CN104217849B - 提高组合式互感器励磁特性匹配率的对接加工工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种互感器。提高组合式互感器励磁特性匹配率的对接加工工艺，包括以下三个步骤：1)单独浇注：单独浇注好互感器单体，对浇注完成的互感器单体进行电性参数测量，将至少两个电性参数相匹配的互感器单体为一组；2)固定定位：将匹配好的至少两个互感器单体用一固定支架固定；3)局部粘合：至少两个互感器单体在固定支架上用一粘性剂贴合，制成一组合式互感器。本发明采用了先个体浇注，后整体粘合的方法，代替了传统的整体浇注，提高了组合式互感器的励磁特性匹配率，提高了良率。

Description

提高组合式互感器励磁特性匹配率的对接加工工艺及设备

技术领域

本发明涉及一种互感器，尤其涉及互感器加工工艺。

背景技术

互感器(instrument transformer)是按比例变换电压或电流的设备。其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压(100V)或标准小电流(5A或10A，均指额定值)，以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器单体还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全，按比例变换电压或电流的设备。

现有技术中，对组合式互感器的加工工艺采用一次整体浇注成型。现有的制造技术是将环氧树脂和石英砂混合在一起加热、搅拌，抽真空等方法处理，从而实现支撑整体的作用，达到绝缘的目的。

然而，这种一次整体浇注成型的加工工艺，成型后进行电性能检测时，报废率高，很多组合式互感器往往是由于相互间的励磁特性不匹配而导致无法出厂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高组合式互感器励磁特性匹配率的对接加工工艺及设备，以解决上述至少一个技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

提高组合式互感器励磁特性匹配率的对接加工工艺，其特征在于，包括以下三个步骤：

1)单独浇注：单独浇注好互感器单体，对浇注完成的所述互感器单体进行电性参数测量，将至少两个电性参数相匹配的互感器单体为一组；

2)固定定位：将匹配好的至少两个互感器单体用一固定支架固定；

3)局部粘合：至少两个互感器单体在所述固定支架上用一粘性剂贴合，制成一组合式互感器。

本发明采用了先个体浇注，后整体粘合的方法，代替了传统的整体浇注，提高了组合式互感器的励磁特性匹配率，提高了良率。

所述粘性剂是环氧树脂混合胶。

所述固定支架包括一放置所述互感器单体的水平面板，所述水平面板的前部上方设有互感器单体支撑架，所述支撑架包括横梁，支撑杆，所述横梁的左右两侧设有一通孔；

所述支撑杆的上端部的孔径小于所述支撑杆下端部的孔径，所述通孔与所述支撑杆上端部的外径相匹配。

本发明通过支撑杆的粗细设计，便于横梁与支撑杆的可拆卸连接，有助于实现所述互感器单体的灵活放置。

所述支撑杆上端部设有外螺纹，所述支撑杆通过一螺母与所述横梁固定连接。便于定位。

所述横梁的下端部设有凹槽，所述凹槽与所述互感器单体上端部轮廓相匹配。

本发明通过横梁的凹槽设计，有助于提高互感器单体与固定支架相互间的定位关系。

所述互感器单体外设有一次线圈的接线端子。

所述互感器单体可拆卸连接有一过电流保护装置，所述过电流保护装置包括一熔断器，所述互感器单体的一次接线端子连接所述熔断器，所述互感器单体的一次接线端子处设有一熔断器安装部，所述互感器单体通过所述熔断器安装部连接所述熔断器。通过互感器单体与所述熔断器的可拆卸连接便于更换。

所述过电流保护装置还包括一弹簧，所述弹簧的一端连接所述一次接线端子，所述弹簧的另一端连接所述熔断器。

所述熔断器安装部是一安装槽，所述安装槽的内径不小于所述熔断器的外径。便于将所述熔断器插入所述安装槽内。

所述互感器单体通过所述粘性剂在所述固定支架上固定连接有一绝缘 筒；

所述绝缘筒上设置所述接线端子，所述绝缘筒内设有一过流保护装置；

所述过流保护装置包括一熔断器、一弹簧，所述熔断器的一端通过所述弹簧连接一次线圈，所述熔断器的另一端与所述接线端子电连接。

所述固定支架包括一放置所述互感器单体的水平面板，所述水平面板的后部设有过电流保护装置支撑板，所述过电流保护装置支撑板上设有与所述熔断器定位孔，所述过电流保护装置支撑板的厚度不小于1cm。

