CN105023741B - 中压互感器内部均衡场强装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了中压互感器内部均衡场强装置，包括缠绕在一次绕组最外层的具有不同面电阻值的半导体皱纹纸，面电阻值小的半导体皱纹纸安装在一次绕组和二次绕组场强高的区域，面电阻值大的半导体皱纹纸安装在一次绕组和二次绕组场强低的区域，一次绕组和二次绕组之间填充主绝缘。本发明可使一次绕组和二次绕组之间的场强均衡化，降低了局部放电量，并保持了原有一次绕组和二次绕组的结构不变，不会降低中压互感器的参数。
Description
技术领域
本发明涉及互感器技术领域，特别涉及中压互感器内部均衡场强装置。
背景技术
互感器又称为仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称。能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于测量或保护系统。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或标准小电流，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。
中压互感器是指一次侧电压3kV-35kV，中压互感器需考核内部局部放电量，局部放电量越小越好，而影响局部放电量的因素就是内部场强的均衡程度，中压互感器的内部包括一次绕组、二次绕组、绝缘材料和半导体屏蔽材料等，相对比较复杂，所以场强的分布不是很规则。如图1所示，场强主要集中在一次绕组10和二次绕组20距离比较近的地方，一般来讲跟一次绕组10和二次绕组20的间隙大小有关，间隙越小，场强则越高。另一次绕组位于二次绕组的端部处的(即图示A区)场强是最高的，其类似同轴电缆结构，同轴电缆的出头处场强是最高的。
为了防止局部放电，现多采用在一次绕组和二次绕组之间安装半导体屏蔽材料，并没有进行特殊的处理来均衡电场，如遇到对局部放电量要求比较高的项目时，为了降低局部放电量，往往通过增加一次和二次绕组的绝缘距离而实现，这种方式势必会牺牲其它参数，比如容量、保护倍数和精度降低。或者，在一次绕组和二次绕组之间增加金属屏蔽网，不仅操作麻烦，还增加了绝缘击穿的几率。
鉴于此，本发明人为此研制出中压互感器内部均衡场强装置，有效的解决了上述问题，本案由此产生。
发明内容
本发明提供的中压互感器内部均衡场强装置，可使一次绕组和二次绕组之间的场强均衡化，降低了局部放电量，并保持了原有一次绕组和二次绕组的结构不变，不会降低中压互感器的参数。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
中压互感器内部均衡场强装置，包括缠绕在一次绕组最外层的具有不同面电阻值的半导体皱纹纸，面电阻值小的半导体皱纹纸安装在一次绕组和二次绕组场强高的区域，面电阻值大的半导体皱纹纸安装在一次绕组和二次绕组场强低的区域，一次绕组和二次绕组之间填充主绝缘。
所述半导体皱纹纸包括第一半导体皱纹纸、第二半导体皱纹纸和第三半导体皱纹纸，一次绕组从二次绕组中间穿过，一次绕组上位于二次绕组的端部缠绕第一半导体皱纹纸，一次绕组上位于二次绕组的内部缠绕第二半导体皱纹纸，一次绕组上位于二次绕组的外侧由近至远分别缠绕第二半导体皱纹纸和第三半导体皱纹纸，第一半导体皱纹纸的面电阻值小于第二半导体皱纹纸，第二半导体皱纹纸的面电阻值小于第三半导体皱纹纸。
所述主绝缘为环氧树脂。
所述半导体皱纹纸的面电阻值为10kΩ-20kΩ/cm。
采用上述方案后，本发明根据一次绕组和二次绕组之间不同场强的分布情况，采用不同面电阻值的半导体皱纹纸进行分级屏蔽。对于这种装于中压电网的互感器来说，它要有绝缘特性，以使高压与低压相隔离，一般在一次绕组和二次绕组之间均填充主绝缘作为隔离介质。经过半导体皱纹纸屏蔽包扎的外表面与主绝缘的界面极化而产生介质损耗。介质损耗的大小与半导体材料表面的面电阻值有关系，它会随其增大而增大，也就是说，低面电阻屏蔽区的介损降低，高面电阻屏蔽区的介损升高，相当于一次绕组和二次绕组之间的主绝缘的厚度发生了细微的变化，因此使这些区域的场强更接近，从而达到了降低局部放电量的目的。本发明均衡场强的效果非常明显，可明显降低局部放电量，并且由于半导体皱纹纸的厚度较薄，对一次绕组和二次绕组之间的绝缘间隙影响不大，保持了原有一次绕组和二次绕组的结构不变，不会降低中压互感器的参数，并且采用半导体皱纹纸而非金属屏蔽网，因此不会增大被击穿的几率。
