一種基于介質(zhì)分壓的一體化光電電壓傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于介質(zhì)分壓的一體化光電電壓傳感器，其特征在于：包括電壓傳感器，所述電壓傳感器設(shè)置于高壓電極和低壓電極之間，在高壓電極與電壓傳感器之間設(shè)置有第一電介質(zhì)，在低壓電極與電壓傳感器之間設(shè)置有第二電介質(zhì)。本實用新型提高了傳感的穩(wěn)定性、可靠性及測量精度；結(jié)構(gòu)一體化，安裝方便。
【專利說明】一種基于介質(zhì)分壓的一體化光電電壓傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種光電電壓傳感器，屬于高電壓測量【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]互感器是電力系統(tǒng)用來測量交流大電流和高電壓的重要設(shè)備，傳統(tǒng)的電磁式互感器存在飽和、絕緣困難、體積大等缺點，正在被光電互感器所取代?；赑ockels電光效應(yīng)的電壓互感器具有體積小、無源等優(yōu)點，可望成為電力系統(tǒng)高電壓測量設(shè)備。然而，這種電壓傳感器由于幾何尺寸小，高電壓直接作用于電極之間有可能導(dǎo)致?lián)舸┗驑O間放電，因此必須解決高電壓測量與極間放電之間的矛盾。
[0003]當(dāng)前解決上述問題所采用的方法有兩種:一種是在電極兩端直接施加電壓，由于受極間距離的限制，該方法不可能用來測量高電壓；另一種方法是將傳感器置于低壓電極上，為了防止擊穿，高壓電極和低壓電極之間留有足夠的氣隙，即高壓電極和低壓電極之間不僅有電壓傳感器，還有氣體。該方法存在缺點:(I)氣體介質(zhì)不穩(wěn)定，受壓力、溫度等因素影響較大，影響測量精度；(2)極間距離過大會引起極間電場不均勻，引起測量誤差。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種光電電壓傳感器，穩(wěn)定性和可靠性高并且測量精度高。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種基于介質(zhì)分壓的一體化光電電壓傳感器，其特征在于:包括電壓傳感器，所述電壓傳感器設(shè)置于高壓電極和低壓電極之間，在高壓電極與電壓傳感器之間設(shè)置有第一電介質(zhì)，在低壓電極與電壓傳感器之間設(shè)置有第二電介質(zhì)。
[0006]前述的基于介質(zhì)分壓的一體化光電電壓傳感器，其特征在于:所述電壓傳感器包括依次安裝的第一準(zhǔn)直透鏡、起偏器、1/4波片、電光晶體、檢偏器和第二準(zhǔn)直透鏡。
[0007]前述的基于介質(zhì)分壓的一體化光電電壓傳感器，其特征在于:所述第一電介質(zhì)與第二電介質(zhì)的材質(zhì)相同或不同。
[0008]前述的基于介質(zhì)分壓的一體化光電電壓傳感器，其特征在于:所述第一電介質(zhì)的材質(zhì)為環(huán)氧板、電木或聚四氟乙烯。
[0009]前述的基于介質(zhì)分壓的一體化光電電壓傳感器，其特征在于:所述第二電介質(zhì)的材質(zhì)為環(huán)氧板、電木或聚四氟乙烯。
[0010]本實用新型所達(dá)到的有益效果:本實用新型的一體化光電電壓傳感器，通過選取電介質(zhì)的種類、數(shù)量和厚度解決了高電壓測量和極間距離的矛盾；提高了傳感的穩(wěn)定性、可靠性及測量精度；結(jié)構(gòu)一體化，安裝方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型基于介質(zhì)分壓的一體化光電電壓傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的說明。
[0013]本實用新型包括由電極引線1、高壓電極21和低壓電極22、第一電介質(zhì)材料3第二電介質(zhì)材料4、第一準(zhǔn)直透鏡5和第二準(zhǔn)直透鏡6、起偏器7、1/4波片8、電光晶體9和檢偏器10。第一準(zhǔn)直透鏡5和第二準(zhǔn)直透鏡6、起偏器7、1/4波片8、電光晶體9和檢偏器10構(gòu)成電壓傳感器。第一電介質(zhì)材料3、第二電介質(zhì)材料4和電壓傳感器構(gòu)成分壓器?；窘Y(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0014]電介質(zhì)材料可選擇性能穩(wěn)定、絕緣強度高、變形小的環(huán)氧板、電木、聚四氟乙烯等。電介質(zhì)材料的種類、層數(shù)、厚度根據(jù)傳感器所能承受的工作電壓及傳感器的線性工作范圍確定。
[0015]電介質(zhì)材料起分壓作用，使傳感器工作在合適的電壓范圍，既保證傳感器在測量高電壓時不被擊穿，又使傳感器工作在線性輸入輸出范圍，解決了高電壓測量與傳感器所能承受電壓之間的矛盾，實現(xiàn)了傳感器的一體化設(shè)計，改善了傳感器的性能，提高了傳感器的穩(wěn)定性可靠性。
[0016]傳感器的工作過程為:光纖將光由透鏡稱合入電壓傳感器，光在電場的作用下發(fā)生雙折射(即電光效應(yīng))，被電壓調(diào)制了的光由透鏡耦合入光纖，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換等信號處理即可得到被測電壓。
[0017]本實用新型的一體化介質(zhì)分壓光電電壓傳感器解決了高電壓測量與極間放電之間的矛盾，保證了傳感器的線性工作范圍，可直接用于高電壓測量，提高了傳感器的穩(wěn)定性、可靠性和電壓測量精度。
【權(quán)利要求】
1.一種基于介質(zhì)分壓的一體化光電電壓傳感器，其特征在于:包括電壓傳感器，所述電壓傳感器設(shè)置于高壓電極和低壓電極之間，在高壓電極與電壓傳感器之間設(shè)置有第一電介質(zhì)，在低壓電極與電壓傳感器之間設(shè)置有第二電介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于介質(zhì)分壓的一體化光電電壓傳感器，其特征在于:所述電壓傳感器包括依次安裝的第一準(zhǔn)直透鏡、起偏器、1/4波片、電光晶體、檢偏器和第二準(zhǔn)直透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于介質(zhì)分壓的一體化光電電壓傳感器，其特征在于:所述第一電介質(zhì)與第二電介質(zhì)的材質(zhì)相同或不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于介質(zhì)分壓的一體化光電電壓傳感器，其特征在于:所述第一電介質(zhì)的材質(zhì)為環(huán)氧板、電木或聚四氟乙烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于介質(zhì)分壓的一體化光電電壓傳感器,其特征在于:所述第二電介質(zhì)的材質(zhì)為環(huán)氧板、電木或聚四氟乙烯。
【文檔編號】G01R19/00GK203455392SQ201320614842
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】孫健, 李開成, 崔恒志, 王忠東, 袁宇波, 袁曉冬, 卜強生 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院