一种电容式电压传感器制造技术

本实用新型专利技术属于电子设备技术领域，具体涉及一种电容式电压传感器，包括电容C1、电容C2和中间变压器xfmr1；所述电容C1的一端接电源，所述电容C1的另一端接电容C2的一端，所述电容C2的另一端接地，所述中间变压器xfmr1的两个一次侧端分别并接在电容C2的两端，所述中间变压器xfmr1的两个二次侧端输出二次侧电压。本实用新型专利技术用中间变压器的漏抗来代替补偿电抗，在结构上取消了补偿电抗，简化了传感器的结构，缩小了传感器的体积；减少了电子元器件，因而也减少了故障点；去掉补偿电抗后，基本不会发生谐振，能让一二次融合成套设备更加安全稳定的运行。

【技术实现步骤摘要】
一种电容式电压传感器
本技术属于电子设备
，具体涉及一种电容式电压传感器。
技术介绍
一二次融合成套设备的研制关键内容在于电压传感器的研发。传统电磁式互感器体积大，安装不方便，不符合一二次融合成套设备的发展理念。在发展初期，国网推荐电阻式和电容式两种，但是在试应用过程中，发现电阻式电压传感器易受干扰、带载能力差、破坏对地绝缘等问题，国网结合国外使用情况，否决了电阻式电压传感器方案，推荐使用电容式电压传感器。在研制初期，采取第一种方案，即纯电容器分压方案，如图1所示，利用电容器分压的原理，从低压电容器侧采集电压信号。图1中的C1、C2为高压电容，C3为低压电容，即电压信号从C3采集。在实际研制过程中发现该方案优缺点都很明显。优点：使用元器件单一，所以只要电容选配得当，则系统分压稳定，不会出现铁磁谐振的问题。缺点：1、由于制造工艺限制，电容器选配工作量较大，批量生产具有一定困难；2、待载能力差，负荷变化对分压精度影响明显；3、若使用陶瓷电容，其温度性能较差，在高温或者低温时分压比变化很大，不能保证分压精度；4、若使用金属化膜电容，其在承受耐受电压后，容值会产生变化，影响分压比，不能保证精度。因此，为了做出高精度、可批量化、待载能力强的电压传感器，不得不放弃纯电容分压方案，研制出了第二种方案，Cvt方案的电压传感器，如图2所示，该方案即在纯电容器分压的基础上，加一个中间变压器(xfmr1)和补偿电感(RL1)。补偿电感抵消了高、低压电容的等效容抗；中间变压器将一二次隔离，且可以通过简单的绕组数调节来解决电容器分压比的配比问题。对于第二种方案，在试验过程中发现，如果在变压器生产过程中不注意控制激磁电流和漏抗，则接入分压器后不同变压器输入的比差和角差均不同。补偿电抗的工作电压选择很重要，如果设计不合理，让电抗工作在非线性区或者饱和区，则起不到补偿作用，则一二次融合成套设备无法正常分压。在试验过程中还发现，第二种方案会出现铁磁谐振问题，当补偿电抗两端电压或者变压器两端电压过高，导致补偿电抗或者变压器饱和以后，输出电压会变大；并且在降低输入电压的过程中，输出持续电压不变，直至将输入电压降低至较低水平时，输出电压才恢复正常分压状态。铁磁谐振不光会影响一二次融合成套设备的正常使用，且会对电网造成不小的危害。针对该问题，我们专家组进行了研究讨论，提出了解决该问题的第三种方案，即本技术的方案。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术公开了一种电容式电压传感器，用中间变压器的漏抗来代替补偿电抗，在结构上取消了补偿电抗，简化了传感器的结构，缩小了传感器的体积；减少了电子元器件，因而也减少了故障点；去掉补偿电抗后，基本不会发生谐振，能让一二次融合成套设备更加安全稳定的运行。本技术提供了一种电容式电压传感器，包括电容C1、电容C2和中间变压器xfmr1；所述电容C1的一端接电源，所述电容C1的另一端接电容C2的一端，所述电容C2的另一端接地，所述中间变压器xfmr1的两个一次侧端分别并接在电容C2的两端，所述中间变压器xfmr1的两个二次侧端输出二次侧电压。优选地，所述中间变压器xfmr1的两个二次侧端之间并联电阻R。优选地，所述电容C1和电容C2均为1uF。优选地，还包括电容壳体和位于所述电容壳体下方的变压器壳体；所述电容壳体内设有相互串联的电容C1和电容C2，所述变压器壳体内设有中间变压器xfmr1。优选地，所述电容壳体内设有一隔板，所述电容C1位于所述隔板上方，所述电容C2位于所述隔板下方。优选地，所述电容壳体的顶端设有电源端子和接地端子；所述电容C1的一端通过导电条接所述电源端子，电源端子用于外接电源，所述电容C2的另一端通过导电条接所述接地端子，所述接地端子用于接地。