專利名稱：電能計量柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力傳輸?shù)谋Ｗo和監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及電能計量柜。
背景技術(shù)：
電能計量柜作為電能計量裝置的一種，具有封閉性好，安全性強的特點， 適宜安裝在戶內(nèi)戶外，便于供電公司加強管理。但傳統(tǒng)的電能計量柜大多采用 傳統(tǒng)的電磁型互感器，具有體積大，重量重，帶有鐵磁體，頻帶窄，易飽和且 飽和時二次信號波形畸變，測量誤差大，從而導(dǎo)致計量不準，電量損失大，嚴 重時還會發(fā)生安全隱患，而且在互感器二次信號接入電子式的電能表時，需要 進行多次變換才能把信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號進行處理，增加了無謂的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)， 消耗更多的信號調(diào)理和轉(zhuǎn)換的成本，引入了更多的處理過程誤差，這是極其不 合理，不科學(xué)的。
近年來，隨著我國的城市和農(nóng)村電網(wǎng)進行的大規(guī)模改造、建設(shè)，電力系統(tǒng) 對電子式計量裝置的應(yīng)用需求速增長。與傳統(tǒng)的機械表相比，采用電子計量原 理的三相多功能表，具有高精度、多參數(shù)測量、諧波功率電能計量等優(yōu)勢。但 與之接口的電流電壓互感器仍然是以與傳統(tǒng)的機械表接口的電磁型互感器，互 感器功率大，損耗大，誤差大，與電子式電能表的低功耗、高精度的電氣接口 標準明顯不匹配。
開發(fā)新型的電子式的電壓和電流傳感器成為近年電力系統(tǒng)熱門的研究課題 之一，國內(nèi)外不少研究機構(gòu)和廠商紛紛投入大量的資源進行研究和開發(fā)，并取 得了可喜的進展，新型電子式電壓傳感器與電子式電能表的結(jié)合，將成為計量 裝置技術(shù)發(fā)展的一個新的亮點。
國內(nèi)外對電子式電壓和電流傳感器的研究主要有兩個方向 (1)早期方向是結(jié)合光電子技術(shù)研究開發(fā)的光互感器，根據(jù)光線在不同強 度的電場作用下，產(chǎn)生不同程度的偏轉(zhuǎn)的原理，利用光纖的自身的絕緣性能既 解決絕緣耐壓的問題，又解決信號傳輸?shù)膯栴}，還大大減輕了互感器的重量和體積。
(2)近期的研究的方向是電子式電流傳感器采用羅哥夫斯基(Rogowski) 線圈和輕載線圈的基本原理；電子式電壓傳感器采用電阻或電容(阻容)分壓 原理，直接將一次測的高壓大電流信號，按比例降低為低壓弱電信號，經(jīng)過電 子轉(zhuǎn)換電路處理變?yōu)榭芍苯虞斎氲綔y量或保護裝置中的數(shù)字信號。
羅哥夫斯基Rogowski線圈是一種采用非磁性的骨架的空心線圈。它將一次 電流信號感應(yīng)為二次的電壓信號，并使二次電壓E與一次電流Il的時間微分成 比例，將該二次電壓E進行積分處理，獲得與一次電流成比例的電壓信號，通 過微處理器將該信號進行變換、處理，即可將一次電流信息變成模擬量和數(shù)字 量輸出，由于Rogowski線圈互感器中沒有鐵芯，所以不會出現(xiàn)飽和，因此，在 整個電流范圍直到最大電流，輸出都是線性的；
