一體化高電壓取能電源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種一體化高電壓取能電源，包括絕緣外套管、與供配電線路連接的高壓電容器、與高壓電容器連接的變壓器、與變壓器的一次側(cè)線圈并接的分壓電容器和安裝在絕緣外套管內(nèi)的電子線路板，高壓電容器、變壓器和電子線路板由上至下安裝在絕緣外套管內(nèi)；電子線路板上設(shè)置有電壓測量電路、防雷保護(hù)模塊和與變壓器的二次側(cè)線圈連接的AC/DC電源模塊，電壓測量電路與分壓電容器連接，防雷保護(hù)模塊與高壓電容器連接；變壓器、分壓電容器和電子線路板均位于絕緣外套管的內(nèi)側(cè)底部且三者均灌封于灌封膠填充結(jié)構(gòu)內(nèi)。本實(shí)用新型安裝緊湊且性能穩(wěn)定可靠、使用效果好，裝配過程簡單，能簡便、快速完成安裝，使用壽命長。
【專利說明】
一體化高電壓取能電源
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)自動化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種一體化高電壓取能電源。
【背景技術(shù)】
[0002]對配電線路進(jìn)行在線監(jiān)測時，其輸電線路的電源供給是需解決的關(guān)鍵問題之一。實(shí)際進(jìn)行在線監(jiān)測時，由于采集信號的各種傳感器及信號發(fā)送單元等都布設(shè)在架空線附近，安裝高度和安裝位置均受到很大限制，因而不可能使用常規(guī)電源。而且，由于對上述傳感器及信號發(fā)送單元等進(jìn)行供電的電源工作在野外，維修不便，因而通常上述電源均需具備長期免維護(hù)功能，則相應(yīng)對電源的可靠性提出了很高要求。但是，現(xiàn)如今還未出現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)簡單、接線方便、性能穩(wěn)定可靠且受外界環(huán)境影響小的供電電源。因此，開發(fā)出性能良好的特種電源并將其應(yīng)用于配電線路狀態(tài)參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)，具有重要的實(shí)用價值。
[0003]現(xiàn)如今，配電線路狀態(tài)參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)的供電方法沒有一個統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)且規(guī)范的方法可供遵循，施工操作隨意性較大，所采用的供電電源也不統(tǒng)一，并且需要用電設(shè)備上安裝調(diào)壓裝置等，實(shí)際應(yīng)用中不可避免地存在使用操作不便、安裝難度大、使用效果較差等問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種一體化高電壓取能電源，其結(jié)構(gòu)簡單、安裝緊湊且性能穩(wěn)定可靠、使用效果好，能簡便、快速完成安裝，并且使用壽命長。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種一體化高電壓取能電源，其特征在于:包括絕緣外套管、與供配電線路連接的高壓電容器、與所述高壓電容器連接的變壓器、與變壓器的一次側(cè)線圈并接的分壓電容器和安裝在絕緣外套管內(nèi)的電子線路板，所述高壓電容器與變壓器的一次側(cè)線圈連接，所述高壓電容器為一個取能電容或由多個所述取能電容串接而成;所述電子線路板上設(shè)置有對所述供配電線路的電壓進(jìn)行實(shí)時測量的電壓測量電路、所述供配電線路發(fā)生落雷事故時對變壓器進(jìn)行保護(hù)的防雷保護(hù)模塊和與變壓器的二次側(cè)線圈連接的AC/DC電源模塊，所述電壓測量電路與分壓電容器連接，所述防雷保護(hù)模塊與所述高壓電容器連接，所述分壓電容器布設(shè)在電子線路板上且其位于電子線路板上方;所述高壓電容器和變壓器均安裝在絕緣外套管內(nèi)，且所述高壓電容器、變壓器和電子線路板由上至下布設(shè);所述絕緣外套管的內(nèi)側(cè)底部為由灌封膠填充形成的灌封膠填充結(jié)構(gòu)，所述變壓器、分壓電容器和電子線路板均位于絕緣外套管的內(nèi)側(cè)底部且三者均灌封于灌封膠填充結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0006]上述一體化高電壓取能電源，其特征是:所述絕緣外套管由外側(cè)套管和同軸套裝在所述外側(cè)套管內(nèi)的內(nèi)部套管組成;所述內(nèi)部套管的內(nèi)腔分為電容器安裝腔和位于所述電容器安裝腔下方且由灌封膠填充結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝的底部封裝腔，所述高壓電容器裝于所述電容器安裝腔內(nèi)，所述變壓器、分壓電容器和電子線路板均位于所述底部封裝腔內(nèi)；所述電容器安裝腔和所述底部封裝腔均為圓柱形腔體，所述電容器安裝腔的內(nèi)徑小于所述底部封裝腔的內(nèi)徑。