优选地，所述电容壳体的底端设有两个中间端子；所述电容C1的另一端通过导电条接其中一个中间端子，所述电容C2的另一端通过导电条接另一个中间端子；所述中间变压器xfmr1的一次侧线圈的两个端子分别接两所述中间端子。优选地，所述变压器壳体上设有两个外接端子；所述中间变压器xfmr1的两个二次侧线圈的两个端子分别接两所述外接端子。优选地，所述电容壳体、所述变压器壳体和所述隔板均采用绝缘材料制成。本技术的技术方案，用中间变压器的漏抗来代替补偿电抗，在结构上取消了补偿电抗，简化了传感器的结构，缩小了传感器的体积；减少了电子元器件，因而也减少了故障点；去掉补偿电抗后，基本不会发生谐振，能让一二次融合成套设备更加安全稳定的运行。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为
技术介绍
中纯电容分压式电压传感器的电路结构图；图2为
技术介绍
中Cvt结构的电压传感器的电路结构图；图3为本实施例中电容式电压传感器的电路结构图；图4为本实施例中电容式电压传感器的机械结构图。附图标记：1-电容壳体、2-变压器壳体、3-电容C1、4-隔板、5-电容C2、6-中间变压器xfmr1、7-电源端子、8-接线端子、9-中间端子、10-外接端子、11-导电条具体实施方式下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。实施例：本技术提供了一种电容式电压传感器，如图3所示，包括电容C1、电容C2和中间变压器xfmr1；所述电容C1的一端接交流电源AC1，所述电容C1的另一端接电容C2的一端，所述电容C2的另一端接地，所述中间变压器xfmr1的两个一次侧端分别并接在电容C2的两端，所述中间变压器xfmr1的两个二次侧端输出二次侧电压，所述中间变压器xfmr1的两个二次侧端之间并联电阻R。本实施例的电容C1和电容C2均为1uF，也可根据需要取其他的数值。本实施例的电容C1为高压电容，电容C2为低压电容，电压信号从电容C2采集，经过中间变压器xfmr1降压后，通过中间变压器xfmr1的二次侧端输出给采集装置。本实施例的中间变压器xfmr1，其漏抗与第二种方案的补充电抗的值相等，因此不再需要补偿电抗，用中间变压器xfmr1的漏抗代替了第二种方案中的补充电抗。如图4所示，本实施例的电容式电压传感器还包括电容壳体(1)和位于所述电容壳体(1)下方的变压器壳体(2)；所述电容壳体(1)内设有相互串联的电容C1(3)和电容C2(5)，所述变压器壳体(2)内设有中间变压器xfmr1(6)。所述电容壳体(1)内设有一隔板(4)，所述电容C1(3)位于所述隔板(4)上方，所述电容C2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容式电压传感器，其特征在于，包括电容C1、电容C2和中间变压器xfmr1；/n所述电容C1的一端接电源，所述电容C1的另一端接电容C2的一端，所述电容C2的另一端接地，所述中间变压器xfmr1的两个一次侧端分别并接在电容C2的两端，所述中间变压器xfmr1的两个二次侧端输出二次侧电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种电容式电压传感器，其特征在于，包括电容C1、电容C2和中间变压器xfmr1；
所述电容C1的一端接电源，所述电容C1的另一端接电容C2的一端，所述电容C2的另一端接地，所述中间变压器xfmr1的两个一次侧端分别并接在电容C2的两端，所述中间变压器xfmr1的两个二次侧端输出二次侧电压。


2.根据权利要求1所述的一种电容式电压传感器，其特征在于，所述中间变压器xfmr1的两个二次侧端之间并联电阻R。


3.根据权利要求2所述的一种电容式电压传感器，其特征在于，所述电容C1和电容C2均为1uF。


4.根据权利要求1所述的一种电容式电压传感器，其特征在于，还包括电容壳体和位于所述电容壳体下方的变压器壳体；
所述电容壳体内设有相互串联的电容C1和电容C2，所述变压器壳体内设有中间变压器xfmr1。


5.根据权利要求4所述的一种电容式电压传感器，其特征在于，所述电容壳体内设有一隔板，所述电容C1位于所述隔板上方，所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙换春，马海燕，
申请(专利权)人：陕西省地方电力集团有限公司延安供电分公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61