一种深度融合电压、电流传感器的制作方法

1.本技术涉及高压电缆检测的领域，尤其是涉及一种深度融合电压、电流传感器。


背景技术：

2.随着我国电网一二次融合的逐步深入推进，电压、电流组合传感器（又称组合传感器或电压、电流传感器）也越来越多的使用在柱上项目的配套中，而通过电子式组合传感器，使得柱上断路器成套具有更大的过流保护倍数以及更高的精度等级。
3.而随着电压、电流组合传感器应用的越来越多，对于品质的要求也越来越高，对于10kv电压等级，标准中规定局部放电水平1.2um<50pc，可是团标t/ces 018-2018将局部放电水平提高到了1.2um<20pc，而组合传感器的体积小，且内置电压、电流传感器，导致了组合传感器的局部放电水平一直居高不下，故而急需研发一款品质更高的电压、电流组合传感器。


技术实现要素：

4.为了改善电压、电流传感器局部放电性能较差的问题，本技术提供一种深度融合电压、电流传感器。
5.本技术提供的一种深度融合电压、电流传感器，采用如下的技术方案：
6.一种深度融合电压、电流传感器，包括壳体，所述壳体内设置有用于检测电流的电流传感器以及用于检测电压的电压传感器，所述壳体上设置有用于与电缆电连接的绝缘介质管，所述电流传感器与电压传感器均电连接在绝缘介质管上，所述绝缘介质管上套设有金属网，所述电流传感器环绕设置在金属网外，所述电流传感器外表面上设置有半导电带。
7.通过采用上述技术方案，通过绝缘介质管与电缆电连接，金属网电连接在绝缘介质管上，从而在绝缘介质管上形成高电位，而在半导电带均匀电场的作用下，电场从绝缘介质管指向半导电带，即半导电带作为地电位，而在绝缘介质管与半导电带之间形成了相对均匀的电场，从而实现了壳体内部电场的均匀分摊，降低了局部电压过高的概率，提高了防止局部放电的性能，降低了局部放电的数值。
8.可选的，所述金属网与电流传感器之间设置有绝缘介质环，所述电流传感器通过绝缘介质环电连接在金属网上。
9.通过采用上述技术方案，通过绝缘介质环来对电缆中流入电流传感器的高压电流进行削弱，降低了电缆中的高压电流产生电弧将电流传感器击穿，导致电流传感器损坏的概率，对电流传感器起到了保护作用。
10.可选的，所述绝缘介质环上设置有保护模块，所述保护模块电连接在绝缘介质环上，所述保护模块用于输出相应的保护信号。
11.通过采用上述技术方案，当保护模块检测到电缆上的电流出现过流时，输出相应的保护信号来对电缆的电路进行切断，从而对配电电网设备、用电器以及检测设备进行保护。
12.可选的，所述电压传感器上设置有金属屏蔽网，所述金属屏蔽网设置于电压传感器与绝缘介质管之间。
13.通过采用上述技术方案，通过金属屏蔽网来对电场方向从电缆指向电压传感器的电场进行屏蔽，还对电流传感器与电压传感器的高压端之间的电场进行均匀，从而达到了均匀电场的作用，进一步通过均匀壳体内的整体电场来达到降低了局部电场的作用，降低了局部放电的数值。
14.可选的，所述金属屏蔽网将电压传感器靠近绝缘介质管的端部包围。
15.通过采用上述技术方案，将电压传感器的高压端的端部进行包围，最大程度的保证了均匀电压传感器高压端与电流传感器之间的电场的作用，减少了用料，减小了金属屏蔽网占用的体积，降低了生产成本。
16.可选的，所述金属屏蔽网侧壁与电压传感器外侧壁相平行。
17.通过采用上述技术方案，通过保持金属屏蔽网与电压传感器之间的距离，使得金属屏蔽网与电压传感器之间的场强更加均匀，进一步保证了电场的均匀，降低了局部电压。
18.可选的，所述绝缘介质管上套设有取电金属环，所述取电金属环用于套设电连接在电缆上，所述取电金属环上电连接有高压引线，所述高压引线电连接在电压传感器上。
19.通过采用上述技术方案，通过取电金属环与高压引线来使电压传感器远离电流传感器的同时，还保证了电压传感器接收电缆中的电压的稳定性，而电压传感器远离电流传感器降低了电压传感器的高压端所产生的电场对电流传感器造成影响的概率。
20.可选的，所述壳体与绝缘介质管之间填充有绝缘介质层。
21.通过采用上述技术方案，通过绝缘介质层来对电缆产生电弧造成影响，使得电缆难以产生电弧击穿电压传感器与电流传感器，对电压传感器与电流传感器起到了保护作用。
22.可选的，所述金属网上设置有限位环片，所述限位环片插入至绝缘介质层内。
23.通过采用上述技术方案，通过限位环片来对金属网进行限位，降低了金属网在绝缘介质管上滑动的概率，提高了金属网的稳定性，从而使金属网与半导电带之间的配合作用更加稳定可靠。
