[发明专利]一种电子式电压传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电压传感器，尤其涉及一种电子式电压传感器。

背景技术

电压互感器是电力系统中进行电压测量和获取继电保护信号的重要设备，其精度和可靠性与电力系统的安全性和经济运行密切相关。长期以来，传统的电磁感应式电压互感器在继电保护和电压测量中一直占据主导地位。但电磁感应式电压互感器具有测量精度低，体积大，造价高，绝缘结构复杂，易出现铁磁谐振等缺点。而电子式互感器具有测量精度高，频带宽，动态范围大，结构紧凑，抗干扰能力强，便于与计算机接口，满足电力系统自动化和数字化要求，特别适合数字化变电站需要等优点。

作为电子式电压互感器核心部分的传感器，按照其获取信号方式的不同，可以分为光学晶体型、电阻分压型和电容分压型。光学晶体型传感器易受环境温度的影响，因此其结构和信号处理电路比较复杂；电阻分压型传感器采用两个电阻对一次高压进行分压，得到二次低压，因此其高压臂侧需要一个阻值非常高的电阻，而阻值高的电阻误差也非常的大，影响其测量精度；对于电容分压型传感器，传统的方法是采用电力电容器分压或用气体作为绝缘材料，因此其结构复杂，体积大，使用和运行维护成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何克服现有的电子式电压传感器结构复杂、体积大、使用和运行维护成本高等缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电子式电压传感器，包括高压导电棒、绝缘子、圆筒、双面柔性电路板和精密电阻，所述高压导电棒外部套设有固体绝缘材料，所述高压导电棒和固体绝缘材料构成双圆筒结构，所述圆筒结构外部贴附双面柔性电路板，所述柔性电路板底层通过精密电阻接地。

进一步地，所述传感器由第一筒形电容器和第二筒形电容器串联组成，所述第一筒形电容器的电容由内圆筒构成，所述高压导电棒的外表面作为一个极板，所述双面柔性电路板的底层和顶层均具有铜膜，所述铜膜作为另一个极板，所述绝缘材料作为电解质。

进一步地，所述第二筒形电容器的电容由外圆筒构成，所述双面柔性电路板的顶层和底层的铜膜作为两个极板，所述柔性电路板的基材作为电解质。

具体地，所述柔性电路板的基材为聚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二酯和聚乙烯的一种或多种。

具体地，所述柔性电路板的厚度为1～100mm。

具体地，所述精密电阻直接焊在柔性电路板。

进一步地，所述绝缘材料选用聚四氟乙烯。

进一步地，所述绝缘子套设在导电棒外部，所述导电棒设置在圆筒内部。

本发明的电子式电压传感器，具有如下有益效果：本发明的电子式电压传感器结构简单，适合工业批量生产；采用双面柔性电路板可将信号调理电路放在传感器的内部，可提高传感器的信噪比；特别适合电磁环境恶劣的电力系统中使用；精密电阻直接焊接在双面柔性电路板上，可有效减少引线误差，增加了系统的信噪比，提高了测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明的电子式电压传感器的结构示意图。

图中：1-导电棒，2-绝缘子，3-精密电阻，4-柔性电路板，5-圆筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种电子式电压传感器，包括高压导电棒1、绝缘子2、圆筒5、双面柔性电路板4和精密电阻3，所述高压导电棒1外部套设有固体绝缘材料，所述高压导电棒1和固体绝缘材料构成双圆筒结构，所述圆筒5结构外部贴附双面柔性电路板4，所述柔性电路板4底层通过精密电阻3接地。

所述传感器由第一筒形电容器和第二筒形电容器串联组成，所述第一筒形电容器的电容由内圆筒构成，所述高压导电棒1的外表面作为一个极板，所述双面柔性电路板4的底层和顶层均具有铜膜，所述铜膜作为另一个极板，所述绝缘材料作为电解质。

所述第二筒形电容器的电容由外圆筒构成，所述双面柔性电路板4的顶层和底层的铜膜作为两个极板，所述柔性电路板4的基材作为电解质。