可调电容分压式VFTO传感器制造技术

可调电容分压式VFTO传感器，罐体内部设有导体，传感器安装在罐体的开口处，开口处安装有法兰盖板，极板一端设置在罐体内，另一端插入法兰盖板；保护屏蔽箱安装在法兰盖板外侧，保护屏蔽箱中包括有N型接头和可调电容装置；N型接头一端与法兰盖板中的极板连接，另一端与可调电容装置连接；可调电容装置中包括有并联电容区和与并联电容区并联的匹配电阻，可调电容装置的电流输出端与外部的测量终端连接。本实用新型专利技术通过上述结构，解决了现有技术中存在的安装不便，输出电压值不可控，工作温度范围限制大的技术问题，提供了一种工作温度范围广、输出电压可调、安装方便、通用性好、测量精度高的可调电容分压式VFTO传感器。

Adjustable capacitive voltage divider type VFTO sensor

【技术实现步骤摘要】
可调电容分压式VFTO传感器
本技术涉及高压电气设备测量
，尤其涉及一种VFTO可调分压比传感器。
技术介绍
GIS(GasInsulatedSwitchgear，气体绝缘金属封闭开关设备)具有占用空间小、运行可靠性高、运维成本低、电气性能优良等诸多优点，目前广泛应用于输变电系统中。但在实际运行过程当中，GIS的隔离开关在切断或关合时，由于触头的运动速度相对较慢，会导致多次的预击穿和重击穿，可导致较高的快速暂态过电压(简称：VFTO)。而波前很陡幅值很高的快速暂态过电压会对GIS本体，变压器和二次设备产生很大的危害。目前使用的VFTO传感器存在着安装不便，输出电压值不可控，工作温度范围限制大等缺点。
技术实现思路
针对以上问题，本技术提出了一种VFTO可调分压比传感器，包括内置单元和外置单元，所述内置单元包括法兰盖板、N型接头、耦合电容、极板、环氧树脂环，所述外置单元包括可调电容装置、阻尼电阻、匹配电阻、保护屏蔽箱。传感器在GIS手窗处安装，电极与盖板通过环氧树脂环固定以达到电位隔离。采用电容分压原理，电极和GIS导体间的分布电容构成电容分压的高压臂电容，可调电容装置作为电容分压的低压臂电容。可调电容装置通过N型接头与电极相连，并联电容区域和阻尼电阻、匹配电阻共同组成可调电容装置。并联电容区采用DIP开关控制各陶瓷电容的关断情况进而改变总电容值，阻尼电阻可以减小回路振荡并起到保护作用，匹配电阻使传输功率达到最大化。保护屏蔽箱起到接地保护，屏蔽外界电磁干扰、防水、防机械损伤的作用。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：可调电容分压式VFTO传感器，罐体内部设有导体，在罐体上设有开口，开口处安装有法兰盖板，极板一端设置在罐体内，另一端插入法兰盖板中；保护屏蔽箱安装在法兰盖板外侧，保护屏蔽箱中包括有N型接头和可调电容装置；N型接头一端与法兰盖板中的极板连接，另一端与可调电容装置连接；可调电容装置中包括有并联电容区和与并联电容区并联的匹配电阻，可调电容装置的电流输出端与外部的测量终端连接。所述的法兰盖板中间设有通孔，通孔中设有环氧树脂环，极板端部插入环氧树脂环中；所述的N型接头插入且端部穿过环氧树脂环，与极板连接。所述的并联电容区有N个并联电容组成，每个电容配有一个单独的开关，通过开关控制电容的接入个数。所述的罐体内充斥有六氟化硫气体，导体与极板及二者之间的六氟化硫气体共同构成耦合电容。所述的可调电容装置上设有阻尼电阻，并联电容区串联阻尼电阻后，与匹配电阻并联。本技术的有益效果为：本技术通过上述结构，提供了可调电容分压式VFTO传感器，罐体内部设有导体，在罐体上设有开口，开口处安装有法兰盖板，极板一端设置在罐体内，另一端插入法兰盖板中；保护屏蔽箱安装在法兰盖板外侧，保护屏蔽箱中包括有N型接头和可调电容装置；N型接头一端与法兰盖板中的极板连接，另一端与可调电容装置连接；可调电容装置中包括有并联电容区和与并联电容区并联的匹配电阻，可调电容装置的电流输出端与外部的测量终端连接。相对于其他VFTO传感器，本技术具有工作温度范围广、输出电压可调、安装方便、通用性好、测量精度高的优点。附图说明图1为本技术结构示意图。图2为图1中局部放大示意图，图3为图1中可调电容装置的PCB电路图。具体实施方式可调电容分压式VFTO传感器，罐体10内部设有导体11，在罐体10上设有开口，开口处安装有法兰盖板4，极板1一端设置在罐体内，另一端插入法兰盖板4中；保护屏蔽箱9安装在法兰盖板4外侧，保护屏蔽箱9中包括有N型接头4和可调电容装置6；N型接头8一端与法兰盖板4中的极板1连接，另一端与可调电容装置6连接；可调电容装置6中包括有并联电容区6-1、阻尼电阻5和匹配电阻7，并联电容区6-1串联阻尼电阻5后，与匹配电阻7并联，可调电容装置6的电流输出端与外部的测量终端连接。