便于固定支撑所述过电流保护装置。

设所述互感器单体的浇注材料质量为100份，所述浇注材料包括环氧树脂20-60份，固化剂10-30份，增韧剂0-15份，硅微粉10-30份，色素0-10份。硅微粉用于环氧树脂绝缘封装材料中，可大幅度增加填充量，改善加工工艺性能提高混合料的渗透能力，降低固化物的膨胀系数和固化物的收缩率，减小热涨差。

所述浇注材料还可以包括0-10份电磁屏蔽剂；所述电磁屏蔽剂包括金属纤维、金属镀层纤维、碳纤维、涂覆金属盐纤维、本征型导电聚合物纤维、碳化硅纤维或者有机导电纤维中的至少一种。从而实现浇注材料浇注而成的浇注体的电磁屏蔽特性。

所述硅微粉采用600目。

所述粘性剂是一环氧树脂粘性剂，设所述环氧树脂粘性剂质量为100份，所述环氧树脂粘性剂包括环氧树脂20-40份，酚醛树脂5-20份，固化剂10-25份，增韧剂0-15份，硅微粉10-30份，色素0-10份。所述粘性剂相对于所述浇注材料由于增加了酚醛树脂，故所述粘性剂粘性大于浇注材料的粘性，便于通过所述粘性剂对浇注完成好的互感器单体进行粘合，提高局部粘合的牢固性。

所述粘性剂与所述浇注材料采用的色素属于同一色。以便于提高粘合时造成的视觉影响。

采用提高组合式互感器励磁特性匹配率的对接加工工艺的设备，包括一组合式互感器本体，其特征在于，所述组合式互感器本体包括至少两个互感器单体，所述互感器单体是电流互感器单体、电压互感器单体中的任意一种；

所述互感器单体之间通过粘合剂固定连接。

本发明通过粘合剂实现互感器单体间的连接关系，改变了传统一体浇注式实现的连接关系，提高了互感器单体间的励磁特性匹配率。

所述组合式互感器本体还包括一固定支架，所述固定支架包括一放置所述互感器单体的水平面板，所述水平面板的前部上方设有互感器单体支撑架；

所述互感器单体支撑架包括一横梁，所述横梁的左右两端可拆卸连接有一支撑杆；

所述横梁上设有与所述互感器单体上端部外轮廓相匹配的凹槽；所述互感器单体在所述凹槽处通过所述粘合剂与所述固定支架连接。

所述支撑杆可伸缩。便于互感器单体。

所述互感器单体还连接有一过电流保护装置；

所述固定支架还包括一过电流保护装置支撑板，所述过电流保护装置支撑板位于所述水平面板的后部上方；

所述过电流保护装置支撑板上设有与所述互感器单体个数相匹配的通孔，所述通孔的孔径不小于所述过电流保护装置的外径；

所述过电流保护装置在所述通孔内通过所述粘合剂与所述固定支架连接。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明互感器单体的一种结构示意图；

图3为本发明固定支架的一种结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。

参照图1、图2、图3，提高组合式互感器励磁特性匹配率的对接加工工艺，包括以下三个步骤：

1)单独浇注：单独浇注好互感器单体，对浇注完成的互感器单体进行电 性参数测量，将至少两个电性参数相匹配的互感器单体为一组；

2)固定定位：将匹配好的至少两个互感器单体用一固定支架5固定；

3)局部粘合：至少两个互感器单体在固定支架5上用一粘性剂贴合，制成一组合式互感器。

本发明采用了先个体浇注，后整体粘合的方法，代替了传统的整体浇注，提高了组合式互感器的励磁特性匹配率，提高了良率。

粘性剂是环氧树脂混合胶。

固定支架5包括一放置互感器单体的水平面板，水平面板的前部上方设有互感器单体支撑架，支撑架包括横梁，支撑杆，横梁的左右两侧设有一通孔；支撑杆的上端部的孔径小于支撑杆下端部的孔径，通孔与支撑杆上端部的外径相匹配。本发明通过支撑杆的粗细设计，便于横梁与支撑杆的可拆卸连接，有助于实现互感器单体的灵活放置。

支撑杆上端部设有外螺纹，支撑杆通过一螺母与横梁固定连接。便于定位。横梁的下端部设有凹槽，凹槽与互感器单体上端部轮廓相匹配。本发明通过横梁的凹槽设计，有助于提高互感器单体与固定支架5相互间的定位关系。

