一种多级分压器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种多级分压器，包括上端连接有高压端接头、下端连接有低压端接头的绝缘筒，绝缘筒内至少两级串接在电路中分压内芯，分压内芯包括分压芯体和用于支撑分压芯体的支撑结构，多级分压器还包括串接各分压芯体之间中间屏蔽结构，中间屏蔽结构包括与相应绝缘筒表面位置处的电位基本一致的侧均压壁和相邻的中间屏蔽结构相对布置形成均强电场的横均压壁，侧均压壁和绝缘筒外侧壁之间的距离与相应的相邻的两个横均压壁之间的距离满足侧均压壁与绝缘筒外侧壁之间的极限击穿电压不小于两个横均压壁之间的屏蔽电压。解决分压器由于顶部场强集中且污秽导致绝缘筒的外表面的电压分布与内部器件电压分布成在较大差异，导致绝缘筒径向击穿的问题。

A multi-stage voltage divider

【技术实现步骤摘要】
一种多级分压器
本技术涉及一种多级分压器。
技术介绍
高压直流输电具有输送容量大、输电损耗低、控制灵活等优点，可点对点将电力输送到负荷中心。为了对高压直流输电系统进行有效保护，需对高压直流输电系统的电压、系统的稳定性进行测量和有效监控。目前通常采用分压器对高压电流输电系统的电压进行测量。授权公告号为CN101713793B的中国专利技术专利公开了一种基于气体绝缘的直流高压测量装置。该测量装置包括高压单元、低压单元、基座和固定在基座上的绝缘套管(即为绝缘筒)；绝缘套管的上端通过上端盖与高压单元连接，绝缘套管的下端通过下端盖与低压端接头向连接；高压单元与低压单元通过多组分压模块(分压内芯)串联连接，分压模块由并联连接的均压电容和分压电阻组成。使用时，将高压单元接入高电压、低压端接入地电位，电位梯度沿着绝缘套管的轴向布置。由于绝缘套管相对介电常数为4～5，绝缘套管的5％绝缘距离上承受了80％的绝缘电压，而绝缘套管内部的按照电阻均匀分布。当绝缘套管的外部受污秽的影响导致电位梯度发生较大畸变，从而导致电场的场强分布不均，在绝缘套管外部产生闪络现象。同时由于绝缘套管内的电位梯度按照内部电阻均匀分布，内外之间必然存在一定的电位差，这一电位差随外部的绝缘套管外部的污秽集聚程度呈现递增趋势，在中间某一位置处会出现沿绝缘套管径向方向上出现最大电位差，当污秽导致绝缘套管的外表面的电压分布与内部器件电压分布差异时，在绝缘套管外部位于内外最大电位差位置处，绝缘套管表面还未产生闪络时，该最大电位差已经超过绝缘套管径向耐击穿承受的电位差，导致绝缘套管沿径向击穿。
技术实现思路
本技术提供一种多级分压器，用于解决分压器由于顶部场强集中且污秽导致绝缘筒的外表面的电压分布与内部器件电压分布存在较大差异，导致绝缘筒径向击穿的问题。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种多级分压器包括上端连接有高压端接头、下端连接有低压端接头的绝缘筒，所述绝缘筒内从上至下间隔布置有至少两级分压内芯，各级分压内芯从上至下依次串接在所述高压端接头和低压端接头之间的电路中，所述分压内芯包括分压芯体和用于支撑分压芯体的支撑结构，分压芯体包括相互并联在电路中的电阻和电容，所述多级分压器还包括串接在最上一级的分压芯体与高压端接头之间以及串接在相邻的两级分压芯体之间并坐装在支撑结构上的中间屏蔽结构，所述中间屏蔽结构串联在相邻的分压芯体的电路中，中间屏蔽结构具有与绝缘筒相对应的外侧壁相对间隔布置的侧均压壁，还具有与相邻的中间屏蔽结构相对布置以使两个中间屏蔽结构之间形成均强电场的横均压壁，所述侧均压壁和绝缘筒外侧壁之间的距离与相应的相邻的两个横均压壁之间的距离满足侧均压壁与绝缘筒外侧壁之间的极限击穿电压不小于两个横均压壁之间的屏蔽电压。