CN111323630B - 可带电实测电容量变化的电流互感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电流互感器领域，具体地说是一种可带电实测电容量变化的电流互感器，包括一次器身和箱体，一次器身设于箱体内，一次器身包括一次导体、末屏和副屏，在一次导体的U型端外侧包裹有末屏，末屏外侧包裹有副屏，且一次导体与末屏之间以及末屏与副屏之间均设有隔离绝缘层，一次器身整体外侧包裹有外绝缘层，末屏通过末屏引线与一个电容测试仪相连，且所述电容测试仪接地，副屏通过副屏引线直接接地，在一次器身上设有两个器身插座分别通过线路与末屏和副屏对应相连，在末屏引线和和副屏引线端部均设有引线插头与对应的器身插座相连。本发明通过末屏电流的变化来实时监测互感器主绝缘电容量的变化，电容出现故障时，作业人员能早做准备进行维修处理。
Description
技术领域
本发明涉及电流互感器领域，具体地说是一种可带电实测电容量变化的电流互感器。
背景技术
现有技术中的电流互感器在运行时，有时由于互感器本身绝缘问题会发生互感器故障，如绝缘击穿等，而在电流互感器发生故障之前是没有任何征兆的，从表面是看不出互感器本身是否存在问题，如果互感器出现局部放电较大或介损较大时，绝缘层就会被一层层击穿破坏，最终导致互感器耐受不住电压而发生爆炸，另外电网系统电压过高也会使电流互感器受到破坏。但当电流互感器处于运行状态时，其本身是带电的，不能够进行实验来证明互感器是否有问题。
另外如图9所示，现有技术中，电流互感器一次“U”型器身立于箱体内，器身底端置于一个上侧呈弧面的器身座上，且器身底端中部用一个固定板固定，用户使用时，将P1连接端子与P2连接端子分别用导线进行联接，这样就使P1连接端子与P2连接端子分别受到相外的拉力F1和F2，通常情况下，两边的导线长度是不一样的，或者一边是导线联接，一边是管母联接，这样P1连接端子受到的拉力F1与P2连接端子受到的拉力F2是不一样的，很容易导致一次器身向拉力大的一方倾斜，因为固定一次器身底端所用的固定板厚度通常只有1.0mm，其受力有限，电流互感器在运行时，如果发现有器身倾斜情况，就必须马上停电处理，给变电站造成一定的经济损失。
再如图10所示，现有技术中，在箱体上设有两个瓦座，一次“U”型器身立好之后，开口侧的两个端部分别穿过对应的瓦座，并用一定厚度的瓦片加以固定，然后用螺栓顶住瓦片，但由于瓦片厚度不能改变，立起一次器身时并不能完全保证一定对准瓦座中心位置，会存在一定的偏差，这样就使得器身有的位置太紧，有的位置太松，对一次器身用力不均匀，这样容易使一次器身产生滑屏现象，而且瓦座与瓦片之间有一定的缝隙，雨水也很容易通过缝隙进入箱体内。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可带电实测电容量变化的电流互感器，通过末屏电流的变化来实时监测互感器主绝缘电容量的变化，电容出现故障时，作业人员能早做准备进行维修处理，另外本发明采用浇注固定方式固定一次器身，保证一次器身固定牢靠且受力均匀，同时保证雨水不会流入箱体内。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种可带电实测电容量变化的电流互感器，包括一次器身和箱体，一次器身设置于箱体内，所述一次器身包括一次导体、末屏和副屏，在所述一次导体的U型端外侧包裹有末屏，所述末屏外侧包裹有副屏，且所述一次导体与末屏之间以及末屏与副屏之间均设有隔离绝缘层，所述一次器身整体外侧包裹有外绝缘层，所述末屏通过末屏引线与一个电容测试仪相连，且所述电容测试仪接地，所述副屏通过副屏引线直接接地，在所述一次器身上设有两个器身插座分别通过线路与所述末屏和副屏对应相连，在所述末屏引线和和副屏引线端部均设有引线插头与对应的器身插座相连。
所述器身插座包括壳体、滑动套和弹簧，所述壳体固设于一次器身上，所述壳体内设有插头安装座，所述插头安装座前端设有第一连接端子，所述滑动套和弹簧均设于壳体内，且滑动套套设于所述插头安装座上，弹簧套设于所述滑动套上，所述引线插头前端设有第二连接端子和外套筒，且所述第二连接端子设于所述外套筒中，连接时所述滑动套通过所述外套筒推动后移并压缩所述弹簧，第二连接端子与第一连接端子插接相连。
所述壳体前端设有挡板，所述挡板通过铰轴铰接于壳体上，且所述铰轴上设有扭簧。
所述挡板上设有一个折板部，且挡板闭合时，所述折板部置于壳体前端外侧。
在箱体底部设有器身座，一次器身底端置于所述器身座上并通过一个固定板固定在箱体底部，在所述箱体底部设有固定浇注部，且所述器身座和固定板均设置于所述固定浇注部中。