互感器单体外设有一次线圈的接线端子。互感器单体可拆卸连接有一过电流保护装置，过电流保护装置包括一熔断器3，互感器单体的一次接线端子连接熔断器3，互感器单体的一次接线端子处设有一熔断器安装部，互感器单体通过熔断器安装部连接熔断器3。通过互感器单体与熔断器3的可拆卸连接便于更换。过电流保护装置还包括一弹簧4，弹簧4的一端连接一次接线端子，弹簧的另一端连接熔断器。熔断器安装部是一安装槽，安装槽的内径不小于熔断器的外径。便于将熔断器插入安装槽内。

互感器单体通过粘性剂在固定支架5上固定连接有一绝缘筒2；绝缘筒2上设置接线端子，绝缘筒内设有一过流保护装置；过流保护装置包括一熔断器3、一弹簧4，熔断器3的一端通过弹簧4连接一次线圈，熔断器的另一端与接线端子电连接。

固定支架5包括一放置互感器单体的水平面板，水平面板的后部设有过电流保护装置支撑板，过电流保护装置支撑板上设有与熔断器定位孔，过电 流保护装置支撑板的厚度不小于1cm。便于固定支撑熔断器。

设互感器单体的浇注材料质量为100份，浇注材料包括环氧树脂20-60份，固化剂10-30份，增韧剂0-15份，硅微粉10-30份，色素0-10份。硅微粉用于环氧树脂绝缘封装材料中，可大幅度增加填充量，改善加工工艺性能提高混合料的渗透能力，降低固化物的膨胀系数和固化物的收缩率，减小热涨差。

浇注材料还可以包括0-10份电磁屏蔽剂；电磁屏蔽剂包括金属纤维、金属镀层纤维、碳纤维、涂覆金属盐纤维、本征型导电聚合物纤维、碳化硅纤维或者有机导电纤维中的至少一种。从而实现浇注材料浇注而成的浇注体的电磁屏蔽特性。硅微粉采用600目。

粘性剂是一环氧树脂粘性剂，设环氧树脂粘性剂质量为100份，环氧树脂粘性剂包括环氧树脂20-40份，酚醛树脂5-20份，固化剂10-25份，增韧剂0-15份，硅微粉10-30份，色素0-10份。粘性剂相对于浇注材料由于增加了酚醛树脂，故粘性剂粘性大于浇注材料的粘性，便于通过粘性剂对浇注完成好的互感器单体进行粘合，提高局部粘合的牢固性。

粘性剂还可以包括0-10份电磁屏蔽剂；电磁屏蔽剂包括金属纤维、金属镀层纤维、碳纤维、涂覆金属盐纤维、本征型导电聚合物纤维、碳化硅纤维或者有机导电纤维中的至少一种。从而实现粘性剂粘合处的电磁屏蔽特性。硅微粉采用600目。

粘性剂与浇注材料采用的色素属于同一色。以便于提高粘合时造成的视觉影响。

采用提高组合式互感器励磁特性匹配率的对接加工工艺的设备，包括一组合式互感器本体，组合式互感器本体包括至少两个互感器单体，互感器单体是电流互感器单体、电压互感器单体中的任意一种；互感器单体之间通过粘合剂固定连接。本发明通过粘合剂实现互感器单体间的连接关系，改变了传统一体浇注式实现的连接关系，提高了互感器单体间的励磁特性匹配率。

组合式互感器本体还包括一固定支架5，固定支架5包括一放置互感器单体的水平面板，水平面板的前部上方设有互感器单体支撑架；互感器单体支撑架包括一横梁，横梁的左右两端可拆卸连接有一支撑杆；横梁上设有与互 感器单体上端部外轮廓相匹配的凹槽；互感器单体在凹槽处通过粘合剂与固定支架5连接。

支撑杆可伸缩。便于互感器单体。

互感器单体还连接有一过电流保护装置；固定支架5还包括一过电流保护装置支撑板，过电流保护装置支撑板位于水平面板的后部上方；过电流保护装置支撑板上设有与互感器单体个数相匹配的通孔，通孔的孔径不小于过电流保护装置的外径；过电流保护装置在通孔内通过粘合剂与固定支架5连接。

互感器单体包括一次线圈、二次线圈，一次线圈外绕制有一铜层屏蔽层，铜层屏蔽层的绕制方向与一次线圈的绕制方向一致；一次线圈包括高压线圈、低压线圈，高压线圈与低压线圈之间设有一半导绝缘性的电压缓冲层。本发明通过铜层屏蔽层，从而实现屏蔽的效果，防干扰性强，通过电压缓冲层实现半导半绝缘的作用，平缓高压线圈与低压线圈间的过渡，有效的防止高低压线圈由于电压差值，而导致的电磁干扰，此外，还可以有效的避免高低压线圈由于电压差值造成的噪音。本发明通过通层屏蔽层与电压缓冲层从而实现复合式电磁屏蔽的效果。