[0007]上述一體化高電壓取能電源，其特征是:所述絕緣外套管分為上部套管和位于上部套管正下方的下部套管，所述上部套管的內(nèi)徑小于下部套管的內(nèi)徑，所述上部套管與下部套管內(nèi)部連通，所述高壓電容器布設(shè)在上部套管內(nèi)；所述下部套管的內(nèi)側(cè)上部設(shè)置有對上部套管的底部開口進(jìn)行封堵的電極板，所述高壓電容器底部支撐于電極板上;所述變壓器位于下部套管內(nèi)且其位于電極板下方，所述電子線路板布設(shè)在下部套管的內(nèi)側(cè)下部，所述變壓器支撐于電極板與電子線路板之間；所述AC/DC電源模塊的電源輸出端接有電源輸出線;所述電壓測量電路的輸出端接有電壓測量輸出線，所述電源輸出線和所述電壓測量輸出線均位于電子線路板下方;所述下部套管的內(nèi)側(cè)下部為灌封膠填充結(jié)構(gòu)，所述電源輸出線與所述電壓測量輸出線的內(nèi)端、電極板、變壓器、分壓電容器和電子線路板均灌封于灌封膠填充結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0008]上述一體化高電壓取能電源，其特征是:所述取能電容的數(shù)量為多個，多個所述取能電容由上至下裝在上部套管內(nèi)，且相鄰兩個取能電容之間均墊裝有導(dǎo)電墊片；多個所述取能電容中位于最上部的取能電容為頂部電容，所述上部套管上部裝有第一導(dǎo)電螺柱，所述第一導(dǎo)電螺柱位于多個所述取能電容的正上方，所述上部套管的頂端開口為供第一導(dǎo)電螺柱安裝的螺柱安裝口；所述第一導(dǎo)電螺柱的下端伸入至上部套管內(nèi)且其底端與所述頂部電容上端接觸，所述第一導(dǎo)電螺柱的上端伸出至上部套管外側(cè)；多個所述取能電容中位于最下部的取能電容為底部電容，所述底部電容的底端支撐于電極板上且其與電極板上表面接觸;多個所述取能電容通過導(dǎo)電墊片進(jìn)行串接且其通過第一導(dǎo)電螺柱與所述供配電線路連接。
[0009]上述一體化高電壓取能電源，其特征是:所述第一導(dǎo)電螺柱通過鎖緊螺母鎖緊固定在上部套管上，第一導(dǎo)電螺柱上套裝有固定螺母，所述固定螺母位于鎖緊螺母上方且二者之間墊裝有墊片，所述第一導(dǎo)電螺柱與所述頂部電容之間設(shè)置有導(dǎo)電墊片。
[0010]上述一體化高電壓取能電源，其特征是:所述上部套管與下部套管呈同軸布設(shè)，所述下部套管為圓柱形套管，所述電極板為金屬導(dǎo)電板且其位于上部套管的正下方;所述電極板為圓形平板且其直徑大于下部套管的內(nèi)徑，所述下部套管的內(nèi)側(cè)頂部開有供電極板安裝的卡槽;所述變壓器位于電極板的正下方；
[0011]所述電子線路板與電極板之間通過多個固定螺柱和一個第二導(dǎo)電螺柱進(jìn)行連接，所述第二導(dǎo)電螺柱和多個所述固定螺柱均與下部套管呈平行布設(shè)，所述防雷保護(hù)模塊和分壓電容器均通過所述第二導(dǎo)電螺柱和電極板與所述高壓電容器連接。
[0012]上述一體化高電壓取能電源，其特征是:所述電源輸出線的數(shù)量為兩根，兩根所述電源輸出線分別與AC/DC電源模塊的兩個所述電源輸出端連接;所述電壓測量輸出線的數(shù)量為兩根，兩根所述電壓測量輸出線分別與電壓測量電路的兩個所述輸出端連接;兩根所述電源輸出線和兩根所述電壓測量輸出線均套裝在一根電纜護(hù)套管內(nèi)，所述電纜護(hù)套管上端灌封于灌封膠填充結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0013]上述一體化高電壓取能電源，其特征是:所述電壓測量電路包括電壓采樣電容器和與電壓采樣電容器連接的電阻分壓電路;所述分壓電容器的兩個接線端分別與變壓器的一次側(cè)線圈的兩個接線端連接，所述分壓電容器的一端經(jīng)取能電容后與所述供配電線路連接且其另一端經(jīng)電壓采樣電容器后接地。
[0014]上述一體化高電壓取能電源，其特征是:所述電阻分壓電路包括電阻R1、電阻R2和電阻R3，電阻Rl與電壓采樣電容器并接，電阻Rl的一端接地且其另一端經(jīng)電阻R2和電阻R3后接地，電阻R3的兩端均為電壓測量電路的輸出端。
[0015]上述一體化高電壓取能電源，其特征是:還包括布設(shè)在絕緣外套管底部的密封圈，所述絕緣外套管的底部開有供密封圈安裝的環(huán)形凹槽;所述絕緣外套管的底部沿圓周方向設(shè)置有多個分別供連接螺栓安裝的螺栓安裝孔，多個所述螺栓安裝孔均位于所述密封圈內(nèi)側(cè)。