24.可选的，所述绝缘介质管、金属网以及电流传感器呈同轴周向环绕设置。
25.通过采用上述技术方案，通过同轴设置，使得金属网与电流传感器之间的距离更加一致，使得在金属网与电流传感器之间同一径向距离上的场强相同，使得金属网与电流传感器之间的场强更加均匀，进一步提高了均匀电场的效果。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
27.1.实现了壳体内部电场的均匀分摊，降低了局部电压过高的概率，提高了防止局部放电的性能，降低了局部放电的数值。
28.2.对电流传感器与电压传感器的高压端之间的电场进行均匀，从而达到了均匀电场的作用，进一步通过均匀壳体内的整体电场来达到降低了局部电场的作用，降低了局部放电的数值。
附图说明
29.图1是本技术实施例中一种深度融合电压、电流传感器的剖面示意图。
30.图2是图1的剖面左视图。
31.附图标记说明：1、壳体；11、电流传感器；12、电压传感器；13、保护模块；2、绝缘介质管；21、绝缘介质环；3、金属网；31、半导电带；32、限位环片；4、金属屏蔽网；41、取电金属环；42、高压引线；5、绝缘介质层。
具体实施方式
32.以下结合附图1-2对本技术作进一步详细说明。
33.本技术实施例公开一种深度融合电压、电流传感器。参照图1与图2，深度融合电压、电流传感器包括壳体1，壳体1内安装有用于检测电流的电流传感器11以及用于检测电压的电压传感器12。壳体1上贯穿插设有用于与电缆电连接的绝缘介质管2，电缆从绝缘介质管2中穿过，且电缆外侧壁与绝缘介质管2内壁抵触贴合实现电连接，通过绝缘介质管2实现对电缆中流向电流传感器11与电压传感器12的高压电流进行削弱，本实施例中，绝缘介质管2采用环氧树脂制成。
34.参照图1与图2，电流传感器11与电压传感器12均电连接在绝缘介质管2上，绝缘介质管2外侧壁上还包裹套设有金属网3，金属网3内圈侧壁抵触贴合在绝缘介质管2外圈侧壁上，金属网3的长度方向与绝缘介质管2的长度方向平行。电流传感器11环绕在金属网3外，电流传感器11与金属网3之间固定连接有绝缘介质环21，本实施例中，绝缘介质环21采用环氧树脂制成。绝缘介质环21呈周向环绕在金属网3外圈侧壁上，电流传感器11的线圈呈周向环绕固定在绝缘介质环21外圈侧壁上，电缆的电流通过绝缘介质管2、金属网3、绝缘介质环21后流入电流传感器11的线圈。绝缘介质环21的长度方向与金属网3平行，而电流传感器11线圈的长度方向与绝缘介质环21的长度方向平行，使得绝缘介质管2、金属网3、绝缘介质环 21以及电流传感器11的线圈呈同轴周向环绕。电压传感器12的长度方向朝远离绝缘介质管2的方向延伸。
35.参照图1与图2，电流传感器11外表面上缠绕有半导电带31，半导电带31通过半叠绕工艺缠绕在电流传感器11外圈侧壁上，电流传感器11外圈侧壁与电流传感器11线圈平行，使半导电带31与金属网3呈同轴设置。
36.参照图1与图2，绝缘介质环21上固定连接有保护模块13，保护模块13呈周向环绕在绝缘介质环21外圈侧壁上，保护模块13电连接在绝缘介质环21上，保护模块13用于输出相应的保护信号，本实施例中，保护模块13可采用电磁感应的原理来工作，当电缆中的电流突然变化，则磁场产生变化，从而使保护模块13感应出保护信号并输出。保护模块13电连接在外部的处理器上，处理器接收到保护信号后进行处理并输出相应的控制信号给继电器，若是判断过流则通过继电器断开电缆的电路。
37.参照图1与图2，壳体1与绝缘介质管2之间填充有绝缘介质层5，绝缘介质层5填充满壳体1的内部空间，本实施例中，绝缘介质层5采用环氧树脂制成。金属网3长度方向的两端端部的外圈侧壁上固定连接有限位环片32，限位环片32插入至绝缘介质层5内。限位环片32距离最近的电流传感器11侧壁或保护模块13侧壁至少有10mm的距离。
38.参照图1与图2，绝缘介质管2上靠近壳体1外部的端部上套设有取电金属环41，取电金属环41内圈侧壁抵触贴合在绝缘介质管2外圈侧壁上，且取电金属环41电连接在绝缘介质管2上，取电金属环41用于套设电连接在电缆上。取电金属环41外圈侧壁上固定连接有
高压引线42，高压引线42的一端电连接在取电金属环41上，高压引线42的另一端电连接在电压传感器12靠近绝缘介质管2的端部上。高压引线42从取电金属环41朝电压传感器12的延伸过程中，高压引线42与电流传感器11外侧壁持续保持20mm的距离以上。