本技术的有益效果：通过在最上一级的分压芯体与高压端接头之间和相邻的两级分压芯体之间设置中间屏蔽结构，中间屏蔽结构与对应的分压芯体串联布置，中间屏蔽结构的侧均压壁与绝缘筒外侧壁之间相对间隔布置，实际操作时可以通过调整二者的间距、侧均压壁面积，以及调节侧均压壁相对绝缘筒外侧壁的平行度来实现电容的调整，使侧均压壁与绝缘筒外侧壁之间形成的电容远大于绝缘筒外侧壁与地面之间形成的电容，实现侧均压壁的电位与绝缘筒表面位置处的电位基本一致，通过多级的中间屏蔽结构的设置能够实现使绝缘筒的外表面电场分布更加均匀，同时，在相邻中间屏蔽结构的横均压壁之间形成有均强电场；由于中间屏蔽结构为金属材质，中间屏蔽结构的表面电位相同，同一中间屏蔽结构的侧均压壁与横均压壁的电位相同。当污秽导致绝缘筒的外表面的电势分布与内部电件电势分布成在较大差异时，在绝缘筒的某一位置与中间屏蔽结构侧壁出现较大的电位差，由于侧均压壁和绝缘筒外侧壁之间的距离与相应的相邻两个横均压壁之间的距离满足侧均压壁与绝缘筒外侧壁之间的极限击穿电压不小于两个横均压壁之间的屏蔽电压，随着电荷的聚集使绝缘筒外表面最大电位差位置处的上下两端的电位差增大，电位差增大过程中会先达到对应两个相邻中间屏蔽结构的相对横均压壁之间的屏蔽电压值，而这个屏蔽电压值又与绝缘筒外侧壁上对应上述的两个中间屏蔽结构的位置处的电位差一致，而这个电位差又小于绝缘筒外侧壁的径向极限击穿电压，绝缘筒表面较大电位差位置处的聚集电荷会先沿绝缘筒的外侧壁向下闪络，电荷闪络释放后，便不会沿绝缘筒径向击穿。进一步地，所述中间屏蔽结构为筒形结构，筒形结构的周侧壁构成所述侧均压壁、底侧和顶侧构成所述横均压壁。中间屏蔽结构采用筒形结构，与绝缘筒的外侧壁之间形成较大电容值，使电位尽量保持一致。进一步地，所述侧均压壁的外侧面为外凸的弧形面。中间屏蔽结构的外侧面采用弧形面，保证内外具有较大的电容值的基础上，能够有效避免尖端的形成，实现对中间屏蔽结构内部器件的屏蔽。进一步地，相邻的两个中间屏蔽结构之间的距离不大于中间屏蔽结构的径向尺寸的三分之一。提高相邻的两个中间屏蔽结构之间形成的平板电容的场强强度和稳定性。进一步地，所述支撑结构为围设在分压内芯的周侧的绝缘拉杆。对绝缘拉杆内部的分压内芯进行绝缘防护。进一步地，所述绝缘拉杆的两端分别支撑相邻的两个中间屏蔽结构的相对端面上。对中间屏蔽结构进行有效支撑。进一步地，所述绝缘拉杆包括支撑在两个中间屏蔽结构之间的拉杆本体以及连接在拉杆本体与绝缘筒之间的支撑板。使中间屏蔽结构固定牢固，便于多级分压器的装配。附图说明图1为本技术的多级分压器的实施例1结构示意图；图2为本技术的多级分压器的实施例1原理示意图。图中：1-顶盖板，2-绝缘筒，3-底盖板，4-中间屏蔽结构，5-绝缘拉杆，6-支撑板，7-高压端接头。具体实施方式本技术的多级分压器的实施例1的具体结构如图1所示，该多级分压器包括上端连接有高压端接头7、下端连接有低压接头(在图中未显示)的绝缘筒2，在绝缘筒2内从上至下间隔布置有至少两级分压内芯；在本实施例中，根据分压器的工作需要，从上至下间隔布置的分压内芯的级数可为2级、3级、4级等其他任意级数。