[0016]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、加工制作方便且加工制作成本低。
[0018]2、采用一體化結(jié)構(gòu)，能有效解決現(xiàn)有電源需在用電裝置中安裝專門的電源模塊的安裝問題。
[0019]3、整體封裝在絕緣外套管內(nèi)，相對空線螺絲出線方式，能有效杜絕潮氣對線路板的影響，大大提高了電源的使用壽命。
[0020]4、采用M20銅螺柱與高壓配電線路連接，解決以往電源在工程施工中存在的安裝工具不統(tǒng)一、安裝不便等問題。
[0021]5、提供連接螺栓并設(shè)置密封圈，與用電設(shè)備組合更靈活，可直接裝在用電設(shè)備的殼體上，出線直接進(jìn)入用電設(shè)備，減少線路連接，操作簡便，且能大幅提高可靠性。
[0022]6、不僅能為用電設(shè)備供電，還能提供所接高電壓供配電線路的電壓信號。
[0023]7、在高壓電容器下端串聯(lián)分壓電容器，同時與補(bǔ)償變壓器并聯(lián)，形成相互補(bǔ)償電路，使輸出電壓穩(wěn)定可控，輸出能量增大。
[0024]8、輸出的電源直流、交流可選，只需在變壓器的二次側(cè)線圈兩端再分別引出一根交流電源輸出線即可，實(shí)現(xiàn)簡便。
[0025]9、使用效果好且實(shí)用價值高，直接從供配電線路中的母線取電，不受線路負(fù)荷影響，易安裝，并且線路停電時可提供合閘操作電源。
[0026]10、功能完善，工作性能穩(wěn)定可靠，取能電容采用金屬化聚丙烯膜電容器，具有損耗因數(shù)低、絕緣電阻高、電容量和損耗因數(shù)與溫度和頻率對比的穩(wěn)定性高及自愈等特點(diǎn)；防雷保護(hù)模塊的功能是在線路落雷時保護(hù)變壓器不受損壞，取能變壓器的變比為220/30且其一二次耐壓5kV;AC/DC電源模塊為高效綠色AC-DC電源模塊，具有輸入電壓范圍寬、交直流兩用、高效率、高可靠性、低功耗、安全隔離等優(yōu)點(diǎn)，因而能有效解決1kV供電電纜中配網(wǎng)電力設(shè)備監(jiān)控裝置的供電問題。同時，設(shè)置有電壓測量電路，能對供配電線路的電壓進(jìn)行實(shí)時測量。
[0027]11、所采用的裝配方法步驟簡單、設(shè)計(jì)合理且實(shí)現(xiàn)方便、使用效果好，能簡便、快速完成一體化高電壓取能電源的裝配過程，并且裝配過程易于控制，裝配的一體化高電壓取能電源質(zhì)量高。
[0028]12、所采用的安裝方法步驟簡單、設(shè)計(jì)合理且安裝簡便、使用效果好，安裝方式靈活，包括對接式安裝和固定式安裝兩種安裝方式，大幅度簡化了線路連接與設(shè)備安裝過程，實(shí)際操作非常簡便，只需確定安裝方式并按所確定的安裝方式進(jìn)行安裝即可，并且兩種安裝方式實(shí)際操作簡便，使用效果好。
[0029]綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、安裝緊湊且性能穩(wěn)定可靠、使用效果好，裝配過程簡單，能簡便、快速完成安裝，并且使用壽命長，能有效解決架空線配電線路狀態(tài)參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)使用時的供電問題。
[0030]下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0031]圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。
[0032]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0033]圖3為本實(shí)用新型的裝配方法流程框圖。
[0034]附圖標(biāo)記說明:
[0035]I—固定螺柱；2—取能電容；3—變壓器；
[0036]4 一絕緣外套管；4-1 一上部套管； 4-2—下部套管；
[0037]4-21一卡槽；5—分壓電容器；6—電極板；
[0038]7—電子線路板；8—電壓測量電路；
[0039]8-1 一電壓米樣電容器； 9 一防雷保護(hù)模塊；
[0040]10—AC/DC電源模塊；11一灌封膠填充結(jié)構(gòu)；
[0041]12—電纜護(hù)套管；13—第一導(dǎo)電螺柱； 14 一連接螺栓；
[0042]15—密封圈；16—環(huán)形限位件；17—鎖緊螺母；
[0043]18—固定螺母；19 一導(dǎo)電墊片。
【具體實(shí)施方式】
