[发明专利]高压开关一体化计量装置

权利要求书

1.一种高压开关一体化计量装置，包括控制箱（5）以及固定于控制箱上的三相支柱（4），每相支柱外侧面设置绝缘伞裙（8），内部设置绝缘拉杆和灭弧室（3），每相支柱的中间外侧壁上固定穿心式电流互感器（7），下接线导电杆穿过电流互感器以及支柱侧壁连接位于支柱内的导电夹，并通过导电夹连接灭弧室动导电杆，动导电杆通过绝缘拉杆连接位于控制箱中的操作机构，其特征在于：每相支柱的上部设置连接灭弧室静导电杆的上接线导电杆（2），上接线导电杆上套装固定空心结构电容（1），所述电容包括电压信号采集电容以及电源电容，每相支柱设置向侧壁外侧凸出的弧形侧壁，在凸出的弧形侧壁上设置两个贯通侧壁的轴向线孔（9），所述控制箱由中间隔开的上箱体和下箱体两部分组成，上箱体中固定操作机构，下箱体中固定电路板（6），所述线路板上集成供电电路、电流信号采集电路、电压信号采集电路、单片机数据处理电路以及无线通信电路，电流信号采集电路的输入端直接连接电流互感器的次级线圈两端，电压信号采集电路的输入端连接电压信号采集用电容，供电电路的输入端连接电源电容，单片机数据处理电路将采集的电压和电流信号进行模数转换，并分析计算出电压、电流、功率及其它多种电力参数的瞬时值和有效值，进而计算出多项电量的累加值并存储多项数据曲线，同时通过无线通信电路实现数据远传。

2.根据权利要求1所述的高压开关一体化计量装置，其特征在于：所述电压信号采集电容为一体式串联电容，其包括高压电极、低压接地电极以及中间信号电极，其中高压电极与上接线导电杆连接，中间信号电极与低压接地电极通过导线连接电压信号采集电路的输入端，所述电源电容包括高压电极和低压电极，高压电极与接线导电杆连接，低压电极连接供电电路的输入端。

3.根据权利要求2所述的高压开关一体化计量装置，其特征在于：所述导线为单芯或多芯屏蔽线，屏蔽层连接低压接地电极，线芯连接中间信号电极。

4.根据权利要求1或2所述的高压开关一体化计量装置，其特征在于：所述电源电容为环形层状空心结构，从内至外依次是高压电极（17）、绝缘层（16）、高压极板（13）、介电材料层（15）、低压极板（12）、绝缘封装层（11），其中高压电极为圆环形，高压电极外侧面中部通过良导体穿过绝缘层连接高压极板，在绝缘封装层中部设置低压电极（14），低压电极通过良导体穿过绝缘封装层连接低压极板外侧面中部。

5.根据权利要求1或2所述的高压开关一体化计量装置，其特征在于：所述电压信号采集电容为环形层状空心结构，从内至外依次是高压电极（17）、绝缘层（16）、高压极板（13）、介电材料层、低压极板（14）、绝缘封装层（11），在绝缘封装层中封装低压电容（18），其中高压电极为圆环形，高压电极外侧面中部通过良导体穿过绝缘层连接高压极板，低压极板中部通过良导体与低压电容一端连接并通过良导体穿过绝缘封装层引出，构成中间信号电极（10），低压电容另一端连接良导体并穿过绝缘封装层引出，构成低压接地电极（19）。

6.根据权利要求1所述的高压开关一体化计量装置，其特征在于：所述电压信号采集电路包括电压信号采集电容C1-C3以及隔离变压器T1-T3，其中，电压信号采集电容C1-C3的高压电极分别连接10KV电源的A、B、C相线，电压信号采集电容C1-C3的低压接地电极分别连接大地，电压信号采集电容C1-C3的中间信号电极分别连接隔离变压器T1-T3的初级线圈一端，隔离变压器T1-T3的初级线圈另一端接大地，隔离变压器T1-T3的次级线圈的一端分别为电压输出端Va、Vb、Vc，隔离变压器T1-T3的次级线圈的另一端接工作电源地。

7.根据权利要求1所述的高压开关一体化计量装置，其特征在于：所述供电电路包括电源电容C4-C6、及隔离变压器T4-T6以及三相整流桥D1，其中，电源采集电容C4-C6的高压电极分别连接10KV电源的A、B、C相线，电源采集电容C4-C6的低压电极分别连接隔离变压器T4-T6的初级线圈一端，隔离变压器T4-T6的初级线圈另一端接大地，隔离变压器T4-T6的次级线圈的一端分别连接三相整流桥D1的输入端A、B、C，隔离变压器T1-T3的次级线圈的另一端接工作电源地。

8.根据权利要求1所述的高压开关一体化计量装置，其特征在于：所述电流互感器采用纳米晶导磁材料，二次电流信号为20mA以下的小电流信号。