一种电压采样器及固态变压器制造技术

本申请提供一种电压采样器及固态变压器，该电压采样器包括：导电的壳体，位于壳体内部的至少一个采样板，以及导电层。其中，每一个采样板包括：至少两个电阻器以及电压输入端；采样板中的各电阻器按照第一端指向第二端的方向依次顺序电连接，位于第一端的电阻器与电压输入端电连接，位于第二端的电阻器与壳体电连接，且壳体与固定电位端电连接；电压采样器中的至少一个采样板与壳体之间设有导电层，导电层与采样板中的一个电阻器电连接，且导电层的电位大于固定电位端的电位，且小于电压输入端的电位。通过在采样板与壳体之间设置导电层，可以减小对采样板与周围导体之间的绝缘要求，进而缩小电压采样器的体积。进而缩小电压采样器的体积。进而缩小电压采样器的体积。

【技术实现步骤摘要】
一种电压采样器及固态变压器


[0001]本申请涉及电力电子
，尤其涉及一种电压采样器及固态变压器。

技术介绍

[0002]随着电力电子技术的发展，近年来电力电子技术逐渐应用到电力系统领域，固态变压器成为研究热点。固态变压器(solid state transformers，SST)又称电力电子变压器(electronic power transformer，EPT)，是一种将电力电子变换技术和基于电磁感应原理的高频电能变换技术相结合，实现将一种电力特征的电能转变为另一种电力特征的电能的静止电气设备。固态变压器可以应用于新能源智能微网领域，也可以应用于传统电网领域。在传统电网中，固态变压器可以用于解决配电网的电压扰动问题。
[0003]与常规变压器相比，固态变压器有很多优点，其突出特点在于可以实现原方电流、副方电压以及功率的灵活控制。固态变压器应用于电力系统中能够改善电能质量，提高电力系统稳定性，实现灵活的输电方式以及电力市场下对功率潮流的实时控制。
[0004]然而，固态变压器的输入电压采样器的体积较大。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种电压采样器及固态变压器，用以减小固态变压器的输入电压采样器的体积。
[0006]第一方面，本申请提供了一种电压采样器，包括：导电的壳体，位于壳体内部的至少一个采样板，以及导电层；其中，电压采样板中的每一个采样板包括：至少两个电阻器以及电压输入端，采样板中的各电阻器按照第一端指向第二端的方向依次顺序电连接，位于第一端的电阻器与电压输入端电连接，位于第二端的电阻器与壳体电连接，且壳体与固定电位端电连接，固定电位端提供的电位为定值。电压采样器中的至少一个采样板与壳体之间设有导电层，导电层与采样板中的一个电阻器电连接，且导电层的电位大于固定电位端的电位，且小于电压输入端的电位。
[0007]可选地，上述采样板还可以包括印刷电路板，可以将用于连接电压输入端与电阻器的信号线，以及用于连接不同的电阻器的信号线集成到印刷电路板中，再将电阻器安装在印刷电路板的相应位置处。当然，采样板也可以采用其他方式实现，此处不做限定。
[0008]本申请实施例中，通过在采样板与壳体之间设置导电层，且导电层的电位在壳体的电位与电压输入端的电位之间，这样，可减小采样板与周围导体之间的电压差，降低采样板因击穿场强过大而受到损伤的风险，从而减小对采样板与周围导体之间的绝缘要求，进而缩小电压采样器的体积。
[0009]在一种可能的实现方式中，上述电压采样器还可以包括：位于壳体内部的绝缘体，绝缘体内设有用于容置采样板的至少一个空腔，且采样板与绝缘体之间具有空隙。这样，采用固态绝缘与空气绝缘结合的方式，对采样板进行绝缘，可以使绝缘效果较好。
[0010]可选地，绝缘体中的每一个空腔内设有一个采样板，当上述电压采样器包括至少
两个采样板时，不同的采样板位于绝缘体内不同的空腔内。这样，不同的采样板之间也可以采用固态绝缘与空气绝缘结合的方式绝缘，进一步提高绝缘效果。
[0011]在一种可能的实现方式中，上述绝缘体内设有相互连通的至少两个空腔。这样，绝缘体内的空腔可以容置更多电学部件，便于合理设置电压采样器中各电学部件的位置。
[0012]可选地，在本申请实施例提供的电压采样器中，导电层设置于空腔的内壁上，且导电层朝向采样板一侧的表面设有绝缘膜，例如该绝缘膜为绝缘纸。通过在导电层的表面设置绝缘膜，可以进一步增强导电层与采样板之间的绝缘效果。在制作过程中，可以将导电层涂覆于绝缘体的内表面，之后，在导电层的表面覆盖一层绝缘膜。
[0013]在另一些实施例中，上述导电层可以嵌设于绝缘体的内部，这样，也可以增强导电层与采样板之间的绝缘效果。
[0014]在实际应用中，为了便于将采样板安装到绝缘体中的空腔内，在本申请的一些实施例中，上述绝缘体可以包括：第一绝缘部以及与第一绝缘部固定连接的第二绝缘部，其中，第一绝缘部可以包括：用于容置采样板的凹槽，第一绝缘部中的凹槽与第二绝缘部构成空腔。在采样板的安装过程中，可以先将采样板固定在第一绝缘部中对应的凹槽内，然后再将第二绝缘部与第一绝缘部对位并固定连接，之后，在绝缘体的外表面包裹一层导电材料，以在绝缘体的外侧形成导电的壳体。在对第二绝缘部进行设置时，可以将第二绝缘部对应于第一绝缘部中的凹槽的区域设置为平坦面，当然，也可以在第二绝缘部中设置与第一绝缘部中的凹槽对应的槽状结构，只要第一绝缘部与第二绝缘部固定连接后能够构成容置采样板的空腔即可。