[0044]如圖1、圖2所示的一體化高電壓取能電源，包括絕緣外套管4、與供配電線路連接的高壓電容器、與所述高壓電容器連接的變壓器3、與變壓器3的一次側(cè)線圈并接的分壓電容器5和安裝在絕緣外套管4內(nèi)的電子線路板7，所述高壓電容器與變壓器3的一次側(cè)線圈連接，所述高壓電容器為一個取能電容2或由多個所述取能電容2串接而成。所述電子線路板7上設(shè)置有對所述供配電線路的電壓進(jìn)行實(shí)時測量的電壓測量電路8、所述供配電線路發(fā)生落雷事故時對變壓器3進(jìn)行保護(hù)的防雷保護(hù)模塊9和與變壓器3的二次側(cè)線圈連接的AC/DC電源模塊10，所述電壓測量電路8與分壓電容器5連接，所述防雷保護(hù)模塊9與所述高壓電容器連接，所述分壓電容器5布設(shè)在電子線路板7上且其位于電子線路板7上方。所述高壓電容器和變壓器3均安裝在絕緣外套管4內(nèi)，且所述高壓電容器、變壓器3和電子線路板7由上至下布設(shè);所述絕緣外套管4的內(nèi)側(cè)底部為由灌封膠填充形成的灌封膠填充結(jié)構(gòu)11，所述變壓器3、分壓電容器5和電子線路板7均位于絕緣外套管4的內(nèi)側(cè)底部且三者均灌封于灌封膠填充結(jié)構(gòu)11內(nèi)。
[0045]本實(shí)施例中，所述絕緣外套管4由外側(cè)套管和同軸套裝在所述外側(cè)套管內(nèi)的內(nèi)部套管組成;所述內(nèi)部套管的內(nèi)腔分為電容器安裝腔和位于所述電容器安裝腔下方且由灌封膠填充結(jié)構(gòu)11進(jìn)行封裝的底部封裝腔，所述高壓電容器裝于所述電容器安裝腔內(nèi)，所述變壓器3、分壓電容器5和電子線路板7均位于所述底部封裝腔內(nèi)；所述電容器安裝腔和所述底部封裝腔均為圓柱形腔體，所述電容器安裝腔的內(nèi)徑小于所述底部封裝腔的內(nèi)徑。
[0046]本實(shí)施例中，所述外側(cè)套管為硅橡膠絕緣外套，所述內(nèi)部套管為采用鑄造模具對環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行模鑄形成的套管。
[0047]實(shí)際加工時，所述絕緣外套管4也可以整體采用硅橡膠絕緣套管。
[0048]本實(shí)施例中，所述絕緣外套管4分為上部套管4-1和位于上部套管4-1正下方的下部套管4-2，所述上部套管4-1的內(nèi)徑小于下部套管4-2的內(nèi)徑，所述上部套管4-1與下部套管4-2內(nèi)部連通，所述高壓電容器布設(shè)在上部套管4-1內(nèi)；所述下部套管4-2的內(nèi)側(cè)上部設(shè)置有對上部套管4-1的底部開口進(jìn)行封堵的電極板6，所述高壓電容器底部支撐于電極板6上；所述變壓器3位于下部套管4-2內(nèi)且其位于電極板6下方，所述電子線路板7布設(shè)在下部套管4-2的內(nèi)側(cè)下部，所述變壓器3支撐于電極板6與電子線路板7之間;所述AC/DC電源模塊10的電源輸出端接有電源輸出線;所述電壓測量電路8的輸出端接有電壓測量輸出線，所述電源輸出線和所述電壓測量輸出線均位于電子線路板7下方;所述下部套管4-2的內(nèi)側(cè)下部為灌封膠填充結(jié)構(gòu)U，所述電源輸出線與所述電壓測量輸出線的內(nèi)端、電極板6、變壓器3、分壓電容器5和電子線路板7均灌封于灌封膠填充結(jié)構(gòu)11內(nèi)。
[0049]因而，所述電容器安裝腔由上部套管4-1的內(nèi)腔和下部套管4-2的上部腔體組成，所述底部封裝腔為下部套管4-2的下部腔體。
[0050]本實(shí)施例中，所述取能電容2的數(shù)量為多個，多個所述取能電容2由上至下裝在上部套管4-1內(nèi)，且相鄰兩個取能電容2之間均墊裝有導(dǎo)電墊片19;多個所述取能電容2中位于最上部的取能電容2為頂部電容，所述上部套管4-1上部裝有第一導(dǎo)電螺柱13，所述第一導(dǎo)電螺柱13位于多個所述取能電容2的正上方，所述上部套管4-1的頂端開口為供第一導(dǎo)電螺柱13安裝的螺柱安裝口；所述第一導(dǎo)電螺柱13的下端伸入至上部套管4-1內(nèi)且其底端與所述頂部電容上端接觸，所述第一導(dǎo)電螺柱13的上端伸出至上部套管4-1外側(cè);多個所述取能電容2中位于最下部的取能電容2為底部電容，所述底部電容的底端支撐于電極板6上且其與電極板6上表面接觸;多個所述取能電容2通過導(dǎo)電墊片19進(jìn)行串接且其通過第一導(dǎo)電螺柱13與所述供配電線路連接;所述第一導(dǎo)電螺柱13通過鎖緊螺母17鎖緊固定在上部套管4-1上，第一導(dǎo)電螺柱13上套裝有固定螺母18，所述固定螺母18位于鎖緊螺母17上方且二者之間墊裝有墊片，所述第一導(dǎo)電螺柱13與所述頂部電容之間設(shè)置有導(dǎo)電墊片19。
[0051 ] 本實(shí)施例中，所述電子線路板7與電極板6之間通過多個固定螺柱I和一個導(dǎo)電螺柱13進(jìn)行連接，所述導(dǎo)電螺柱13與多個所述固定螺柱I均與下部套管4-2呈平行布設(shè)，所述防雷保護(hù)模塊9和分壓電容器5均通過導(dǎo)電螺柱13和電極板6與所述高壓電容器連接。
[0052]本實(shí)施例中，所述電壓測量電路8包括電壓米樣電容器8-1和與電壓米樣電容器8-1連接的電阻分壓電路;所述分壓電容器5的兩個接線端分別與變壓器3的一次側(cè)線圈的兩個接線端連接，所述分壓電容器5的一端經(jīng)取能電容2后與所述供配電線路連接且其另一端經(jīng)電壓采樣電容器8-1后接地。