所述器身座上表面呈弧面，一次器身底端置于所述弧面上。
在所述箱体顶板上侧设有两个瓦座，且一次器身上侧的两个端部分别穿过对应的瓦座，在所述一次器身上侧端部与对应的瓦座间设有连接浇注层。
所述一次器身上侧开口的两个端部分别穿过对应的瓦座后与对应的端子柱相连。
所述箱体包括上箱体和下箱体，所述下箱体内径小于上箱体，在所述下箱体上端外侧设有支撑法兰，所述上箱体的箱壁下端通过螺栓固定在所述支撑法兰外端，固定浇注部设于下箱体底部。
本发明的优点与积极效果为：
1、本发明通过末屏电流的变化来实时监测互感器主绝缘电容量的变化，实现了互感器带电实时监测，电容出现故障时，作业人员能早做准备进行维修处理。
2、本发明的一次器身上设有两个器身插座分别通过线路与末屏和副屏对应相连，在末屏引线和和副屏引线端部均设有引线插头，需要测试时，将引线插头插入对应的器身插座上即可实现末屏引线与末屏以及副屏引线与副屏的连接，另外所述器身插座上设有壳体、滑动套、挡板等防护结构，避免器身插座内的第一连接端子裸露，保证设备运行安全。
3、本发明在箱体底部设有固定浇注部辅助固定一次器身，即使P1连接端子和P2连接端子受到拉力有一定差别，一次器身也不会发生倾斜，同时也增加了箱体底座强度。
4、本发明在瓦座内浇注环氧树脂形成连接浇注层固定一次器身端部，既保证一次器身端部受力均匀，而且瓦座与一次器身端部之间不会存在缝隙让雨水流入箱体内，同时也省却了瓦片结构，降低加工成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图，
图2为图1中的一次器身U型底端局部放大示意图，
图3为图2中的器身插座和引线插头结构示意图，
图4为图3中的器身插座与引线插头连接时的示意图，
图5为图3中的器身插座未连接引线插头时的示意图，
图6为电容测试仪上的连接端子示意图，
图7为本发明的一次器身固定示意图，
图8为图7中的A处放大图，
图9为现有技术中的一次器身固定示意图，
图10为图9中的B处放大图。
其中，1为一次器身，101为末屏引线，102为电容测试仪，103为副屏引线，104为外绝缘层，105为一次导体，106为末屏，107为副屏，108为器身插座，1081为壳体，1082为插头安装座，1083为滑动套，1084为第一连接端子，1085为弹簧，1086为挡板，1087为铰轴，1088为折板部，109为引线插头，1091为第二连接端子，1092为外套筒，110为隔离绝缘层，2为箱体，201为上箱体，202为下箱体，203为支撑法兰，3为固定板，4为器身座，5为瓦片，6为螺栓，7为瓦座，8为固定浇注部，9为连接浇注层，10为连接端子。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1～5所示，本发明包括一次器身1和箱体2，一次器身1设置于箱体2内，如图2所示，所述一次器身1包括一次导体105、末屏106和副屏107，在所述一次导体105的U型端外侧包裹有末屏106，所述末屏106外侧包裹有副屏107，且所述一次导体105与末屏106之间以及末屏106与副屏107之间均设有隔离绝缘层110，所述一次器身1整体外侧包裹有外绝缘层104，所述末屏106通过末屏引线101与一个电容测试仪102相连，且所述电容测试仪102接地，所述副屏107通过副屏引线103直接接地，在所述一次器身1上设有两个器身插座108分别通过线路与所述末屏106和副屏107对应相连，如图3～5所示，所述末屏引线101和和副屏引线103端部均设有引线插头109与对应的器身插座108相连。本实施例中，所述末屏106和副屏107材质为铝箔，所述隔离绝缘层110和外绝缘层104材质为聚四氟乙烯带。
本发明的主绝缘采用电容屏串联结构，只要有一小部分电容屏发生击穿，会导致主绝缘电容量变大，从而导致一次对地电流变大，其中末屏106经过电容测试仪102再接地，所述电容测试仪102可以通过末屏106电流的变化来监测互感器主绝缘电容量的变化，如果互感器有一部分电容出现故障，电容测试仪102会作出提示，作业人员就能早做准备，对互感器进行维修处理。所述电容测试仪102为本领域公知技术且为市购产品。