具体的，电流经N型接头8进入可调电容装置6后分为两路，一路经过匹配电阻7，另一路依次经过串联的并联电容区6-1和阻尼电阻5，两路并联后输出至测量终端。所述的测量终端可以为示波器。所述的法兰盖板4中间设有通孔，通孔中设有环氧树脂环3，极板1端部插入环氧树脂环3中；所述的N型接头4插入且端部穿过环氧树脂环3，与极板1连接。所述的并联电容区6-1有N个并联电容组成，每个电容配有一个单独的开关，通过开关控制电容的接入个数。所述的罐体10内充斥有六氟化硫气体，导体11与极板1及二者之间的六氟化硫气体共同构成耦合电容。具体使用时：包括内置单元和外置单元，所述内置单元包括极板1，环氧树脂环3，N型接头8，外置单元包括法兰盖板4，可调电容装置6，保护屏蔽箱9。其中可调电容装置包括并联电容区6-1和阻尼电阻5、匹配电阻7。极板1与GIS导体及二者间的六氟化硫气体共同构成耦合电容，耦合电容与可调电容装置6形成电容分压，并且可调电容装置6可以根据需要通过内部并联电容区DIP开关的分合对其电容值进行调整，进而调整分压比大小，这一调节过程不会对后续的阻抗匹配和测量过程产生明显影响，低电压信号通过N型接头8，N型接头8具体为中航光电科技股份有限公司生产的型号为N50-KFD的N型接头、可调电容装置5传输到测量终端，完成对GIS内快速暂态过电压的测量过程，保护屏蔽箱9起到保护内部装置同时减小外部杂散电感和电磁干扰的作用。本装置采用电容分压原理测量GIS隔离开关分合闸时产生的快速暂态过电压，并通过示波器或类似测量终端将经过处理的过电压波形显示出来。当隔离开关分合时电压会发生快速变化，耦合电容将信号耦合到电极1。环氧树脂环3用于确保电位分离和固定，法兰盖板4用于固定和密封。由于VFTO信号的频率高达几百MHz，回路必须进行高频设计，电极1耦合到的信号经由射频N型接头8，传送到可调电容装置6，传输频率可达1.5Ghz。电容分压的高压臂电容即耦合电容的阻抗为固定值，低压臂电容即可调电容装置6的内部可以通过DIP开关元件的组合方式变换改变阻抗大小，进而改变其输出电压值。阻尼电阻可以减小信号振荡并且具备一定保护作用，由于示波器或类似测量终端的输入阻抗为50Ω，输出信号需经过匹配电阻，使整个测量回路的特性阻抗匹配良好，有利于高频信号的传输。最后通过测量终端对本装置信号的处理和分析就可完成整个VFTO波形测量过程。使用时，调整好可调电容装置6中并联电容区6-1中电容的接入数量，再将可调电容装置6放入保护屏蔽箱9中，之后对保护屏蔽箱9与法兰盖板4之间进行安装；使用过程中无需调整可调电容装置6。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可调电容分压式VFTO传感器，罐体(10)内部设有导体(11)，其特征在于：在罐体(10)上设有开口，开口处安装有法兰盖板(4)，极板(1)一端设置在罐体内，另一端插入法兰盖板(4)中；保护屏蔽箱(9)安装在法兰盖板(4)外侧，保护屏蔽箱(9)中包括有N型接头(8)和可调电容装置(6)；N型接头(8)一端与法兰盖板(4)中的极板(1)连接，另一端与可调电容装置(6)连接；可调电容装置(6)中包括有并联电容区(6-1)和与并联电容区(6-1)并联的匹配电阻(7)，可调电容装置(6)的电流输出端与外部的测量终端连接。/n

【技术特征摘要】
1.可调电容分压式VFTO传感器，罐体(10)内部设有导体(11)，其特征在于：在罐体(10)上设有开口，开口处安装有法兰盖板(4)，极板(1)一端设置在罐体内，另一端插入法兰盖板(4)中；保护屏蔽箱(9)安装在法兰盖板(4)外侧，保护屏蔽箱(9)中包括有N型接头(8)和可调电容装置(6)；N型接头(8)一端与法兰盖板(4)中的极板(1)连接，另一端与可调电容装置(6)连接；可调电容装置(6)中包括有并联电容区(6-1)和与并联电容区(6-1)并联的匹配电阻(7)，可调电容装置(6)的电流输出端与外部的测量终端连接。


2.根据权利要求1所述的可调电容分压式VFTO传感器，其特征在于：所述的法兰盖板(4)中间设有通孔，通孔中设有环氧树脂环(3)，极板(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴通令，郑宇宏，石丽峰，王志强，吴荞玉，孙宏博，
申请(专利权)人：新东北电气集团高压开关有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21