[0053]所述分壓電容器5為變壓器3的補(bǔ)償電容器，且變壓器3為分壓電容器5的補(bǔ)償變壓器。
[0054]同時，本實(shí)用新型還包括布設(shè)在絕緣外套管4底部的密封圈15，所述絕緣外套管4的底部開有供密封圈15安裝的環(huán)形凹槽;所述絕緣外套管4的底部沿圓周方向設(shè)置有多個分別供連接螺栓14安裝的螺栓安裝孔，多個所述螺栓安裝孔均位于所述密封圈15內(nèi)側(cè)。
[0055]實(shí)際安裝時，通過多個所述連接螺栓14將本實(shí)用新型安裝在支架上或用電設(shè)備上，在密封圈15的作用下，能完成該高電壓取能電源與所安裝支架或用電設(shè)備之間的密封連接。
[0056]本實(shí)施例中，所述供配電線路為架空輸電線路且其為1kV配電線路，所述供配電線路的電壓記作HV。
[0057]本實(shí)施例中，所述高壓電容器為電容Cl，所述分壓電容器5為電容C2。所述絕緣外套管4為硅橡膠絕緣外套。
[0058]實(shí)際接線時，所述防雷保護(hù)模塊9的一端與所述高壓電容器連接(具體是與所述高壓電容器和變壓器3的一次側(cè)線圈之間的接線點(diǎn)連接)且其另一端接地。
[0059]本實(shí)施例中，所述防雷保護(hù)模塊9包括4個瞬態(tài)抑制二極管(S卩TVS)和兩個壓敏電阻，兩個所述壓敏電阻分別為電阻R4和電阻R5，電阻R4和電阻R5串接并形成壓敏電阻保護(hù)電路，電阻R4的一端與電阻R5連接且其另一端與所述高壓電容器和變壓器3的一次側(cè)線圈之間的接線點(diǎn)連接，電阻R5的一端與電阻R4連接且其另一端接地;4個所述瞬態(tài)抑制二極管分別為瞬態(tài)抑制二極管D1、D2、D3和D4，瞬態(tài)抑制二極管Dl和D2串接后與所述壓敏電阻保護(hù)電路并接，瞬態(tài)抑制二極管D3和D4串接后與所述壓敏電阻保護(hù)電路并接。
[0060]本實(shí)施例中，所述上部套管4-1與下部套管4-2呈同軸布設(shè)，所述下部套管4-2為圓柱形套管，所述電極板6為金屬導(dǎo)電板且其位于上部套管4-1的正下方。
[0061]并且，所述電極板6為圓形平板且其直徑大于下部套管4-2的內(nèi)徑，所述下部套管4-2的內(nèi)側(cè)頂部開有供電極板6安裝的卡槽4-21。所述變壓器3位于電極板6的正下方。
[0062]本實(shí)施例中，所述電極板6為銅板。
[0063]本實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電螺柱13為銅螺柱。
[0064]并且，第一導(dǎo)電螺柱13為M20銅螺柱。
[0065]本實(shí)施例中，所述取能電容2的數(shù)量為3個。
[0066]實(shí)際使用時，可根據(jù)具體需要，對取能電容2的數(shù)量進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
[0067]本實(shí)施例中，所述導(dǎo)電墊片19為導(dǎo)電橡膠墊。
[0068]本實(shí)施例中，所述上部套管4-1為帶傘裙的套管且其與下部套管4-2加工制作為一體。
[0069]并且，所述取能電容2為金屬化聚丙烯膜電容器。
[0070]如圖1所示，所述電壓測量電路8包括電壓采樣電容器8-1和與電壓采樣電容器8-1連接的電阻分壓電路;所述分壓電容器5的兩個接線端分別與變壓器3的一次側(cè)線圈的兩個接線端連接，所述分壓電容器5的一端經(jīng)取能電容2后與所述供配電線路連接且其另一端經(jīng)電壓采樣電容器8-1后接地。本實(shí)施例中，所述電壓采樣電容器8-1為電容C3。
[0071 ] 所述分壓電容器5為變壓器3的補(bǔ)償電容器，且變壓器3為分壓電容器5的補(bǔ)償變壓器。
[0072]本實(shí)施例中，所述電阻分壓電路包括電阻R1、電阻R2和電阻R3，電阻Rl與電壓采樣電容器8-1并接，電阻Rl的一端接地且其另一端經(jīng)電阻R2和電阻R3后接地，電阻R3的兩端均為電壓測量電路8的輸出端。
[0073]本實(shí)施例中，所述電極板6底部設(shè)置有對變壓器3上部進(jìn)行限位的環(huán)形限位件16，所述變壓器3上部卡裝在環(huán)形限位件16內(nèi)，所述變壓器3底部支頂在電子線路板7上;所述電子線路板7與電極板6之間通過多個固定螺柱I和一個第二導(dǎo)電螺柱進(jìn)行連接，所述第二導(dǎo)電螺柱和多個所述固定螺柱I均與下部套管4-2呈平行布設(shè)，所述防雷保護(hù)模塊9和分壓電容器5均通過所述第二導(dǎo)電螺柱和電極板6與所述高壓電容器連接。
[0074]實(shí)際安裝時，所述電極板6通過多個緊固螺絲固定在下部套管4-2內(nèi)。
