一种智能化电缆电压传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种智能化电缆电压传感器，其特点是传感器外壳的外部设置有半导体胶套，半导体胶套与接地系统相连接；所述的传感器外壳内部设置有一次电容，一次电容由并联的相序电容、零序电容、取能电容组成，一次电容的下方设置有阻容分压器，阻容分压器与相序电容、零序电容相连接，并在阻容分压器外部包覆有环氧树脂层；阻容分压器下方设置有取能装置，取能装置与取能电容相连接；阻容分压器与取能装置通过光纤与合并单元相连接；合并单元可直接与配网终端、故障指示终端、环网柜DTU接口，实现计量、取能、测量、保护的功能。优点是体积小，便于安装、更换，工作效率高，成本低；绝缘性能高，且模拟量输出能满足数字化变电站的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化电缆电压传感器
本专利技术涉及传感器的领域，尤其涉及一种智能化电缆电压传感器。
技术介绍
随着电子技术的飞速发展，微机型继电保护装置逐步占据了主导地位，在继电保护和测量中，控制部分的能量流和信息流分离，因而监测设备不再需要高功率输出的传感器采样；同时由于电力工业的快速发展、电网情况也更加复杂，提高功率因数，改善电网质量的智能电流电压互感器被广泛应用；现有技术的传感器为独立结构的单相零序电压互感器、单相电压互感器、独立结构的单相电压放电线圈，在抗过压冲击、抗过流冲击、抗谐波冲击方面性能一般；而且功能单一，体积大，安装、更换不方便；影响工作效率；成本高，绝缘性能很难达到很高，且模拟量输出不能满足数字化变电站的要求。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种智能化电缆电压传感器，体积小，工作效率高，成本低；解决了以上技术问题。为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本专利技术所采用的技术方案是：一种智能化电缆电压传感器，包括阶梯式传感器外壳；其特征在于：传感器外壳的外部设置有半导体胶套，半导体胶套与接地系统相连接；半导体胶套由混有炭黑和极细金属微粒的高分子材料XLPE组成，保持着地电位，用于降低损耗、防止局部放电以及均衡电场作用；所述的传感器外壳内部设置有一次电容，一次电容由并联的相序电容、零序电容、取能电容组成，一次电容的下方设置有阻容分压器，阻容分压器与相序电容、零序电容相连接，并在阻容分压器外部包覆有环氧树脂层；阻容分压器下方设置有取能装置，取能装置与取能电容相连接；阻容分压器与取能装置通过光纤与合并单元相连接，光纤用于传递电压信号；合并单元可直接与配网终端、故障指示终端、环网柜DTU接口，实现计量、取能、测量、保护的功能。优选的：所述的相序电容、零序电容、取能电容均采用聚丙烯电容，具有承受高电流的能力，耐压高，介质损耗小，能在120℃下长期工作的功能。优选的：所述的阻容分压器包括并联设置的接地电容与电阻。优选的：所述的取能装置包括串联设置的耦合电容器和阻波器。优选的：所述的合并单元包括信号集中模块、数据处理模块、数据合并模块，用于对各相远端传来的信号做同步合并处理，处理后便于计量、保护、取能。本专利技术的有益效果；一种智能化电缆电压传感器，与传统结构相比：本专利技术体积小，便于安装、更换，工作效率高，成本低；绝缘性能高，且模拟量输出能满足数字化变电站的要求；采用高精度创斯普聚丙烯薄膜电容，是的传感器的精度等级更高，达到0.2/0.5级；半导体胶套套在本传感器外壳上，由混有炭黑和极细金属微粒的高分子材料XLPE组成，它与接地系统相连，保持着地电位，有降低损耗、防止局部放电以及均衡电场作用，损耗低、局放低；传感器分压比高:可直接获得所需小信号电压,便于EVT、OVT和数字式电压表接口；既无铁磁谐振困扰，也无电磁兼容问题；无“电荷陷井”：可以解决电网暂态过程滞留电荷带来的问题；可测量相电压和零序电压；可测量取能电压，也可以同时测量相电压和零序电压；可供测量谐波之用；材料成本、制造成本低，比传统电子式电压互感器低50％以上；运行维护成本低，能规避常规电子式电压互感器中电子部件寿命达不到20年等问题。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为阻容分压型电压传感器；图3为电缆式电压互感器取能部分的原理图；图4为实施例1的示意图；在图中：1.传感器外壳；2.半导体胶套；3.电容；31.相序电容；32.零序电容；33.取能电容；4.阻容分压器；41.接地电容；42.电阻；5.取能装置；6.光纤；7.合并单元；71.信号集中模块；72.数据处理模块；73.数据合并模块。A：测量和保护设备；81.电容分压器；82.电磁单元；83.高压端子；84.高压电容器；85.中压端子；86.中压电容器；87.低压端子；88.中压变压器；89.阻尼器；91.补偿电抗器；92.接地端子；111.