本實用新型涉及電壓互感器技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種電子式電壓互感器。
背景技術(shù):
電壓互感器是用來變換線路上的電壓,從而為電力系統(tǒng)提供用于計量、控制和繼電保護所必須的信息。傳統(tǒng)的電磁式電壓互感器絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜、存在磁飽和、鐵磁諧振、動態(tài)范圍小、體積和質(zhì)量大等缺陷。電子式電壓的出現(xiàn)消除了電磁式電壓互感器的上述缺點,采用電阻分壓原理的電子式電壓互感器是一種常用的電子式電壓互感器,但是眾所周知,電阻是功率元件,它在工作時會產(chǎn)生一定的功率,從而造成電阻的溫度上升,溫度上升又會導(dǎo)致電阻分壓器分壓比發(fā)生一定的變化,使測量結(jié)果發(fā)生變化。電壓互感器作為一種測量設(shè)備,對測量精度有著很高的要求,因此為了確保電壓互感器的測量精度,需要采取一定的技術(shù)手段,提高采用電阻分壓原理的電子式電壓互感器的溫度穩(wěn)定性,確保了電子式電壓互感器的測量精度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足,本實用新型提供一種電子式電壓互感器,目的是提高采用電阻分壓原理的電子式電壓互感器的溫度穩(wěn)定性,提高電子式電壓互感器的測量精度。
本實用新型的技術(shù)解決方案:一種電子式電壓互感器,其特征在于:包括絕緣外殼、與絕緣外殼連接的底座、高壓臂電阻、低壓臂電阻、溫度補償電阻、保護裝置、電壓信號處理單元、測溫裝置和航空插座,所述絕緣外殼上設(shè)有高壓電極接線柱,所述底座的底部設(shè)有散熱器,所述高壓臂電阻、低壓臂電阻、溫度補償電阻和保護裝置位于絕緣殼體內(nèi),并由環(huán)氧樹脂澆筑成一體,所述高壓臂電阻一端與高壓電極接線柱連接,另一端與低壓臂電阻的一端連接,低壓臂電阻的另一端與溫度補償電阻的一端連接,溫度補償電阻的另一端與公共接地端連接,所述高壓臂電阻的溫度系數(shù)等于低壓臂電阻的溫度系數(shù),所述溫度補償電阻的溫度系數(shù)與低壓臂電阻的溫度系數(shù)符號相反,溫度補償電阻的阻值等于低壓臂電阻的溫度系數(shù)與溫度補償電阻的溫度系數(shù)的比值的絕對值乘以低壓臂電阻的阻值,所述保護裝置和電壓信號處理單元均并聯(lián)于低壓臂電阻和溫度補償電阻所形成的串聯(lián)電路的兩端,所述測溫裝置包括熱電偶、與熱電偶連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及與模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接的溫度顯示儀表,所述熱電偶嵌于環(huán)氧樹脂內(nèi),所述航空插座與電壓信號處理單元連接,所述電壓信號處理單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換器位于底座內(nèi),所述航空插座和溫度顯示儀均設(shè)于底座上。
優(yōu)選的所述電壓信號處理單元包括電壓跟隨器和相位補償電路。
優(yōu)選的所述絕緣殼體的上方設(shè)有避雷針。
優(yōu)選的所述高壓臂電阻、低壓臂電阻和溫度補償電阻的表面均采用無感螺旋結(jié)構(gòu)加工導(dǎo)電帶。
優(yōu)選的所述絕緣外殼為傘裙形式。
優(yōu)選的所述航空插座、電壓信號處理單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和溫度顯示儀均通過螺栓與底座連接。
本實用新型的有益效果:本實用新型中通過串聯(lián)與低壓臂電阻溫度系數(shù)相反的溫度補償電阻解決了因為電阻溫度上升導(dǎo)致電阻分壓器分壓比發(fā)生變化的問題,提高了采用電阻分壓原理的電子式電壓互感器的溫度穩(wěn)定性,確保了電子式電壓互感器的測量精度;同時散熱器可以對電壓互感器產(chǎn)生的熱量進(jìn)行擴散,在減少溫度變化對電阻阻值影響的同時,延長電壓互感器的使用壽命;高壓臂電阻、低壓臂電阻和溫度補償電阻的表面均采用無感螺旋結(jié)構(gòu)加工導(dǎo)電帶,可以減少電阻分壓器的電感,提高分壓比的準(zhǔn)確度;所述絕緣外殼為傘裙形式,可以增加爬距,以確保電壓互感器的絕緣性能;所述測溫裝置可以幫助用戶監(jiān)測電壓互感器內(nèi)部的溫度變化。