电压缓冲层包括半导体皱纹纸、电容器纸，电容器纸的上下两侧均设有半导体皱纹纸；电压缓冲层的绕制方向与一次线圈的绕制方向相一致。半导体皱纹纸是一种局部放电控制的屏蔽材料，屏蔽效果好；电容器纸是一种绝缘纸。纸质均匀紧密，无孔眼，薄如蝉翼，具有很高的机械强度。良好的透气度、电解液吸收性能和化学纯度。铜及铁离子、氯化物和灰分含量极低。pH值接近中性。物理电气性能优良。对击穿电压、导电质点有特定要求。

作为一种优选方案，电容器纸与一次线圈的绕制方向相同，一次线圈的上下两层均设有电容器纸；半导体皱纹纸的绕制方向与电容器纸的绕制方向相垂直；半导体皱纹纸呈“Z”型绕制一次线圈与两层电容器纸。

作为另一种优选方案，半导体皱纹纸、电容器纸均与一次线圈的绕制方向一致。

一次线圈设有至少一个。一次线圈设有两个，两个一次线圈之间设有一固定的间距，间距不小于2cm。通过两个一次线圈可以输入不同电压。本实 用新型通过电磁屏蔽的结构和控制两个一次线圈之间的间距，可以有效的避免双个一次线圈而导致的相互间的电磁干扰。

一次线圈与二次线圈之间，设有一耐压值在8KV/min以上甚至15KV/min以上的主绝缘。以提高内部的绝缘水平，防止全绝缘电压互感器内部击穿。

二次线圈设有至少两个输出导线，至少两个输出导线从二次线圈的相异匝数处引出。本发明通过在不同的匝数处引出输出导线，便于输出不同种的电信号。至少两个输出导线的引出匝数的间隔不小于二次线圈总匝数的1/2。输出导线设有三个，三个输出导线的引出匝数的间隔为总匝数的1/3。

一次线圈为环状。两个一次线圈的环径相同。两个一次线圈中一个一次线圈是方形状的环状，另一个一次线圈是圆形状的环状。通过不同型的环状一次线圈可以实现二次线圈输出不同的电信号。二次线圈为环状。二次线圈可以是方形状的环状、椭圆形的环状或其他形式的环状。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.提高组合式互感器励磁特性匹配率的对接加工工艺，其特征在于，包括以下三个步骤：

1)单独浇注：单独浇注好互感器单体，对浇注完成的所述互感器单体进行电性参数测量，将至少两个电性参数相匹配的互感器单体为一组；

2)固定定位：将匹配好的至少两个互感器单体用一固定支架固定；

3)局部粘合：至少两个互感器单体在所述固定支架上用一粘性剂贴合，制成一组合式互感器；

设所述互感器单体的浇注材料质量为100份，所述浇注材料包括环氧树脂20-60份，固化剂10-30份，增韧剂0-15份，硅微粉10-30份，色素0-10份；

所述浇注材料还包括10份电磁屏蔽剂；所述电磁屏蔽剂包括金属纤维、金属镀层纤维、碳纤维、涂覆金属盐纤维、碳化硅纤维或者有机导电纤维中的至少一种；

所述粘性剂是一环氧树脂粘性剂，设所述环氧树脂粘性剂质量为100份，所述环氧树脂粘性剂包括环氧树脂20-40份，酚醛树脂5-20份，固化剂10-25份，增韧剂0-15份，硅微粉10-30份，色素0-10份；

互感器单体包括一次线圈、二次线圈，一次线圈外绕制有一铜层屏蔽层，铜层屏蔽层的绕制方向与一次线圈的绕制方向一致；一次线圈包括高压线圈、低压线圈，高压线圈与低压线圈之间设有一半导绝缘性的电压缓冲层，有效的避免高低压线圈由于电压差值造成的噪音；

电压缓冲层包括半导体皱纹纸、电容器纸，电容器纸的上下两侧均设有半导体皱纹纸；电压缓冲层的绕制方向与一次线圈的绕制方向相一致；

电容器纸与一次线圈的绕制方向相同，一次线圈的上下两层均设有电容器纸；半导体皱纹纸的绕制方向与电容器纸的绕制方向相垂直。

2.根据权利要求1所述的提高组合式互感器励磁特性匹配率的对接加工工艺，其特征在于，所述固定支架包括一放置所述互感器单体的水平面板，所述水平面板的前部上方设有互感器单体支撑架，所述支撑架包括横梁，支撑杆，所述横梁的左右两侧设有一通孔；