附图说明
图1是现有技术的结构示意图；
图2是本实施例的结构示意图；
图3是本实施例缠绕半导体皱纹纸的二次绕组结构示意图。
标号说明
一次绕组10，二次绕组20；
一次绕组1，二次绕组2，半导体皱纹纸3，第一半导体皱纹纸31，第二半导体皱纹纸32，第三半导体皱纹纸33。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
如图2所示，是本发明揭示的中压互感器内部均衡场强装置。其中一种中压互感器的结构为，一次绕组1从二次绕组2中间穿过，一次绕组1最外层缠绕半导体皱纹纸3，根据一次绕组1和二次绕组2之间不同场强的分布情况，在不同局域缠绕具有不同面电阻值的半导体皱纹纸3，此处称为分级屏蔽。并在一次绕组1和二次绕组2之间填充主绝缘，比如油纸、SF6、环氧树脂和有机复合绝缘材料等。
再结合图3所示，为了区分结构特点，图中线条越密代表半导体皱纹纸3的面电阻值越大。
面电阻值最小的第一半导体皱纹纸31安装在一次绕组1和二次绕组2之间场强最高的区域，比如图示中线条最疏松的区域A，一次绕组1位于二次绕组2的端部,此处场强最大，在区域A上的一次绕组1最外层缠绕面电阻值最小的第一半导体皱纹纸31。
面电阻值稍小的的第二半导体皱纹纸32安装在一次绕组1和二次绕组2之间场强稍低的区域，比如图示中线条稍密的区域B，一次绕组1位于二次绕组2内部，或者一次绕组1位于二次绕组2外侧靠近二次绕组2两端的区域，在区域B上的一次绕组1最外层缠绕第二半导体皱纹纸32，第二半导体皱纹纸32的面电阻值大于第一半导体皱纹纸31。
面电阻值最小的的第三半导体皱纹纸33则安装在一次绕组1和二次绕组2之间强场最低的区域，比如图示中线条最密集的区域C，一次绕组1位于二次绕组2外侧远离二次绕组2两端的区域，在区域C上的一次绕组1最外层缠绕第三半导体皱纹纸33，第三半导体皱纹纸33的面电阻值大于第二半导体皱纹纸32。
面电阻小的半导体皱纹纸3处的介质损耗低，面电阻大的半导体皱纹纸3处的介质损耗高，因此场强高的局域与场强低的局域通过这种不同面电阻值的半导体皱纹纸实现了均衡，可明显降低局部放电量。其中当填充的主绝缘为环氧树脂（图中未示出）时，效果最好，环氧树脂相对于流体性的主绝缘，其产生的介损稳定性最好，一般半导体皱纹纸3的面电阻值选择10kΩ-20kΩ/cm效果最好。
并且由于只在一次绕组1外缠绕厚度较薄的半导体皱纹纸3，对一次绕组1和二次绕组2之间的绝缘间隙影响非常小，保持了原有一次绕组1和二次绕组2的结构不变，不会降低中压互感器的参数，再者采用半导体皱纹纸3而非金属屏蔽网，因此不会增大被击穿的几率。
以上仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。
Claims (3)
1.中压互感器内部均衡场强装置，其特征在于：包括缠绕在一次绕组最外层的具有不同面电阻值的半导体皱纹纸，面电阻值小的半导体皱纹纸安装在一次绕组和二次绕组场强高的区域，面电阻值大的半导体皱纹纸安装在一次绕组和二次绕组场强低的区域，一次绕组和二次绕组之间填充有主绝缘；所述半导体皱纹纸包括第一半导体皱纹纸、第二半导体皱纹纸和第三半导体皱纹纸，一次绕组从二次绕组中间穿过，一次绕组上位于二次绕组的端部缠绕第一半导体皱纹纸，一次绕组上位于二次绕组的内部缠绕第二半导体皱纹纸，一次绕组上位于二次绕组的外侧由近至远分别缠绕第二半导体皱纹纸和第三半导体皱纹纸，第一半导体皱纹纸的面电阻值小于第二半导体皱纹纸，第二半导体皱纹纸的面电阻值小于第三半导体皱纹纸。
2.如权利要求1所述的中压互感器内部均衡场强装置，其特征在于：所述主绝缘为环氧树脂。
3.如权利要求1所述的中压互感器内部均衡场强装置，其特征在于：所述半导体皱纹纸的面电阻值为10kΩ-20kΩ/cm。
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