39.参照图1与图2，高压引线42靠近电压传感器12的位置上固定连接有金属屏蔽网4，金属屏蔽网4设置于电压传感器12与绝缘介质管2之间，金属屏蔽网4将电压传感器12靠近绝缘介质管2的端部包围，金属屏蔽网4将整个电压传感器12半包围。金属屏蔽网4分为两段，第一段金属屏蔽网4的长度方向与绝缘介质管2的长度方向相平行，且此段金属屏蔽网4与电压传感器12朝向绝缘介质管2的端部侧壁平行；第二段金属屏蔽网4的长度方向朝远离绝缘介质管2的方向延伸，此段金属屏蔽网4与电压传感器12的长度方向平行，且此段金属屏蔽网4朝向电压传感器12的侧壁与电压传感器12朝向金属屏蔽网4的外侧壁之间至少保持15mm的间隔距离。也即金属屏蔽网4侧壁与电压传感器12外侧壁相平行。
40.本技术实施例一种深度融合电压、电流传感器的实施原理为：当在对电缆的电流、电压进行检测时，电缆的高压产生的场强首先通过金属网3与取电金属环41形成高压电位，再通过与半导电带31的平面对平面来实现场强的相对均匀，再通过金属屏蔽网4来均匀电压传感器12的高压端与电流传感器11之间的电场。
41.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种深度融合电压、电流传感器，包括壳体（1），所述壳体（1）内设置有用于检测电流的电流传感器（11）以及用于检测电压的电压传感器（12），其特征在于：所述壳体（1）上设置有用于与电缆电连接的绝缘介质管（2），所述电流传感器（11）与电压传感器（12）均电连接在绝缘介质管（2）上，所述绝缘介质管（2）上套设有金属网（3），所述电流传感器（11）环绕设置在金属网（3）外，所述电流传感器（11）外表面上设置有半导电带（31）。2.根据权利要求1所述的一种深度融合电压、电流传感器，其特征在于：所述金属网（3）与电流传感器（11）之间设置有绝缘介质环（21），所述电流传感器（11）通过绝缘介质环（21）电连接在金属网（3）上。3.根据权利要求2所述的一种深度融合电压、电流传感器，其特征在于：所述绝缘介质环（21）上设置有保护模块（13），所述保护模块（13）电连接在绝缘介质环（21）上，所述保护模块（13）用于输出相应的保护信号。4.根据权利要求1所述的一种深度融合电压、电流传感器，其特征在于：所述电压传感器（12）上设置有金属屏蔽网（4），所述金属屏蔽网（4）设置于电压传感器（12）与绝缘介质管（2）之间。5.根据权利要求4所述的一种深度融合电压、电流传感器，其特征在于：所述金属屏蔽网（4）将电压传感器（12）靠近绝缘介质管（2）的端部包围。6.根据权利要求4所述的一种深度融合电压、电流传感器，其特征在于：所述金属屏蔽网（4）侧壁与电压传感器（12）外侧壁相平行。7.根据权利要求1所述的一种深度融合电压、电流传感器，其特征在于：所述绝缘介质管（2）上套设有取电金属环（41），所述取电金属环（41）用于套设电连接在电缆上，所述取电金属环（41）上电连接有高压引线（42），所述高压引线（42）电连接在电压传感器（12）上。8.根据权利要求1所述的一种深度融合电压、电流传感器，其特征在于：所述壳体（1）与绝缘介质管（2）之间填充有绝缘介质层（5）。9.根据权利要求8所述的一种深度融合电压、电流传感器，其特征在于：所述金属网（3）上设置有限位环片（32），所述限位环片（32）插入至绝缘介质层（5）内。10.根据权利要求1所述的一种深度融合电压、电流传感器，其特征在于：所述绝缘介质管（2）、金属网（3）以及电流传感器（11）呈同轴周向环绕设置。

技术总结
本申请涉及高压电缆检测的领域，尤其是涉及一种深度融合电压、电流传感器，其包括壳体，所述壳体内设置有用于检测电流的电流传感器以及用于检测电压的电压传感器，所述壳体上设置有用于与电缆电连接的绝缘介质管，所述电流传感器与电压传感器均电连接在绝缘介质管上，所述绝缘介质管上套设有金属网，所述电流传感器环绕设置在金属网外，所述电流传感器外表面上设置有半导电带。本申请具有提高电压、电流传感器局部放电性能的效果。传感器局部放电性能的效果。传感器局部放电性能的效果。


技术研发人员：关守义 胡孟雷 胡旭雷
受保护的技术使用者：浙江中拓高压电器有限公司
技术研发日：2023.02.20
技术公布日：2023/7/28