所述支撑杆的上端部的孔径小于所述支撑杆下端部的孔径，所述通孔与所述支撑杆上端部的外径相匹配。

3.根据权利要求2所述的提高组合式互感器励磁特性匹配率的对接加工工艺，其特征在于，所述支撑杆上端部设有外螺纹，所述支撑杆通过一螺母与所述横梁固定连接。

4.根据权利要求2所述的提高组合式互感器励磁特性匹配率的对接加工工艺，其特征在于，所述横梁的下端部设有凹槽，所述凹槽与所述互感器单体上端部轮廓相匹配。

5.根据权利要求2所述的提高组合式互感器励磁特性匹配率的对接加工工艺，其特征在于，所述互感器单体可拆卸连接有一过电流保护装置，所述过电流保护装置包括一熔断器，所述互感器单体的一次接线端子连接所述熔断器，所述互感器单体的一次接线端子处设有一熔断器安装部，所述互感器单体通过所述熔断器安装部连接所述熔断器。

6.根据权利要求2所述的提高组合式互感器励磁特性匹配率的对接加工工艺，其特征在于，所述互感器单体通过所述粘性剂在所述固定支架上固定连接有一绝缘筒；

所述绝缘筒上设置接线端子，所述绝缘筒内设有一过流保护装置；

所述过流保护装置包括一熔断器、一弹簧，所述熔断器的一端通过所述弹簧连接一次线圈，所述熔断器的另一端与所述接线端子电连接。

7.根据权利要求5或6所述的提高组合式互感器励磁特性匹配率的对接加工工艺，其特征在于，所述固定支架包括一放置所述互感器单体的水平面板，所述水平面板的后部设有过电流保护装置支撑板，所述过电流保护装置支撑板上设有熔断器定位孔，所述过电流保护装置支撑板的厚度不小于1cm。

8.采用提高组合式互感器励磁特性匹配率的对接加工工艺的设备，包括一组合式互感器本体，其特征在于，所述组合式互感器本体包括至少两个互感器单体，所述互感器单体是电流互感器单体、电压互感器单体中的任意一种；

所述互感器单体之间通过粘合剂固定连接；

设所述互感器单体的浇注材料质量为100份，所述浇注材料包括环氧树脂20-60份，固化剂10-30份，增韧剂0-15份，硅微粉10-30份，色素0-10份；

所述浇注材料还包括10份电磁屏蔽剂；所述电磁屏蔽剂包括金属纤维、金属镀层纤维、碳纤维、涂覆金属盐纤维、碳化硅纤维或者有机导电纤维中的至少一种；

所述粘合剂是一环氧树脂粘性剂，设所述环氧树脂粘性剂质量为100份，所述环氧树脂粘性剂包括环氧树脂20-40份，酚醛树脂5-20份，固化剂10-25份，增韧剂0-15份，硅微粉10-30份，色素0-10份；

互感器单体包括一次线圈、二次线圈，一次线圈外绕制有一铜层屏蔽层，铜层屏蔽层的绕制方向与一次线圈的绕制方向一致；一次线圈包括高压线圈、低压线圈，高压线圈与低压线圈之间设有一半导绝缘性的电压缓冲层，有效的避免高低压线圈由于电压差值造成的噪音；

电压缓冲层包括半导体皱纹纸、电容器纸，电容器纸的上下两侧均设有半导体皱纹纸；电压缓冲层的绕制方向与一次线圈的绕制方向相一致；

电容器纸与一次线圈的绕制方向相同，一次线圈的上下两层均设有电容器纸；半导体皱纹纸的绕制方向与电容器纸的绕制方向相垂直。

9.根据权利要求8所述的采用提高组合式互感器励磁特性匹配率的对接加工工艺的设备，其特征在于，所述组合式互感器本体还包括一固定支架，所述固定支架包括一放置所述互感器单体的水平面板，所述水平面板的前部上方设有互感器单体支撑架；

所述互感器单体支撑架包括一横梁，所述横梁的左右两端可拆卸连接有一支撑杆；

所述横梁上设有与所述互感器单体上端部外轮廓相匹配的凹槽；所述互感器单体在所述凹槽处通过所述粘合剂与所述固定支架连接。