各级分压内芯从上至下依次串接在高压端接头7和低压端接头之间的电路中，每级分压内芯包括分压芯体和用于支撑分压芯体的支撑结构。分压芯体包括相互并联在电路中电阻和电容，分压芯体的电阻为R1,电容为C1；靠近低压端接头的分压芯体的低压电阻为R2，电容为C2。多级分压器还包括串接在最上一级的分压芯体与高压端接头7之间以及相邻的两级分压芯体之间的中间屏蔽结构4，中间屏蔽结构4坐装在支撑结构上。多级分压器还包括顶盖板1、底盖板3，顶盖板1、底盖板3与绝缘筒2形成封闭区间，在封闭区间内充入用于保护装在封闭区间内的电子元件的SF6气体。中间屏蔽结构4与对应的分压芯体串联布置，中间屏蔽结构4具有与绝缘筒2相对应的外侧壁相对间隔布置的侧均压壁，实际操作时可以通过调整二者的间距、侧均压壁面积，以及调节侧均压壁相对绝缘筒2外侧壁的平行度来调整二者之间的电容值，使侧均压壁与绝缘筒2外侧壁之间形成的电容远大于绝缘筒2外侧壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级分压器，包括上端连接有高压端接头、下端连接有低压端接头的绝缘筒，所述绝缘筒内从上至下间隔布置有至少两级分压内芯，各级分压内芯从上至下依次串接在所述高压端接头和低压端接头之间的电路中，所述分压内芯包括分压芯体和用于支撑分压芯体的支撑结构，分压芯体包括相互并联在电路中的电阻和电容，其特征在于：所述多级分压器还包括串接在最上一级的分压芯体与高压端接头之间以及串接在相邻的两级分压芯体之间并坐装在支撑结构上的中间屏蔽结构，所述中间屏蔽结构串联在相邻的分压芯体的电路中，中间屏蔽结构具有与绝缘筒相对应的外侧壁相对间隔布置的侧均压壁，还具有与相邻的中间屏蔽结构相对布置以使两个中间屏蔽结构之间形成均强电场的横均压壁，所述侧均压壁和绝缘筒的外侧壁之间的距离与相应的相邻的两个横均压壁之间的距离满足侧均压壁与绝缘筒的外侧壁之间的极限击穿电压不小于两个横均压壁之间的屏蔽电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种多级分压器，包括上端连接有高压端接头、下端连接有低压端接头的绝缘筒，所述绝缘筒内从上至下间隔布置有至少两级分压内芯，各级分压内芯从上至下依次串接在所述高压端接头和低压端接头之间的电路中，所述分压内芯包括分压芯体和用于支撑分压芯体的支撑结构，分压芯体包括相互并联在电路中的电阻和电容，其特征在于：所述多级分压器还包括串接在最上一级的分压芯体与高压端接头之间以及串接在相邻的两级分压芯体之间并坐装在支撑结构上的中间屏蔽结构，所述中间屏蔽结构串联在相邻的分压芯体的电路中，中间屏蔽结构具有与绝缘筒相对应的外侧壁相对间隔布置的侧均压壁，还具有与相邻的中间屏蔽结构相对布置以使两个中间屏蔽结构之间形成均强电场的横均压壁，所述侧均压壁和绝缘筒的外侧壁之间的距离与相应的相邻的两个横均压壁之间的距离满足侧均压壁与绝缘筒的外侧壁之间的极限击穿电压不小于两个横均压壁之间的屏蔽电压。


2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁亮，薛潇敏，张贺，史文强，赵盼盼，张浩哲，杨向阳，倪云玲，秦果，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41