[0015]在具体设置过程中，可以采用多种方式将第一绝缘部与第二绝缘部进行固定连接，例如可以采用以下两种方式：
[0016]方式一：
[0017]第一绝缘部中的凹槽的侧壁顶端设有条状凹槽，第二绝缘部中设有与条状凹槽位置对应的条状凸起，且条状凸起嵌设于对应的条状凹槽内。在方式一中，通过在第一绝缘部中设置条状凹槽，在第二绝缘部中设置条状凸起，一方面，可以使得第一绝缘部与第二绝缘部之间的固定连接更加牢固，另一方面，可以增大相邻两个采样板之间的爬电距离，爬电距离可以指相邻两个采样板沿着绝缘体表面的最近距离。在不同的使用情况下，采样板周围的绝缘体可能被电极化，使采样板附近的绝缘体产生带电区，本申请实施例中，通过增大相邻两个采样板之间的爬电距离，可以保证相邻两个采样板之间的绝缘效果较好。
[0018]方式二：
[0019]第一绝缘部中的凹槽的侧壁顶端设有条状凸起，第二绝缘部中设有与条状凸起位置对应的条状凹槽，且条状凸起嵌设于对应的条状凹槽内。在方式二中，通过在第一绝缘部中设置条状凸起，在第二绝缘部中设置条状凹槽，一方面，可以使得第一绝缘部与第二绝缘部之间的固定连接更加牢固，另一方面，可以增大相邻两个采样板之间的爬电距离，可以保证相邻两个采样板之间的绝缘效果较好。
[0020]当然，除上述方式一和方式二外，在一些实施例中，也可以采用其他方式对第一绝缘部与第二绝缘部进行固定连接，此处不做限定。
[0021]在本申请的一些实施例中，上述导电层可以设置在第一绝缘部中的凹槽的内部底面及内部侧面。这样，导电层可以围绕在对应的采样板的周围，使导电层对采样板的效果较
好。
[0022]在一种可能的实现方式中，电压采样器中的至少一个采样板与壳体之间设有一个导电层，导电层在采样板上的正投影至少覆盖采样板中一半数量的电阻器，且导电层在采样板上的正投影覆盖位于第一端的电阻器，也就是说，导电层在采样板上的正投影覆盖采样板中电压较大的电阻器。并且，导电层的电位大于1/2倍的电压输入端的电位。在具体设置时，可以设置导电连接线，将导电层与电压大于1/2倍的电压输入端的电位的电阻器电连接，从而使导电层的电位大于1/2倍的电压输入端的电位。
[0023]由于导电层可以减小采样板中电压较大的电阻器与周围导体之间的电压差，从而减小对采样板与周围导体之间的绝缘要求，使采样板中电压较大的电阻器与周围导体之间的距离较小。而采样板中电压较小的电阻器与周围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压采样器，其特征在于，包括：导电的壳体，位于所述壳体内部的至少一个采样板，以及导电层；所述至少一个采样板中的每一个采样板包括：至少两个电阻器以及电压输入端，所述至少两个电阻器按照第一端指向第二端的方向依次顺序电连接，位于所述第一端的所述电阻器与所述电压输入端电连接，位于所述第二端的所述电阻器与所述壳体电连接；所述壳体与固定电位端电连接；所述固定电位端提供的电位为定值；所述至少一个采样板中的至少一个采样板与所述壳体之间设有所述导电层，所述导电层与所述采样板中的一个电阻器电连接，且所述导电层的电位大于所述固定电位端的电位，且小于所述电压输入端的电位。2.如权利要求1所述的电压采样器，其特征在于，还包括：位于所述壳体内部的绝缘体；所述绝缘体内设有用于容置所述采样板的至少一个空腔，且所述采样板与所述绝缘体之间具有空隙。3.如权利要求2所述的电压采样器，其特征在于，所述至少一个空腔中的每一个空腔内设有一个所述采样板。4.如权利要求3所述的电压采样器，其特征在于，所述绝缘体内设有相互连通的至少两个所述空腔。5.如权利要求2～4任一项所述的电压采样器，其特征在于，所述导电层设置于所述空腔的内壁上，且所述导电层朝向所述采样板一侧的表面设有绝缘膜。6.如权利要求2～4任一项所述的电压采样器，其特征在于，所述导电层嵌设于所述绝缘体的内部。7.如权利要求2～6任一项所述的电压采样器，其特征在于，所述绝缘体包括：第一绝缘部以及与所述第一绝缘部固定连接的第二绝缘部；所述第一绝缘部包括：用于容置所述采样板的凹槽；所述第一绝缘部中的所述凹槽与所述第二绝缘部构成所述空腔。8.如权利要求7所述的电压采样器，其特征在于，所述第一绝缘部中的所述凹槽的侧壁顶端设有条状凹槽，所述第二绝缘部中设有与所述条状凹槽位置对应的条状凸起，且所述条状凸起嵌设于对应的所述条状凹槽内；或者，所述第一绝缘部中的所述凹槽的侧壁顶端设有条状凸起，所述第二绝缘部中设有与所述条状凸起位置对应的条状凹槽，且所述条状凸起嵌设于对应的所述条状凹槽内。9.如权利要求7所述的电压采样器，其特征在于，所述导电层设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄朱勇，张晓飞，帅鹏，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：