專利名稱：手孔式電容分壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種手孔式電容分壓器。
背景技術(shù)：
氣體絕緣金屬封閉組合電器(Gas Insulated Substation,簡稱GIS)是電力系統(tǒng)中大量使用的變電站設(shè)備，它是把斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器和母線等電力設(shè)備元件集成并密封在一個金屬封閉的容器內(nèi)，充以高壓力的SF6氣體，實現(xiàn)設(shè)備緊湊性和安全可靠性。GIS中的斷路器和隔離開關(guān)進(jìn)行關(guān)合和分?jǐn)嗖僮鲿r，能夠發(fā)生開關(guān)觸頭間隙的預(yù)擊穿和重?fù)舸?。開關(guān)觸頭間隙的擊穿能夠在GIS內(nèi)部產(chǎn)生高陡度和高頻率的電磁暫態(tài)，稱為特快速暫態(tài)(Very Fast Transient,簡稱VFT)。VFT的電壓能夠遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過變電站電力設(shè)備的正常運行電壓，導(dǎo)致設(shè)備絕緣的損壞；VFT還能夠耦合進(jìn)入變電站的控制保護(hù)系統(tǒng)，干擾控制保護(hù)系統(tǒng)的正常工作，并可能導(dǎo)致設(shè)備損壞。因此需要對變電站的VFT進(jìn)行測量和分析，并采取措施進(jìn)行抑制。GIS中VFT的測量需要寬的測量頻帶。VFT的頻率可高達(dá)數(shù)IOMHz ；VFT疊加在工頻電壓上，VFT的測量需要同時測量工頻電壓分量。因此，VFT測量需要數(shù)Hz至百MHz的測量頻帶。對GIS中VFT的測量，現(xiàn)有技術(shù)主要采用手孔式電容分壓器，GIS的基本結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，GIS母線包含的中心導(dǎo)電桿I和接地的金屬外殼2為同軸結(jié)構(gòu)，VFT出現(xiàn)在中心導(dǎo)電桿和金屬外殼之間。VFT測量的手孔式電容分壓器由GIS金屬外殼上的手孔3、手孔蓋板4、感應(yīng)電極5、絕緣薄膜6、固定螺栓7、螺栓墊圈8和電纜接頭9組成，感應(yīng)電極5安裝在手孔蓋板4上，感應(yīng)電極5和手孔蓋板4之間有絕緣薄膜6，感應(yīng)電極的固定螺栓7有絕緣墊圈8，使得感應(yīng)電極和手孔蓋板之間絕緣。感應(yīng)電極5和中心導(dǎo)電桿I之間的雜散電容構(gòu)成電容分壓器的高壓臂 電容，感應(yīng)電極5和手孔蓋板4之間的電容構(gòu)成電容分壓器的低壓臂電容，感應(yīng)電極上的分壓信號通過電纜接頭9輸出到GIS體外，輸入至測量記錄設(shè)備。在感應(yīng)電極5和手孔蓋板4之間采用了密封膠圈10，解決電纜頭位置的氣體密封問題，避免GIS中的高壓SF6氣體從電纜頭9處泄漏。對于圖3所示的現(xiàn)有技術(shù)中的手孔式電容分壓器結(jié)構(gòu)，感應(yīng)電極5和手孔蓋板4之間的絕緣電阻受到密封膠圈10的限制。在圖3中，感應(yīng)電極5和手孔蓋板4之間的絕緣取決于絕緣薄膜6、絕緣墊圈8和密封膠圈10。GIS的SF6氣體密封目前主要使用丁腈橡膠和三元乙丙橡膠，這兩種橡膠材料的電阻率比較低，難以獲得足夠大的絕緣電阻，對手孔式電容分壓器的低頻特性產(chǎn)生了限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種手孔式電容分壓器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中手孔式電容分壓器低壓臂并聯(lián)電阻低的問題，進(jìn)而滿足手孔式電容分壓器的低頻特性。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種手孔式電容分壓器，包括感應(yīng)電極、手孔蓋板和電纜接頭，感應(yīng)電極固定安裝在手孔蓋板上，并且感應(yīng)電極與電纜接頭電連接，感應(yīng)電極與手孔蓋板之間設(shè)置有絕緣薄膜，感應(yīng)電極與手孔蓋板之間絕緣，手孔式電容分壓器還包括:絕緣板，設(shè)置在感應(yīng)電極和手孔蓋板之間；第一密封圈，設(shè)置在絕緣板與感應(yīng)電極的接觸面之間以對絕緣板與感應(yīng)電極之間進(jìn)行氣體密封；第二密封圈，設(shè)置在絕緣板與手孔蓋板的接觸面之間以對絕緣板與手孔蓋板之間進(jìn)行氣體密封。