CN114171292A - 一种互感器铁芯、互感器线圈及电流互感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种互感器铁芯、互感器线圈及电流互感器，互感器铁芯包括护壳、设置在护壳内的芯体以及与护壳配合形成密封腔体的盖板，互感器铁芯还包括设置在护壳内的补偿电抗器，护壳或盖板上设置有供补偿电抗器的引出线通过的出线孔。本发明将补偿电抗器（即补偿小线圈）内置于护壳内，也即互感器铁芯直接集成了补偿电抗器，护壳或盖板上设置有供补偿电抗器的引出线通过的出线孔，这样补偿电抗器就可以直接与缠绕在互感器铁芯外部的电磁线相连，也即两者之间可以提前接好，这样汇控柜中只需要进行互感器线圈的接线即可，接线比较方便，并且补偿电抗器也不再占用汇控柜内的空间。

Description

一种互感器铁芯、互感器线圈及电流互感器

技术领域

本发明涉及互感器技术领域，具体涉及一种互感器铁芯、互感器线圈及电流互感器。

背景技术

电流互感器线圈一般包括互感器铁芯和缠绕在互感器铁芯外部的电磁线，互感器铁芯包括护壳、设置在护壳内的芯体以及与护壳配合形成密封腔体的盖板。500kV及以上电压等级线路应用的超特高压电流互感器线圈，一般有测量级、计量级、保护级和TPY暂态保护级线圈组成，其中计量级和测量级线圈一般有仪表保安系数要求。绝大多数参数的线圈设计时需要增加补偿电抗器（即补偿小线圈）用于补偿仪表保安系数或误差，以此满足线圈的电气性能要求。

如图1所示，补偿电抗器一般为外置结构，置于汇控柜100中，而电流互感器200位于GIS断路器300和隔离开关400之间，电流互感器200的安装位置距汇控柜100有一定的距离，电流互感器线圈出线后要接入汇控柜100中，同时补偿电抗器也要与电流互感器线圈接线，接线不方便，操作比较麻烦，并且补偿电抗器也占据汇控柜100内的空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种互感器铁芯，以解决现有互感器线圈的补偿电抗器外置于汇控柜中而造成接线不方便、占用汇控柜空间的问题；本发明的目的还在于提供一种互感器线圈，以解决现有互感器线圈的补偿电抗器外置于汇控柜中而造成接线不方便、占用汇控柜空间的问题；本发明的目的还在于提供一种电流互感器，以解决现有互感器线圈的补偿电抗器外置于汇控柜中而造成接线不方便、占用汇控柜空间的问题。

为实现上述目的，本发明中的互感器铁芯采用如下技术方案：

一种互感器铁芯，包括护壳、设置在护壳内的芯体以及与护壳配合形成密封腔体的盖板，互感器铁芯还包括设置在护壳内的补偿电抗器，护壳或盖板上设置有供补偿电抗器的引出线通过的出线孔。

上述技术方案的有益效果在于：补偿电抗器（即补偿小线圈）内置于护壳内，也即互感器铁芯直接集成了补偿电抗器，护壳或盖板上设置有供补偿电抗器的引出线通过的出线孔，这样补偿电抗器就可以直接与缠绕在互感器铁芯外部的电磁线相连，也即两者之间可以提前接好，这样汇控柜中只需要进行互感器线圈的接线即可，接线比较方便，并且补偿电抗器也不再占用汇控柜内的空间。

进一步地，护壳和盖板均呈圆环形，盖板由至少两块弧形板拼接形成。

上述技术方案的有益效果在于：方便加工制造，并且可以提高板材利用率，同时还可以方便补偿电抗器的安装。

进一步地，所述出线孔设置在与补偿电抗器对应的那一块弧形板上。

上述技术方案的有益效果在于：方便补偿电抗器的安装和出线。

进一步地，相邻两块弧形板中的其中一块弧形板上设置有凸起、另一块弧形板上设置有与凸起形状相匹配以供凸起嵌入的凹槽。

上述技术方案的有益效果在于：避免相邻两块弧形板发生位移，保证对接强度。

进一步地，凸起和凹槽均呈半圆形。

上述技术方案的有益效果在于：方便加工和对接。

进一步地，护壳包括底板和与底板相连的内壁和外壁，护壳还包括与底板相连且位于内壁和外壁之间的加强壁，芯体设置在内壁和加强壁之间，补偿电抗器设置在加强壁和外壁之间。

上述技术方案的有益效果在于：增加了护壳的抗压强度，方便芯体和补偿电抗器的布置。

进一步地，底板和加强壁之间设置有加强筋，加强筋呈三角形，加强筋的一条直角边与底板相连、另一条直角边与加强壁相连。

上述技术方案的有益效果在于：进一步加强了护壳的结构强度。

进一步地，加强壁和外壁之间的间距大于内壁和加强壁之间的间距。

上述技术方案的有益效果在于：方便芯体和补偿电抗器的布置，防止芯体窜动。

为实现上述目的，本发明中的互感器线圈采用如下技术方案：

一种互感器线圈，包括互感器铁芯和缠绕在互感器铁芯外部的电磁线，互感器铁芯包括护壳、设置在护壳内的芯体以及与护壳配合形成密封腔体的盖板，互感器铁芯还包括设置在护壳内的补偿电抗器，护壳或盖板上设置有供补偿电抗器的引出线通过的出线孔。