附圖說明
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的原理框圖。
其中:1絕緣外殼 2底座 3高壓臂電阻 4低壓臂電阻 5溫度補償電阻 6保護裝置 7電壓信號處理單元 8航空插座 9高壓電極接線柱 10避雷針 11散熱器 12熱電偶 13模數(shù)轉(zhuǎn)換器 14溫度顯示儀。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明:
一種電子式電壓互感器,包括絕緣外殼1、與絕緣外殼1連接的底座2、高壓臂電阻3、低壓臂電阻4、溫度補償電阻5、保護裝置6、電壓信號處理單元7、測溫裝置和航空插座8。所述絕緣外殼1為傘裙形式,傘裙形式可以增加爬距,以確保電壓互感器的絕緣性能,絕緣外殼上設(shè)有高壓電極接線柱9和避雷針10,避雷針10可以有效防止電子式電壓互感器被雷電擊穿。所述底座2的底部設(shè)有散熱器11,散熱器11可以對電壓互感器產(chǎn)生的熱量進(jìn)行擴散,在減少溫度變化對電阻阻值影響的同時,延長電壓互感器的使用壽命。所述高壓臂電阻3、低壓臂電阻4、溫度補償電阻5和保護裝置6位于絕緣殼體1內(nèi),并由環(huán)氧樹脂澆筑成一體,所述高壓臂電阻3、低壓臂電阻4和溫度補償電阻5的表面均采用無感螺旋結(jié)構(gòu)加工導(dǎo)電帶,此結(jié)構(gòu)設(shè)計可以減少電阻分壓器的電感,提高分壓比的準(zhǔn)確度。所述高壓臂電阻3一端與高壓電極接線柱9連接,使用過程中高壓電極接線柱9與高壓母線連接,高壓臂電阻3的另一端與低壓臂電阻4的一端連接,低壓臂電阻4的另一端與溫度補償電阻5的一端連接,溫度補償電阻5的另一端與公共接地端連接。所述高壓臂電阻3的溫度系數(shù)等于低壓臂電阻4的溫度系數(shù),所述溫度補償電阻5的溫度系數(shù)與低壓臂電阻4的溫度系數(shù)符號相反,溫度補償電阻5的阻值等于低壓臂電阻4的溫度系數(shù)與溫度補償電阻5的溫度系數(shù)的比值的絕對值乘以低壓臂電阻4的阻值。所述溫度補償電阻5解決了因為電阻溫度上升導(dǎo)致電阻分壓器分壓比發(fā)生變化的問題,提高了采用電阻分壓原理的電子式電壓互感器的溫度穩(wěn)定性,確保電子式電壓互感器的測量精度。所述保護裝置6和電壓信號處理單元7均并聯(lián)于低壓臂電阻4和溫度補償電阻5所形成的串聯(lián)電路的兩端。保護裝置6可以在高壓臂電阻3被擊穿或低壓臂電阻開路時確保低壓臂電阻的輸出端不會出現(xiàn)高壓電,從而保護電壓信號處理單元7和操作人員的安全。所述電壓信號處理單元7包括電壓跟隨器和相位補償電路,實現(xiàn)對電壓互感器輸出的電壓進(jìn)行阻抗變換和相位補償。所述測溫裝置包括熱電偶12、與熱電偶12連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器13以及與模數(shù)轉(zhuǎn)換器13連接的溫度顯示儀表14,所述熱電偶12嵌于環(huán)氧樹脂內(nèi),所述測溫裝置可以幫助用戶監(jiān)測電壓互感器內(nèi)部的溫度變化。所述電壓信號處理單元7和模數(shù)轉(zhuǎn)換器13位于底座2內(nèi),所述航空插座8和溫度顯示儀14位于底座上,電壓信號處理單元7、航空插座8、模數(shù)轉(zhuǎn)換器13和溫度顯示儀14均通過螺栓與底座2連接,航空插座8與電壓信號處理單元7連接。實際應(yīng)用過程中電子式電壓互感器輸出的電壓經(jīng)過電壓信號處理單元7處理后經(jīng)過與航空插座8連接的屏蔽電纜輸出測量和保護信號。本實用新型提高了電子式電壓互感器的溫度穩(wěn)定性,確保電子式電壓互感器的測量精度。
綜上,本實用新型達(dá)到預(yù)期效果。