【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于开关设备结构设计领域，特别是涉及一种适用于宽频电压测量的电压传感器和ais。
技术介绍
1、随着新能源并网，电力系统“双高”特性凸显，使得对于高频、窄脉冲电压的测量需求越来约广泛。目前适用于宽频电压测量的设备主要有嵌入式电极传感器(gis)、舷窗传式感器(gis)等形式。在交流智能变电站中，嵌入式电极传感器、舷窗传感器可集成于gis封闭式组合电器，实现宽频电压信号的测量。舷窗传感器虽可实现宽频电压信号的测量，但在工频及环境温度变化较大的条件下其测量精度较低，应用范围窄。
2、嵌入式电极传感器是基于电极的环形结构来实现宽频电压信号的测量，虽在工频及环境温度变化较大的条件下测量精度仍较高。但是现有的嵌入式电极传感器由于高低电极的结构与ais绝缘开关设备中的高低电压位置不对应，导致现有的电极传感器不能在ais中进行应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种适用于宽频电压测量的电压传感器和ais，以解决现有技术中电压传感器不能在ais中进行应用的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术所提供的适用于宽频电压测量的电压传感器结构的技术方案是：
3、一种适用于宽频电压测量的电压传感器，包括有同轴设置的高压电极、低压电极和设置在最外部的绝缘套管；高压电极和低压电极均为环形结构，高压电极套设在低压电极外，绝缘套管套设在高压电极外；低压电极与高压电极之间以及高压电极与绝缘套管之间均充斥有绝缘气体；高压电极用于与待测宽频电压的电源连接，低
4、有益效果是：通过将现有的电极导体替换为低压电极，将电极导体换为高压电极，由于本方案中高压电极设置于低压电机外部且高压电极与低压电机局为环形结构，高、低压电机的相对位置正好与ais的高、低压接触位置的结构相适应，使得电压传感器能与现有的ais的结构进行连接，使得现有的ais因为电压传感器的加入，测量的宽频电压信号更精准。
5、作为进一步地改进，根据第一电容和第三电容确定待测宽频电压的电源的宽频电压信号，该宽频电压信号的计算公式为：
6、
7、其中，e(t)为待测宽频电压的电源的宽频电压信号，j1为第一电容的虚部，j3为第三电容的虚部对应的电容虚部，w为电路角频率；u为待测宽频电压，c1、c3分别为第一电容和第三电容。
8、作为进一步地改进，第一电容的计算公式为：
9、
10、其中，ua为第一电容高压侧上的电压，ub为第一电容低压侧上的电压，ra为低压电极的半径；rb为高压电极的半径；l为分压器长度，ε0为真空介电常数。
11、本专利技术还公开了一种适用于宽频电压测量的ais，包括有同轴设置的高压电极、低压电极和设置在最外部的绝缘套管；高压电极套设在低压电极外，绝缘套管套设在高压电极外；低压电极与高压电极之间以及高压电极与绝缘套管之间均充斥有绝缘气体；低压电极的一端设置有屏蔽件，另一端设置有用于穿设接地线的屏蔽接地管；高压电极与待测宽频电压的电源连接，低压电极用于通过接地线接地；低压电极与高压电极之间形成第一电容，低压电极与接地点之间形成第三电容；还包括用于获取并根据第一电容和第三电容确定待测宽频电压的电源的宽频电压信号的采集电路。
12、有益效果是：通过将现有的电极导体替换为低压电极，将电极导体换为高压电极，使得电压传感器能与现有的ais的结构进行连接，通过ais的采集电路与电压传感器的同轴环形电极进行连接，使得采集电路获取的数据更加精准。使得现有的ais因为电压传感器的加入，测量的宽频电压信号更精准。
13、作为进一步地改进，根据第一电容和第三电容确定待测宽频电压的电源的宽频电压信号，该宽频电压信号的计算公式为：
14、
15、其中，e(t)为待测宽频电压的电源的宽频电压信号，j1为第一电容的虚部，j3为第三电容的虚部对应的电容虚部，w为电路角频率；u为待测宽频电压，c1、c3分别为第一电容和第三电容。
16、作为进一步地改进，第一电容的计算公式为：
17、