电源盒；112.配网终端；113.故障指示器终端；114.环网柜DTU。具体实施方式为了使本专利技术的专利技术目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明；在附图1中：一种智能化电缆电压传感器，包括阶梯式传感器外壳1；其特点是传感器外壳1的外部设置有半导体胶套2，半导体胶套2与接地系统相连接；所述的传感器外壳1内部设置有一次电容3，一次电容3由并联的相序电容31、零序电容32、取能电容33组成，一次电容3的下方设置有阻容分压器4，阻容分压器4与相序电容31、零序电容32相连接，并在阻容分压器4外部包覆有环氧树脂层；阻容分压器4下方设置有取能装置5，取能装置5与取能电容33相连接；阻容分压器4与取能装置5输出端通过光纤6与合并单元7相连接。所述的相序电容31、零序电容32、取能电容33均采用聚丙烯电容；所述的阻容分压器4包括并联设置的接地电容41与电阻42。所述的取能装置5包括串联设置的耦合电容器和阻波器；所述的合并单元7包括信号集中模块71、数据处理模块72、数据合并模块73。本专利技术的具体实施：具体实施时，相序电容、零序电容、取能电容作为本专利技术传感器的高压电容，以聚丙烯为原材料，具有承受高电流的能力，耐压高，介质损耗小，能在120℃下长期工作的功能；半导体胶套套在本传感器外壳上，由混有炭黑和极细金属微粒的高分子材料XLPE组成，它与接地系统相连，保持着地电位，用于降低损耗、防止局部放电以及均衡电场作用；阻容分压器设置在一次电容的下部，被环氧树脂包覆着，用于测定和显示二次电压；取能装置设置在传感器的底部，用于测定传感器的取能电压，并传递到光纤。光纤连接电缆式传感器和合并单元，用于传递电压信号；合并单元安装在电缆式传感器的尾部，通过光纤与电缆式传感器连接，用于对各相远端传来的信号做同步合并处理。具体来说，阻容分压器通过在电容分压的基本测量原理的等效接地电容上并联一个小电阻R，构成新的电压测量电路，即阻容分压，电阻上的电压Uo即为电压传感头的输出信号：e(t)=RC1du/dt，R<<1/(ωC2)。取能装置以串联谐振为设计原理，利用串联电容进行分压，用耦合电容器和阻波器将高电压变成低电压，可以得到标准规定的取能电压值，如220V，110V等。实施例1：本专利技术的智能化电缆式电压传感器可通过电源盒111直接与配网终端112、故障指示终端113、环网柜DTU114相接口，实现计量、取能、测量、保护的功能。本专利技术的工作原理：如附图2所示，阻容分压型传感器在电容分压型传感器的基础上，对低压电容C2并联一个电阻R，使线路出现短路或断路故障时，存储在分压电容中的能量可以通过该电阻来快速释放，从而实现了对输电线路上的电压变化快速响应跟踪测量。这种传感头的设计方案是对目前已生产的电容式电压互感器所进行的局部改进，设计选型要遵从电容分压型电压互感器的构架，不但可以继承电容分压器的原有优点，而且降低了研发的成本。本专利技术的智能化电缆式电压互感器相零序部分采用了阻容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能化电缆电压传感器，包括阶梯式传感器外壳（1）；其特征在于：传感器外壳（1）的外部设置有半导体胶套（2），半导体胶套（2）与接地系统相连接；所述的传感器外壳（1）内部设置有一次电容（3），一次电容（3）由并联的相序电容（31）、零序电容（32）、取能电容（33）组成，一次电容（3）的下方设置有阻容分压器（4），阻容分压器（4）与相序电容（31）、零序电容（32）相连接，并在阻容分压器（4）外部包覆有环氧树脂层；阻容分压器（4）下方设置有取能装置（5），取能装置（5）与取能电容（33）相连接；阻容分压器（4）与取能装置（5）输出端通过光纤（6）与合并单元（7）相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能化电缆电压传感器，包括阶梯式传感器外壳（1）；其特征在于：传感器外壳（1）的外部设置有半导体胶套（2），半导体胶套（2）与接地系统相连接；所述的传感器外壳（1）内部设置有一次电容（3），一次电容（3）由并联的相序电容（31）、零序电容（32）、取能电容（33）组成，一次电容（3）的下方设置有阻容分压器（4），阻容分压器（4）与相序电容（31）、零序电容（32）相连接，并在阻容分压器（4）外部包覆有环氧树脂层；阻容分压器（4）下方设置有取能装置（5），取能装置（5）与取能电容（33）相连接；阻容分压器（4）与取能装置（5）输出端通过光纤（6）与合并单元（7）相连接。


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【专利技术属性】
技术研发人员：周楠，于杰，陈莹，沈莉，吴小莉，
申请(专利权)人：江苏靖江互感器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32