[0075]本實(shí)施例中，所述第二導(dǎo)電螺柱為銅螺柱。所述第二導(dǎo)電螺柱的作用為支撐與取電到電子線路板7。
[0076]多個所述固定螺柱I均為絕緣螺柱，具體為尼龍螺柱。實(shí)際安裝時，多個所述固定螺柱I沿圓周方向均勻布設(shè)。本實(shí)施例中，所述固定螺柱I的數(shù)量為3個。
[0077]本實(shí)施例中，所述電源輸出線和所述電壓測量輸出線均焊接在電子線路板7上。
[0078]并且，所述灌封膠為環(huán)氧樹脂灌封膠。
[0079]如圖3所示，對本實(shí)用新型進(jìn)行裝配時，包括以下步驟:
[0080]步驟一、高壓電容器安裝:由下至上將所述高壓電容器中的多個所述取能電容2，逐一裝入絕緣外套管4的上部套管4-1內(nèi)；每個所述取能電容2裝入之前，均先在上部套管4-1內(nèi)裝入一個導(dǎo)電墊片19;
[0081]步驟二、電極板安裝:待多個所述取能電容2均裝入上部套管4-1內(nèi)后，將電極板6裝入下部套管4-2的內(nèi)側(cè)上部，并將電極板6固定在下部套管4-2內(nèi)；
[0082]步驟三、第一導(dǎo)電螺柱安裝:通過所述螺柱安裝口將第一導(dǎo)電螺柱13由上至下裝入上部套管4-1內(nèi)，并下壓第一導(dǎo)電螺柱13，使所述底部電容與電極板6之間以及第一導(dǎo)電螺柱13與位于其下方的導(dǎo)電墊片19之間均緊密接觸，再通過鎖緊螺母17對第一導(dǎo)電螺柱13進(jìn)行鎖緊固定;之后，由上至下在第一導(dǎo)電螺柱13上套裝固定螺母18，并在固定螺母18與鎖緊螺母17之間墊裝墊片；
[0083]步驟四、變壓器接線及安裝:通過電纜將電子線路板7上所布設(shè)分壓電容器5的兩個接線端分別與變壓器3的一次側(cè)線圈兩端連接，再由下至上將變壓器3裝入下部套管4-2內(nèi)，并通過電極板6將變壓器3的一次側(cè)線圈與所述高壓電容器連接；
[0084]所述電子線路板7為預(yù)先加工完成的電路板，所述電子線路板7上分壓電容器5的兩個接線端分別與防雷保護(hù)模塊9和電壓測量電路8連接，且防雷保護(hù)模塊9與電壓測量電路8連接；
[0085]步驟五、電子線路板安裝:待變壓器3安裝完成后，由下至上將電子線路板7裝入下部套管4-2內(nèi)，并使變壓器3支撐于電極板6與電子線路板7之間；
[0086]步驟六、引線及灌封:將位于電子線路板7下方的電源輸出線和所述電壓測量輸出線均向下引出至下部套管4-2外側(cè)，再采用所述灌封膠對下部套管4-2內(nèi)部進(jìn)行灌封并形成灌封膠填充結(jié)構(gòu)11，使所述電源輸出線與所述電壓測量輸出線的內(nèi)端、變壓器3、分壓電容器5和電子線路板7均灌封于灌封膠填充結(jié)構(gòu)11內(nèi)。
[0087]實(shí)際裝配時，通過鎖緊螺母17對第一導(dǎo)電螺柱13進(jìn)行鎖緊固定后，還需采用密封膠或采用焊接方式將鎖緊螺母17與上部套管4-1之間的連接處進(jìn)行密封。
[0088]本實(shí)施例中，所述電源輸出線的數(shù)量為兩根，兩根所述電源輸出線分別與AC/DC電源模塊10的兩個所述電源輸出端連接;所述電壓測量輸出線的數(shù)量為兩根，兩根所述電壓測量輸出線分別與電壓測量電路8的兩個所述輸出端連接;兩根所述電源輸出線和兩根所述電壓測量輸出線均套裝在一根電纜護(hù)套管12內(nèi)，所述電纜護(hù)套管12上端灌封于灌封膠填充結(jié)構(gòu)11內(nèi)。
[0089]步驟二中將電極板6裝入下部套管4-2的內(nèi)側(cè)上部之前，先在電極板6底部安裝環(huán)形限位件16;
[0090]步驟五中由下至上將電子線路板7裝入下部套管4-2內(nèi)后，還需通過第二導(dǎo)電螺柱和多個所述固定螺柱I將電子線路板7與電極板6進(jìn)行連接；
[0091]步驟六中完成引線及灌封后，還需在下部套管4-2底部的各螺栓安裝孔內(nèi)均安裝一個所述連接螺栓14。
[0092]另外，對本實(shí)用新型進(jìn)行安裝時，包括以下步驟:
[0093 ]步驟A、安裝方式確定:對所述一體化高電壓取能電源的安裝方式進(jìn)行確定；
[0094]所述一體化高電壓取能電源的安裝方式為對接式安裝或固定式安裝；
[0095]步驟B、安裝:根據(jù)步驟A中所確定的安裝方式，對所述一體化高電壓取能電源進(jìn)行安裝；
[0096]當(dāng)步驟A中所確定的安裝方式為對接式安裝時，過程如下:
[0097]步驟B11、取能電源上桿安裝:將所述一體化高電壓取能電源安裝在用于支撐所述供配電線路的桿塔上部；
[0098]步驟B12、取電電纜布設(shè):在步驟BII中所述桿塔的上方布設(shè)連接電纜，并將所述連接電纜的上端與所述供配電線路進(jìn)行連接，所述連接電纜為所述一體化高電壓取能電源的取電電纜；
[0099]步驟B13、線路連接:將所述一體化高電壓取能電源的所述電源輸出線與用電設(shè)備的電源輸入端連接，同時將所述一體化高電壓取能電源的所述高壓電容器與步驟B12中所述連接電纜的下端連接；