18、其中，ua为第一电容高压侧上的电压，ub为第一电容低压侧上的电压，ra为低压电极的半径；rb为高压电极的半径；l为分压器长度，ε0为真空介电常数。
19、作为进一步地改进，低压电极一端设置的屏蔽件为球形屏蔽件。
20、作为进一步地改进，绝缘套管上靠近屏蔽件的一端设置有屏蔽壳体，屏蔽壳体与高压电极上靠近靠近屏蔽件的一端连接，屏蔽壳体用于屏蔽高压电极。
21、作为进一步地改进，绝缘套管的另一端设置有用于屏蔽采集电路的底部屏蔽箱体，屏蔽接地管与底部屏蔽箱体连通，接地线穿过屏蔽接地管与底部屏蔽箱体内的采集电路连接，完成接地。
22、有益效果是：通过屏蔽外壳保护采集电路，使得采集电路采集的数据更准确。
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1.一种适用于宽频电压测量的电压传感器，其特征在于，包括有同轴设置的高压电极、低压电极和设置在最外部的绝缘套管；所述高压电极和低压电极均为环形结构，所述高压电极套设在低压电极外，绝缘套管套设在所述高压电极外；所述低压电极与高压电极之间以及高压电极与绝缘套管之间均充斥有绝缘气体；
2.根据权利要求1所述的适用于宽频电压测量的电压传感器，其特征在于，根据第一电容和第三电容确定待测宽频电压的电源的宽频电压信号，该宽频电压信号的计算公式为：
3.根据权利要求1所述的适用于宽频电压测量的电压传感器，其特征在于，第一电容的计算公式为：
4.一种适用于宽频电压测量的AIS，其特征在于，包括有同轴设置的高压电极、低压电极和设置在最外部的绝缘套管；所述高压电极套设在低压电极外，绝缘套管套设在所述高压电极外；所述低压电极与高压电极之间以及高压电极与绝缘套管之间均充斥有绝缘气体；低压电极的一端设置有屏蔽件，另一端设置有用于穿设接地线的屏蔽接地管；
5.根据权利要求4所述的适用于宽频电压测量的AIS，其特征在于，根据第一电容和第三电容确定待测宽频电压的电源
6.根据权利要求4所述的适用于宽频电压测量的AIS，其特征在于，第一电容的计算公式为：
7.根据权利要求4所述的适用于宽频电压测量的AIS，其特征在于，低压电极一端设置的屏蔽件为球形屏蔽件。
8.根据权利要求4所述的适用于宽频电压测量的AIS，其特征在于，所述绝缘套管上靠近屏蔽件的一端设置有屏蔽壳体，屏蔽壳体与高压电极上靠近靠近屏蔽件的一端连接，屏蔽壳体用于屏蔽高压电极。
9.根据权利要求4-8任意一项所述的适用于宽频电压测量的AIS，其特征在于，所述绝缘套管的另一端设置有用于屏蔽采集电路的底部屏蔽箱体，所述屏蔽接地管与底部屏蔽箱体连通，接地线穿过屏蔽接地管与底部屏蔽箱体内的采集电路连接，完成接地。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于宽频电压测量的电压传感器，其特征在于，包括有同轴设置的高压电极、低压电极和设置在最外部的绝缘套管；所述高压电极和低压电极均为环形结构，所述高压电极套设在低压电极外，绝缘套管套设在所述高压电极外；所述低压电极与高压电极之间以及高压电极与绝缘套管之间均充斥有绝缘气体；
2.根据权利要求1所述的适用于宽频电压测量的电压传感器，其特征在于，根据第一电容和第三电容确定待测宽频电压的电源的宽频电压信号，该宽频电压信号的计算公式为：
3.根据权利要求1所述的适用于宽频电压测量的电压传感器，其特征在于，第一电容的计算公式为：
4.一种适用于宽频电压测量的ais，其特征在于，包括有同轴设置的高压电极、低压电极和设置在最外部的绝缘套管；所述高压电极套设在低压电极外，绝缘套管套设在所述高压电极外；所述低压电极与高压电极之间以及高压电极与绝缘套管之间均充斥有绝缘气体；低压电极的一端设置有屏蔽件，另一端设置有用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁亮，姜文东，王光增，马俊民，刘国良，高惠新，徐宏，李培，魏泽民，姚海强，汤旭垚，黄弘扬，李鑫，刘书涵，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司，
类型：发明
国别省市：
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