進(jìn)一步地，手孔蓋板朝向感應(yīng)電極的側(cè)面上設(shè)置有用于安裝絕緣板的第一環(huán)形槽，絕緣板設(shè)置在第一環(huán)形槽內(nèi)。進(jìn)一步地，感應(yīng)電極朝向手孔蓋板的側(cè)面上設(shè)置有用于安裝絕緣板的第二環(huán)形槽，絕緣板設(shè)置在第二環(huán)形槽內(nèi)。進(jìn)一步地，手孔蓋板朝向感應(yīng)電極的側(cè)面上設(shè)置有用于安裝絕緣板的第一環(huán)形槽，感應(yīng)電極朝向手孔蓋板的側(cè)面上設(shè)置有用于安裝絕緣板的第二環(huán)形槽，第一環(huán)形槽與第二環(huán)形槽共同圍成容納腔，絕緣板設(shè)置在容納腔中。進(jìn)一步地，感應(yīng)電極通過固定螺栓固定安裝在手孔蓋板上，感應(yīng)電極與固定螺栓之間設(shè)置有絕緣墊圈以使感應(yīng)電極和手孔蓋板之間絕緣。進(jìn)一步地，第一密封圈和第二密封圈均為彈性耐腐蝕材料。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，手孔式電容分壓器包括感應(yīng)電極、手孔蓋板和電纜接頭，感應(yīng)電極固定安裝在手孔蓋板上，并且感應(yīng)電極與電纜接頭電連接，感應(yīng)電極與手孔蓋板之間設(shè)置有絕緣薄膜，感應(yīng)電極與手孔蓋板之間絕緣，手孔式電容分壓器還包括:絕緣板，設(shè)置在感應(yīng)電極和手孔蓋板之間；第一密封圈，設(shè)置在絕緣板與感應(yīng)電極的接觸面之間以對絕緣板與感應(yīng)電極之間進(jìn)行氣體密封；第二密封圈，設(shè)置在絕緣板與手孔蓋板的接觸面之間以對絕緣板與手孔蓋板之間進(jìn)行氣體密封。感應(yīng)電極和手孔蓋板之間設(shè)置一個絕緣板，在絕緣板的兩側(cè)面分別設(shè)置第一密封圈和第二密封圈進(jìn)行氣體密封，在通過第一密封圈和第二密封圈保證了高壓SF6氣體無法從電纜接頭處泄漏的前提下，由于絕緣板材料可以選用電阻率非常高的材料，使得感應(yīng)電極和手孔蓋板之間的絕緣電阻獲得增大，進(jìn)而提高了低壓臂并聯(lián)電阻R，滿足了手孔式電容分壓器的低頻特性。


構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的手孔式電容分壓器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了圖1的手孔式電容分壓器的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3示出了圖1的手孔式電容分壓器的放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖4示出了手孔式電容分壓器的等效電路示意圖；圖5示出了本發(fā)明的手孔式電容分壓器的第一實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖6示出了本發(fā)明的手孔式電容分壓器的第二實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖7示出了本發(fā)明的手孔式電容分壓器的第三實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。以上附 圖中的附圖標(biāo)記具體如下:10、感應(yīng)電極；20、手孔蓋板；30、電纜接頭；40、絕緣板；50、第一密封圈；60、第二密封圈；70、固定螺栓；80、絕緣墊圈；91、第一環(huán)形槽；92、第二環(huán)形槽。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。如圖4所示的手孔式電容分壓器的等效電路，其中:CH是高壓臂電容，為感應(yīng)電極和中心導(dǎo)電桿之間的雜散電容是低壓臂電容，為感應(yīng)電極和手孔蓋板之間的電容洱為低壓臂電容的并聯(lián)電阻，它取決于感應(yīng)電極和手孔蓋板之間的絕緣電阻，以及測量記錄設(shè)備的輸入阻抗。對于圖4所示的分壓器電路，系統(tǒng)幅頻特性為:
權(quán)利要求