輕載線圈它代表著經(jīng)典感應(yīng)電流互感器的發(fā)展方向。它由一次繞阻、小鐵 芯和損耗最小化的二次繞組組成。二次繞組上連接著分流電阻，二次電流在分 流電阻兩端的電壓降與一次電流成比例，電子式電流互感器比傳統(tǒng)的電磁式電 流互感器擁有更大的電流測量范圍。
采用電阻分壓原理的電壓傳感器由高壓臂電阻、低壓臂電阻、屏蔽電極等 組成。通過分壓器將一次電壓轉(zhuǎn)換成與一次電壓和相位成比例的小電壓信號。 采用屏蔽電極的方法改善電場分布狀況和雜散電容的影響，現(xiàn)有電子式電壓互 感器屏蔽電極采用高低壓屏蔽電極相對放置，并采用變壓器油作為絕緣介質(zhì)。 實現(xiàn)起來比較麻煩，屏蔽效果不夠理想，而且變壓器油作為逐漸淘汰的絕緣介 質(zhì)，已經(jīng)逐漸在減少使用。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種電能計量柜，通過使用抗干擾性能更好的 電子式電壓傳感器，使得計量柜的測量精度及準確性更好。 上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)
一種電能計量柜，包括電子式電壓傳感器、電子式電流傳感器、電子式電 能表、及將子式電壓傳感器、電子式電流傳感器信號傳送給電子式電能表的傳感器信號傳輸和處理接口和電能表信號接收處理接口；所述電子式電壓傳感器
包括支柱型絕緣子、高壓臂電阻、低壓臂電阻、上屏蔽罩、下屏蔽罩、分壓信 號引出線及電纜插頭，高壓臂電阻、低壓臂電阻串聯(lián)地設(shè)置在支柱型絕緣子內(nèi) 部，高壓臂電阻與低壓臂電阻的節(jié)點通過分壓信號引出線與電纜插頭連接，上 屏蔽罩、下屏蔽罩設(shè)置在支柱型絕緣子內(nèi)部，并分別圍繞高壓臂電阻、低壓臂
電阻而設(shè)置；其特征在于，上屏蔽罩的下端與下屏蔽罩的上端以嵌套方式形成
有重疊部分，并使重疊部分間在徑向上保持一安全距離。
本實用新型中，電子式電壓傳感器采用一種改進結(jié)構(gòu)的屏蔽罩來消除雜散 電容的影響，以保證雖然加大了絕緣間隙，但仍然能保證對雜散電容的屏蔽作 用超過現(xiàn)有屏蔽罩的效果，能最大限度地減小外界雜散電容的影響，提高電壓 變換精度。


圖l為本實用新型的構(gòu)成框圖2為本實用新型中使用的電子式電壓傳感器的縱向截面圖。 附圖標記說明如下1.支柱型絕緣子，2.高壓臂電阻，3.低壓臂電阻，4. 上屏蔽罩，5.下屏蔽罩，6.分壓信號引出線，7.電纜插頭。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型提供的電能計量柜包括電子式電壓傳感器、電 子式電流傳感器、電子式電能表、及將子式電壓傳感器、電子式電流傳感器信 號傳送給電子式電能表的傳感器信號傳輸和處理接口和電能表信號接收處理接 口。該電能計量柜還可以擴展電力負荷管理功能模塊，電力負荷管理功能模塊 通過與電子式電能表的信息交換，實現(xiàn)職能管理的目的；此外，該電能計量柜 可以進一步包括遠程通信模塊，與電力負荷管理功能模塊連接，實現(xiàn)信息交換， 并進而與負荷管理中心\計量管理中心通信，從而使得本計量柜更加智能化和自 動化。