如图3～5所示，所述器身插座108包括壳体1081、滑动套1083和弹簧1085，所述壳体1081固设于一次器身1上，所述壳体1081内设有插头安装座1082，所述插头安装座1082前端设有第一连接端子1084，所述滑动套1083和弹簧1085均设于壳体1081内，且滑动套1083套设于插头安装座1082上，弹簧1085套设于所述滑动套1083上，所述弹簧1085后端固设于壳体1081内，所述弹簧1085前端与所述滑动套1083前端外沿固连，第一连接端子1084即设于所述滑动套1083中，所述引线插头109前端设有第二连接端子1091和外套筒1092，且所述第二连接端子1091设于所述外套筒1092中，连接时如图4所示，所述外套筒1092进入器身插座108的壳体1081内并与所述滑动套1083相抵，进而推动滑动套1083后移压缩弹簧1085，同时外套筒1092内的第二连接端子1091前移实现与器身插座108内的第一连接端子1084插接相连，从而实现末屏引线101或副屏引线103与一次器身1内的末屏106或副屏107相连，当引线插头109拔出时，如图5所示，所述滑动套1083在弹簧1085作用下自动复位。
另外如图3～5所示，在所述壳体1081前端设有挡板1086，所述挡板1086通过铰轴1087铰接于壳体1081上，且所述铰轴1087上设有扭簧，插接时作业人员打开挡板1086，插接后松开挡板1086，所述挡板1086在扭簧作用下搭放于引线插头109后端实现一定的防护作用，而当引线插头109拔出时，挡板1086在扭簧作用自动合上挡住器身插座108前端开口。为了方便作业人员打开挡板1086，在所述挡板1086上设有一个折板部1088，人手指甲扣住所述折板部1088即可打开挡板1086，闭合时如图5所示，所述折板部1088置于壳体1081前端外侧。
在所述两个器身插座108上设有文字标识标明末屏连接和副屏连接，以防止引线插错。
由于一次器身1通常设于室外，所述壳体1081、滑动套1083、挡板1086等结构用于第一连接端子1084密闭防护，以避免灰尘、雨水等进入，保证互感器安全运行，所述壳体1081和滑动套1083应根据互感器型号设置足够长度以保证防护效果，本实施例中，所述壳体1081、滑动套1083、挡板1086以及引线插头109上的外套筒1092均采用塑料等绝缘材料制成。本发明移动或安装时不需要连接引线，以保证移动或安装的顺利进行，测试时将末屏引线101和副屏引线103分别与对应器身插座108插接并使互感器通电实现带电检测。如图6所示，所述电容测试仪102上设有连接端子11，末屏引线101另一端设有插接端子与所述连接端子11相连，此为本领域公知技术。
如图7～8所示，一次器身1设置于箱体2内，且在箱体2底部设有上表面呈弧面的器身座4，一次器身1底端置于所述器身座4的弧面上，且所述一次器身1底端中部通过一个固定板3固定于所述箱体2的底板上，在所述箱体2底部设有固定浇注部8，且所述器身座4和固定板3均设置于所述固定浇注部8中，在所述箱体2上侧分别设有P1连接端子柱和P2连接端子柱，所述一次器身1上侧开口的两个端部穿过所述箱体2顶板并分别与P1连接端子柱和P2连接端子柱相连，在所述箱体2顶板上侧设有两个瓦座7，且如图8所示，所述一次器身1上侧的两个端部分别穿过对应的瓦座7后与对应连接端子柱相连，在一次器身1上侧端部与对应的瓦座7间设有连接浇注层9。本实施例中，所述固定浇注部8和连接浇注层9均为浇注环氧树脂后冷却凝固形成。
如图7所示，本发明的箱体2呈倒置的凸型，所述箱体2包括上箱体201和下箱体202，且所述下箱体202内径小于上箱体201，在所述下箱体202上端外侧设有支撑法兰203，所述上箱体201的箱壁下端通过螺栓固定在所述支撑法兰203外端，固定浇注部8浇注于下箱体202中，保证箱体2重心平稳，使得箱体2支撑更为牢靠，箱体2拆装也很方便，方便下箱体202内的环氧树脂浇注形成固定浇注部8，以及一次器身1立放，也可减少环氧树脂浇注量，降低成本。
本发明的工作原理为：
本发明的主绝缘采用电容屏串联结构，只要有一小部分电容屏发生击穿，会导致主绝缘电容量变大，从而导致一次对地电流变大，其中末屏106经过电容测试仪102再接地，电容量分析102可以通过末屏106电流的变化来监测互感器主绝缘电容量的变化，如果互感器有一部分电容出现故障，作业人员就能早做准备，对互感器进行维修处理。
所述一次器身1上设有两个器身插座108分别通过线路与所述末屏106和副屏107对应相连，如图3～5所示，所述末屏引线101和和副屏引线103端部均设有引线插头109，需要测试时，将引线插头109插入对应的器身插座108上即可实现末屏引线101与末屏106以及副屏引线103与副屏107的连接，另外所述器身插座108上设有壳体1081、滑动套1083、挡板1086等防护结构，避免器身插座108内的第一连接端子裸露，保证设备运行安全。