1.一種手孔式電容分壓器，包括感應(yīng)電極(10)、手孔蓋板(20)和電纜接頭(30)，所述感應(yīng)電極(10)固定安裝在所述手孔蓋板(20)上，并且所述感應(yīng)電極(10)與所述電纜接頭(30 )電連接，所述感應(yīng)電極(10 )與所述手孔蓋板(20 )之間設(shè)置有絕緣薄膜，所述感應(yīng)電極(10)與所述手孔蓋板(20)之間絕緣，其特征在于，所述手孔式電容分壓器還包括: 絕緣板(40 )，設(shè)置在所述感應(yīng)電極(10 )和所述手孔蓋板(20 )之間； 第一密封圈(50)，設(shè)置在所述絕緣板(40)與所述感應(yīng)電極(10)的接觸面之間以對所述絕緣板(40)與所述感應(yīng)電極(10)之間進(jìn)行氣體密封； 第二密封圈(60)，設(shè)置在所述絕緣板(40)與所述手孔蓋板(20)的接觸面之間以對所述絕緣板(40)與所述手孔蓋板(20)之間進(jìn)行氣體密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手孔式電容分壓器，其特征在于，所述手孔蓋板(20)朝向所述感應(yīng)電極(10)的側(cè)面上設(shè)置有用于安裝所述絕緣板(40)的第一環(huán)形槽(91)，所述絕緣板(40)設(shè)置在所述第一環(huán)形槽(91)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手孔式電容分壓器，其特征在于，所述感應(yīng)電極(10)朝向所述手孔蓋板(20)的側(cè)面上設(shè)置有用于安裝所述絕緣板(40)的第二環(huán)形槽(92)，所述絕緣板(40)設(shè)置在所述第二環(huán)形槽(92)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手孔式電容分壓器，其特征在于，所述手孔蓋板(20)朝向所述感應(yīng)電極(10)的側(cè)面上設(shè)置有用于安裝所述絕緣板(40)的第一環(huán)形槽(91)，所述感應(yīng)電極(10 )朝向所述手孔蓋板(20 )的側(cè)面上設(shè)置有用于安裝所述絕緣板(40 )的第二環(huán)形槽(92),所述第一環(huán)形槽(91)與所述第二環(huán)形槽(92)共同圍成容納腔，絕緣板(40)設(shè)置在所述容納腔中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手孔式電容分壓器，其特征在于，所述感應(yīng)電極(10)通過固定螺栓(70)固定安裝在所述手孔蓋板(20)上，所述感應(yīng)電極(10)與所述固定螺栓(70)之間設(shè)置有絕緣墊圈(80)以使所述感應(yīng)電極(10)和手孔蓋板(20)之間絕緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手孔式電容分壓器，其特征在于，所述第一密封圈(50)和所述第二密封圈(60)均為彈性耐腐蝕材料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種手孔式電容分壓器，包括感應(yīng)電極、手孔蓋板和電纜接頭，感應(yīng)電極固定安裝在手孔蓋板上，并且感應(yīng)電極與電纜接頭電連接，感應(yīng)電極與手孔蓋板之間設(shè)置有絕緣薄膜，感應(yīng)電極與手孔蓋板之間絕緣，手孔式電容分壓器還包括絕緣板，設(shè)置在感應(yīng)電極和手孔蓋板之間；第一密封圈，設(shè)置在絕緣板與感應(yīng)電極的接觸面之間以對絕緣板與感應(yīng)電極之間進(jìn)行氣體密封；第二密封圈，設(shè)置在絕緣板與手孔蓋板的接觸面之間以對絕緣板與手孔蓋板之間進(jìn)行氣體密封。本發(fā)明有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中手孔式電容分壓器低壓臂并聯(lián)電阻低的問題，進(jìn)而滿足手孔式電容分壓器的低頻特性。
文檔編號G01R15/06GK103235166SQ20131013422
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者岳功昌, 陳維江, 劉衛(wèi)東, 戴敏, 關(guān)永剛, 張高潮, 張友朋 申請人:清華大學(xué), 國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院, 河南平高電氣股份有限公司