[0100]當(dāng)步驟A中所確定的安裝方式為固定式安裝時，過程如下:
[0101]步驟B21、用電側(cè)安裝:將所述一體化高電壓取能電源固定安裝在用電設(shè)備的機(jī)殼上，并將所述一體化高電壓取能電源的所述電源輸出線與所述用電設(shè)備的電源輸入端連接；
[0102]步驟B22、取能電源與用電設(shè)備桿上安裝:先在用于支撐所述供配電線路的桿塔上部安裝支架，再將步驟B21中所述用電設(shè)備及安裝在其上的所述一體化高電壓取能電源均安裝在所述支架上；
[0103]步驟B23、取電電纜布設(shè):在步驟B22中所述桿塔的上方布設(shè)連接電纜，并將所述連接電纜的上端與所述供配電線路進(jìn)行連接，所述連接電纜為所述一體化高電壓取能電源的取電電纜；
[0104]步驟B24、線路連接:將所述一體化高電壓取能電源的所述高壓電容器與步驟B23中所述連接電纜的下端連接。
[0105]本實(shí)施例中，步驟A中進(jìn)行安裝方式確定時，根據(jù)所述一體化高電壓取能電源供電的用電設(shè)備的維修頻率、維修難易程度和移動難易程度，對所述一體化高電壓取能電源的安裝方式進(jìn)行確定:當(dāng)所述用電設(shè)備的維修頻率低、維修容易且移動簡便時，所述一體化高電壓取能電源的安裝方式為固定式安裝；否則，所述一體化高電壓取能電源的安裝方式為對接式安裝；
[0106]步驟Bll中將所述一體化高電壓取能電源安裝在用于支撐所述供配電線路的桿塔上部時，將所述一體化高電壓取能電源安裝在所述桿塔上部的橫擔(dān)頭上。
[0107]其中，維修頻率低指的是用電設(shè)備每年的維修次數(shù)不大于2次，維修容易指的是所述用電設(shè)備只需在一天內(nèi)便能完成維修，移動簡便指的是所述用電設(shè)備重量輕且水平與豎向移動簡便。
[0108]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種一體化高電壓取能電源，其特征在于:包括絕緣外套管(4)、與供配電線路連接的高壓電容器、與所述高壓電容器連接的變壓器(3)、與變壓器(3)的一次側(cè)線圈并接的分壓電容器(5)和安裝在絕緣外套管(4)內(nèi)的電子線路板(7)，所述高壓電容器與變壓器(3)的一次側(cè)線圈連接，所述高壓電容器為一個取能電容(2)或由多個所述取能電容(2)串接而成;所述電子線路板(7)上設(shè)置有對所述供配電線路的電壓進(jìn)行實(shí)時測量的電壓測量電路(8)、所述供配電線路發(fā)生落雷事故時對變壓器(3)進(jìn)行保護(hù)的防雷保護(hù)模塊(9)和與變壓器(3)的二次側(cè)線圈連接的AC/DC電源模塊(10)，所述電壓測量電路(8)與分壓電容器(5)連接，所述防雷保護(hù)模塊(9)與所述高壓電容器連接，所述分壓電容器(5)布設(shè)在電子線路板(7)上且其位于電子線路板(7)上方;所述高壓電容器和變壓器(3)均安裝在絕緣外套管(4)內(nèi)，且所述高壓電容器、變壓器(3)和電子線路板(7)由上至下布設(shè);所述絕緣外套管(4)的內(nèi)側(cè)底部為由灌封膠填充形成的灌封膠填充結(jié)構(gòu)(U)，所述變壓器(3)、分壓電容器(5)和電子線路板(7)均位于絕緣外套管(4)的內(nèi)側(cè)底部且三者均灌封于灌封膠填充結(jié)構(gòu)(11)內(nèi)。2.按照權(quán)利要求1所述的一體化高電壓取能電源，其特征在于:所述絕緣外套管(4)由外側(cè)套管和同軸套裝在所述外側(cè)套管內(nèi)的內(nèi)部套管組成;所述內(nèi)部套管的內(nèi)腔分為電容器安裝腔和位于所述電容器安裝腔下方且由灌封膠填充結(jié)構(gòu)(11)進(jìn)行封裝的底部封裝腔，所述高壓電容器裝于所述電容器安裝腔內(nèi)，所述變壓器(3)、分壓電容器(5)和電子線路板(7)均位于所述底部封裝腔內(nèi)；所述電容器安裝腔和所述底部封裝腔均為圓柱形腔體，所述電容器安裝腔的內(nèi)徑小于所述底部封裝腔的內(nèi)徑。3.按照權(quán)利要求1或2所述的一體化高電壓取能電源，其特征在于:所述絕緣外套管(4)分為上部套管(4-1)和位于上部套管(4-1)正下方的下部套管(4-2)，所述上部套管(4-1)的內(nèi)徑小于下部套管(4-2)的內(nèi)徑，所述上部套管(4-1)與下部套管(4-2)內(nèi)部連通，所述高壓電容器布設(shè)在上部套管(4-1)內(nèi)；所述下部套管(4-2)的內(nèi)側(cè)上部設(shè)置有對上部套管(4-1)的底部開口進(jìn)行封堵的電極板(6)，所述高壓電容器底部支撐于電極板(6)上;所述變壓器(3)位于下部套管(4-2)內(nèi)且其位于電極板(6)下方，所述電子線路板(7)布設(shè)在下部套管(4-2)的內(nèi)側(cè)下部，所述變壓器(3)支撐于電極板(6)與電子線路板(7)之間;所述AC/DC電源模塊(I O)的電源輸出端接有電源輸出線;所述電壓測量電路(8)的輸出端接有電壓測量輸出線，所述電源輸出線和所述電壓測量輸出線均位于電子線路板(7)下方;所述下部套管(4-2)的內(nèi)側(cè)下部為灌封膠填充結(jié)構(gòu)(11)，所述電源輸出線與所述電壓測量輸出線的內(nèi)端、電極板(6)、變壓器(3)、分壓電容器(5)和電子線路板(7)均灌封于灌封膠填充結(jié)構(gòu)(11)內(nèi)。