如图9所示，现有技术中的一次器身1底部通常只通过一个固定板3固定，当P1连接端子和P2连接端子受到两侧大小不同的拉力F1和F2时，一次器身1容易发生倾斜，另外如图10所示，一次器身1上侧端部与瓦座7之间通常设有瓦片5，所述瓦片5通过螺栓6固定于瓦座7内，立起一次器身1时并不能完全保证一定对准瓦座7中心位置，会存在一定的偏差，使得一次器身1受力不均，容易产生滑屏现象，而且瓦座7与瓦片5之间有一定的缝隙，雨水也很容易通过缝隙进入箱体内。
如图7所示，本发明在采用传统的固定板3和器身座4结构同时，对箱体2底部浇注一定量的环氧树脂形成固定浇注部8用于辅助固定一次器身1，这样即使P1连接端子和P2连接端子即使受到拉力有一定差别，一次器身1也不会发生倾斜，同时也增加了箱体2底座强度。另外如图8所示，本发明在瓦座7内浇注环氧树脂形成连接浇注层9固定一次器身1端部，既保证一次器身1端部受力均匀，而且瓦座7与一次器身1端部之间不会存在缝隙让雨水流入箱体2内，同时也省却了瓦片5结构。
Claims (5)
1.一种可带电实测电容量变化的电流互感器，其特征在于：包括一次器身（1）和箱体（2），一次器身（1）设置于箱体（2）内，所述一次器身（1）包括一次导体（105）、末屏（106）和副屏（107），在所述一次导体（105）的U型端外侧包裹有末屏（106），所述末屏（106）外侧包裹有副屏（107），且所述一次导体（105）与末屏（106）之间以及末屏（106）与副屏（107）之间均设有隔离绝缘层（110），所述一次器身（1）整体外侧包裹有外绝缘层（104），所述末屏（106）通过末屏引线（101）与一个电容测试仪（102）相连，且所述电容测试仪（102）接地，所述副屏（107）通过副屏引线（103）直接接地，在所述一次器身（1）上设有两个器身插座（108）分别通过线路与所述末屏（106）和副屏（107）对应相连，在所述末屏引线（101）和和副屏引线（103）端部均设有引线插头（109）与对应的器身插座（108）相连；
所述器身插座（108）包括壳体（1081）、滑动套（1083）和弹簧（1085），所述壳体（1081）固设于一次器身（1）上，所述壳体（1081）内设有插头安装座（1082），所述插头安装座（1082）前端设有第一连接端子（1084），所述滑动套（1083）和弹簧（1085）均设于壳体（1081）内，且滑动套（1083）套设于所述插头安装座（1082）上，弹簧（1085）套设于所述滑动套（1083）上，所述引线插头（109）前端设有第二连接端子（1091）和外套筒（1092），且所述第二连接端子（1091）设于所述外套筒（1092）中，连接时所述滑动套（1083）通过所述外套筒（1092）推动后移并压缩所述弹簧（1085），第二连接端子（1091）与第一连接端子（1084）插接相连；
所述壳体（1081）前端设有挡板（1086），所述挡板（1086）通过铰轴（1087）铰接于壳体（1081）上，且所述铰轴（1087）上设有扭簧；
所述挡板（1086）上设有一个折板部（1088），且挡板（1086）闭合时，所述折板部（1088）置于壳体（1081）前端外侧；
在所述箱体（2）顶板上侧设有两个瓦座（7），且一次器身（1）上侧的两个端部分别穿过对应的瓦座（7），在所述一次器身（1）上侧端部与对应的瓦座（7）间设有连接浇注层（9）。
2.根据权利要求1所述的可带电实测电容量变化的电流互感器，其特征在于：在箱体（2）底部设有器身座（4），一次器身（1）底端置于所述器身座（4）上并通过一个固定板（3）固定在箱体（2）底部，在所述箱体（2）底部设有固定浇注部（8），且所述器身座（4）和固定板（3）均设置于所述固定浇注部（8）中。
3.根据权利要求2所述的可带电实测电容量变化的电流互感器，其特征在于：所述器身座（4）上表面呈弧面，一次器身（1）底端置于所述弧面上。
4.根据权利要求1所述的可带电实测电容量变化的电流互感器，其特征在于：所述一次器身（1）上侧开口的两个端部分别穿过对应的瓦座（7）后与对应的端子柱相连。
5.根据权利要求1所述的可带电实测电容量变化的电流互感器，其特征在于：所述箱体（2）包括上箱体（201）和下箱体（202），所述下箱体（202）内径小于上箱体（201），在所述下箱体（202）上端外侧设有支撑法兰（203），所述上箱体（201）的箱壁下端通过螺栓固定在所述支撑法兰（203）外端，固定浇注部（8）设于下箱体（202）底部。
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