐波和非周期分量等；所述交流电压的控制信息可以包括线路过电压控制和欠电压控制、直流电压幅值和电网谐波控制、电压暂降和暂态过电压控制等。具体的，所述PCB线路板204具有对电阻分压器二次电压进行数字测量、信息处理、数据存储、行为决策、信息传输的能力，能与现场总线连接，传输交流电压有效值、频率、峰值、平均值、电压谐波、非周期分量等状态信息，以及线路过电压和欠电压、直流电压幅值和电网谐波、电压暂降和暂态过电压等控制信息的能力。具体的，所述交流电压互感器还包括绝缘伞裙212，用于增加沿面爬电距离。其中，所述PCB线路板204上印刷有信号调理模块104、模数转换模块105、数字信号处理模块106和通讯接口模块107；所述信号调理模块104连接所述二次电压输入端；所述信号调理模块104、所述模数转换模块105、所述数字信号处理模块106和所述通讯接口模块107依次相连；所述通讯接口模块107的输出端用作所述PCB线路板204的信号输出端。具体的，电网一次侧对地电压从一次电压端子101本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种现场总线型交流电压互感器，包括：一次电压端子、高压臂电阻、低压臂电阻、两端电容屏、电容绝缘介质、环氧树脂棒、螺旋槽和二次静电屏；所述高压臂电阻装入所述两端电容屏，多个所述高压臂电阻依次串联焊接成高压臂串联电阻，所述两端电容屏之间有所述电容绝缘介质；所述环氧树脂棒顶部嵌入所述一次电压端子，所述环氧树脂棒的外表面上加工有所述螺旋槽，所述高压臂串联电阻置于所述螺旋槽的底部；所述高压臂串联电阻的始端焊接所述一次电压端子，所述高压臂串联电阻的末端焊接所述低压臂电阻的一端，所述低压臂电阻的另一端接地；所述环氧树脂棒利用所述二次静电屏防静电；其特征在于，所述交流电压互感器还包括：PCB线路板和现场总线连接器；所述交流电压互感器的二次电压引出线连接所述PCB线路板的二次电压输入端；所述PCB线路板的信号输出端连接所述现场总线连接器，所述PCB线路板用于接收和处理二次电压信号，并将处理过的二次电压信号发送至现场总线。

【技术特征摘要】
1.一种现场总线型交流电压互感器，包括：一次电压端子、高压臂电阻、低压臂电阻、两端电容屏、电容绝缘介质、环氧树脂棒、螺旋槽和二次静电屏；所述高压臂电阻装入所述两端电容屏，多个所述高压臂电阻依次串联焊接成高压臂串联电阻，所述两端电容屏之间有所述电容绝缘介质；所述环氧树脂棒顶部嵌入所述一次电压端子，所述环氧树脂棒的外表面上加工有所述螺旋槽，所述高压臂串联电阻置于所述螺旋槽的底部；所述高压臂串联电阻的始端焊接所述一次电压端子，所述高压臂串联电阻的末端焊接所述低压臂电阻的一端，所述低压臂电阻的另一端接地；所述环氧树脂棒利用所述二次静电屏防静电；其特征在于，所述交流电压互感器还包括：PCB线路板和现场总线连接器；所述交流电压互感器的二次电压引出线连接所述PCB线路板的二次电压输入端；所述PCB线路板的信号输出端连接所述现场总线连接器，所述PCB线路板用于接收和处理二次电压信号，并将处理过的二次电压信号发送至现场总线。2.根据权利要求1所述的一种现场总线型交流电压互感器，其特征在于，所述PCB线路板上印刷有信号调理模块、模数转换模块、数字信号处理模块和通讯接口模块；所述信号调理模块连接所述二次电压输入端；所述信号调理模块、所述模数转换模块、所述数字信号处理模块和所述通讯接口模块依次相连；所述通讯接口模块的输出端用作...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎莎，王乐仁，
申请(专利权)人：北京铁道工程机电技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11