4.按照權(quán)利要求3所述的一體化高電壓取能電源，其特征在于:所述取能電容(2)的數(shù)量為多個，多個所述取能電容(2)由上至下裝在上部套管(4-1)內(nèi)，且相鄰兩個取能電容(2)之間均墊裝有導(dǎo)電墊片(19);多個所述取能電容(2)中位于最上部的取能電容(2)為頂部電容，所述上部套管(4-1)上部裝有第一導(dǎo)電螺柱(13)，所述第一導(dǎo)電螺柱(13)位于多個所述取能電容(2)的正上方，所述上部套管(4-1)的頂端開口為供第一導(dǎo)電螺柱(13)安裝的螺柱安裝口；所述第一導(dǎo)電螺柱(13)的下端伸入至上部套管(4-1)內(nèi)且其底端與所述頂部電容上端接觸，所述第一導(dǎo)電螺柱(13)的上端伸出至上部套管(4-1)外側(cè)；多個所述取能電容(2)中位于最下部的取能電容(2)為底部電容，所述底部電容的底端支撐于電極板(6)上且其與電極板(6)上表面接觸;多個所述取能電容(2)通過導(dǎo)電墊片(19)進(jìn)行串接且其通過第一導(dǎo)電螺柱(13)與所述供配電線路連接。5.按照權(quán)利要求4所述的一體化高電壓取能電源，其特征在于:所述第一導(dǎo)電螺柱(13)通過鎖緊螺母(17)鎖緊固定在上部套管(4-1)上，第一導(dǎo)電螺柱(13)上套裝有固定螺母(18)，所述固定螺母(18)位于鎖緊螺母(17)上方且二者之間墊裝有墊片，所述第一導(dǎo)電螺柱(13)與所述頂部電容之間設(shè)置有導(dǎo)電墊片(19)。6.按照權(quán)利要求3所述的一體化高電壓取能電源，其特征在于:所述上部套管(4-1)與下部套管(4-2)呈同軸布設(shè)，所述下部套管(4-2)為圓柱形套管，所述電極板(6)為金屬導(dǎo)電板且其位于上部套管(4-1)的正下方;所述電極板(6)為圓形平板且其直徑大于下部套管(4-2)的內(nèi)徑，所述下部套管(4-2)的內(nèi)側(cè)頂部開有供電極板(6)安裝的卡槽(4-21);所述變壓器(3)位于電極板(6)的正下方； 所述電子線路板(7)與電極板(6)之間通過多個固定螺柱(I)和一個第二導(dǎo)電螺柱進(jìn)行連接，所述第二導(dǎo)電螺柱和多個所述固定螺柱(I)均與下部套管(4-2)呈平行布設(shè)，所述防雷保護(hù)模塊(9)和分壓電容器(5)均通過所述第二導(dǎo)電螺柱和電極板(6)與所述高壓電容器連接。7.按照權(quán)利要求3所述的一體化高電壓取能電源，其特征在于:所述電源輸出線的數(shù)量為兩根，兩根所述電源輸出線分別與AC/DC電源模塊(10)的兩個所述電源輸出端連接;所述電壓測量輸出線的數(shù)量為兩根，兩根所述電壓測量輸出線分別與電壓測量電路(8)的兩個所述輸出端連接;兩根所述電源輸出線和兩根所述電壓測量輸出線均套裝在一根電纜護(hù)套管(12)內(nèi)，所述電纜護(hù)套管(12)上端灌封于灌封膠填充結(jié)構(gòu)(11)內(nèi)。8.按照權(quán)利要求1或2所述的一體化高電壓取能電源，其特征在于:所述電壓測量電路(8)包括電壓采樣電容器(8-1)和與電壓采樣電容器(8-1)連接的電阻分壓電路;所述分壓電容器(5)的兩個接線端分別與變壓器(3)的一次側(cè)線圈的兩個接線端連接，所述分壓電容器(5)的一端經(jīng)取能電容(2)后與所述供配電線路連接且其另一端經(jīng)電壓采樣電容器(8-1)后接地。9.按照權(quán)利要求8所述的一體化高電壓取能電源，其特征在于:所述電阻分壓電路包括電阻R1、電阻R2和電阻R3，電阻Rl與電壓采樣電容器(8-1)并接，電阻Rl的一端接地且其另一端經(jīng)電阻R2和電阻R3后接地，電阻R3的兩端均為電壓測量電路(8)的輸出端。10.按照權(quán)利要求1或2所述的一體化高電壓取能電源，其特征在于:還包括布設(shè)在絕緣外套管(4)底部的密封圈(15)，所述絕緣外套管(4)的底部開有供密封圈(15)安裝的環(huán)形凹槽;所述絕緣外套管(4)的底部沿圓周方向設(shè)置有多個分別供連接螺栓(14)安裝的螺栓安裝孔，多個所述螺栓安裝孔均位于所述密封圈(15)內(nèi)側(cè)。
【文檔編號】H02J3/02GK205544970SQ201620254952
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】尹之仁, 湯懷收, 甘興林, 鄧顯軍, 高明科, 劉佳
【申請人】西安興匯電力科技有限公司