如圖2所示，上述電能計量柜中采用的電子式電壓傳感器包括支柱型絕緣子l、高壓臂電阻2、低壓臂電阻3、上屏蔽罩4、下屏蔽罩5、分壓信號引出 線6及電纜插頭7。支柱型絕緣子1可以由環(huán)氧樹脂等材料制成，高壓臂電阻2、 低壓臂電阻3串聯(lián)地設(shè)置在支柱型絕緣子1內(nèi)部，高壓臂電阻2與低壓臂電阻3 的節(jié)點通過分壓信號引出線6與電纜插頭7連接，電纜插頭7為屏蔽電纜插頭， 用于通過屏蔽電纜與電子式電能表連接。上屏蔽罩4、下屏蔽罩5設(shè)置在支柱型 絕緣子內(nèi)部，并分別圍繞高壓臂電阻2、低壓臂電阻3而設(shè)置。其中，下屏蔽罩 5的直徑大于上屏蔽罩4的直徑，使得下屏蔽罩5的上端嵌套在上屏蔽罩4下端 的外圍，從而形成有重疊部分，并使重疊部分間在徑向上保持一安全距離，既 消除了現(xiàn)有技術(shù)中上屏蔽罩底端與下屏蔽罩上端之間存在的縱向間隔，有保證 了上、下屏蔽罩之間的安全距離。當(dāng)然，也可以是上屏蔽罩4的直徑大于所述 下屏蔽罩5的直徑，此種情況是上屏蔽罩4的下端嵌套在下屏蔽罩5上端的外 圍。
本實用新型中，電子式電流互感器采用輕載線圈原理，直接將一次電流轉(zhuǎn) 換為適合數(shù)據(jù)采集的小電流，在完成電氣隔離的同時,無須進行二次變換，減少 中間變換環(huán)節(jié)，提高了整體轉(zhuǎn)換精度。
權(quán)利要求1.一種電能計量柜，包括電子式電壓傳感器、電子式電流傳感器、電子式電能表、及將子式電壓傳感器、電子式電流傳感器信號傳送給電子式電能表的傳感器信號傳輸和處理接口和電能表信號接收處理接口；所述電子式電壓傳感器包括支柱型絕緣子、高壓臂電阻、低壓臂電阻、上屏蔽罩、下屏蔽罩、分壓信號引出線及電纜插頭，高壓臂電阻、低壓臂電阻串聯(lián)地設(shè)置在支柱型絕緣子內(nèi)部，高壓臂電阻與低壓臂電阻的節(jié)點通過分壓信號引出線與電纜插頭連接，上屏蔽罩、下屏蔽罩設(shè)置在支柱型絕緣子內(nèi)部，并分別圍繞高壓臂電阻、低壓臂電阻而設(shè)置；其特征在于，上屏蔽罩的下端與下屏蔽罩的上端以嵌套方式形成有重疊部分，并使重疊部分間在徑向上保持一安全距離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能計量柜，其特征在于，還包括與電子式電能表連 接的電力負荷管理功能模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能計量柜，其特征在于，還包括與電力負荷管理功 能模塊連接的遠程通信模塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項所述的電能計量柜，其特征在于，所述電子式 電流傳感器采用輕載線圈結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種電能計量柜，包括電子式電壓傳感器、電子式電流傳感器、電子式電能表、及傳感器信號傳輸和處理接口和電能表信號接收處理接口；所述電子式電壓傳感器包括支柱型絕緣子、高壓臂電阻、低壓臂電阻、上屏蔽罩、下屏蔽罩、分壓信號引出線及電纜插頭，高壓臂電阻、低壓臂電阻串聯(lián)地設(shè)置在支柱型絕緣子內(nèi)部，高壓臂電阻與低壓臂電阻的節(jié)點通過分壓信號引出線與電纜插頭連接，上屏蔽罩、下屏蔽罩設(shè)置在支柱型絕緣子內(nèi)部，上屏蔽罩的下端與下屏蔽罩的上端以嵌套方式形成有重疊部分，并使重疊部分間在徑向上保持一安全距離，以保證對雜散電容的屏蔽作用超過現(xiàn)有屏蔽罩的效果，能最大限度地減小外界雜散電容的影響，提高電壓變換精度。
文檔編號G01R22/06GK201302592SQ200820050728
公開日2009年9月2日 申請日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者遠 任, 胡紅陔, 邱嘉文, 鄭永義, 霞 韓, 黃秀彬 申請人:珠海威瀚科技發(fā)展有限公司