上述技术方案的有益效果在于：补偿电抗器（即补偿小线圈）内置于护壳内，也即互感器铁芯直接集成了补偿电抗器，护壳或盖板上设置有供补偿电抗器的引出线通过的出线孔，这样补偿电抗器就可以直接与缠绕在互感器铁芯外部的电磁线相连，也即两者之间可以提前接好，这样汇控柜中只需要进行互感器线圈的接线即可，接线比较方便，并且补偿电抗器也不再占用汇控柜内的空间。

进一步地，护壳和盖板均呈圆环形，盖板由至少两块弧形板拼接形成。

上述技术方案的有益效果在于：方便加工制造，并且可以提高板材利用率，同时还可以方便补偿电抗器的安装。

进一步地，所述出线孔设置在与补偿电抗器对应的那一块弧形板上。

上述技术方案的有益效果在于：方便补偿电抗器的安装和出线。

进一步地，相邻两块弧形板中的其中一块弧形板上设置有凸起、另一块弧形板上设置有与凸起形状相匹配以供凸起嵌入的凹槽。

上述技术方案的有益效果在于：避免相邻两块弧形板发生位移，保证对接强度。

进一步地，凸起和凹槽均呈半圆形。

上述技术方案的有益效果在于：方便加工和对接。

进一步地，护壳包括底板和与底板相连的内壁和外壁，护壳还包括与底板相连且位于内壁和外壁之间的加强壁，芯体设置在内壁和加强壁之间，补偿电抗器设置在加强壁和外壁之间。

上述技术方案的有益效果在于：增加了护壳的抗压强度，方便芯体和补偿电抗器的布置。

进一步地，底板和加强壁之间设置有加强筋，加强筋呈三角形，加强筋的一条直角边与底板相连、另一条直角边与加强壁相连。

上述技术方案的有益效果在于：进一步加强了护壳的结构强度。

进一步地，加强壁和外壁之间的间距大于内壁和加强壁之间的间距。

上述技术方案的有益效果在于：方便芯体和补偿电抗器的布置，防止芯体窜动。

为实现上述目的，本发明中的电流互感器采用如下技术方案：

一种电流互感器，包括电流互感器壳体和设置在电流互感器壳体内的互感器线圈，互感器线圈包括互感器铁芯和缠绕在互感器铁芯外部的电磁线，互感器铁芯包括护壳、设置在护壳内的芯体以及与护壳配合形成密封腔体的盖板，互感器铁芯还包括设置在护壳内的补偿电抗器，护壳或盖板上设置有供补偿电抗器的引出线通过的出线孔。

上述技术方案的有益效果在于：补偿电抗器（即补偿小线圈）内置于护壳内，也即互感器铁芯直接集成了补偿电抗器，护壳或盖板上设置有供补偿电抗器的引出线通过的出线孔，这样补偿电抗器就可以直接与缠绕在互感器铁芯外部的电磁线相连，也即两者之间可以提前接好，这样汇控柜中只需要进行互感器线圈的接线即可，接线比较方便，并且补偿电抗器也不再占用汇控柜内的空间。

进一步地，护壳和盖板均呈圆环形，盖板由至少两块弧形板拼接形成。

上述技术方案的有益效果在于：方便加工制造，并且可以提高板材利用率，同时还可以方便补偿电抗器的安装。

进一步地，所述出线孔设置在与补偿电抗器对应的那一块弧形板上。

上述技术方案的有益效果在于：方便补偿电抗器的安装和出线。

进一步地，相邻两块弧形板中的其中一块弧形板上设置有凸起、另一块弧形板上设置有与凸起形状相匹配以供凸起嵌入的凹槽。

上述技术方案的有益效果在于：避免相邻两块弧形板发生位移，保证对接强度。

进一步地，凸起和凹槽均呈半圆形。

上述技术方案的有益效果在于：方便加工和对接。

进一步地，护壳包括底板和与底板相连的内壁和外壁，护壳还包括与底板相连且位于内壁和外壁之间的加强壁，芯体设置在内壁和加强壁之间，补偿电抗器设置在加强壁和外壁之间。

上述技术方案的有益效果在于：增加了护壳的抗压强度，方便芯体和补偿电抗器的布置。

进一步地，底板和加强壁之间设置有加强筋，加强筋呈三角形，加强筋的一条直角边与底板相连、另一条直角边与加强壁相连。

上述技术方案的有益效果在于：进一步加强了护壳的结构强度。

进一步地，加强壁和外壁之间的间距大于内壁和加强壁之间的间距。

上述技术方案的有益效果在于：方便芯体和补偿电抗器的布置，防止芯体窜动。

附图说明

图1为现有技术中电流互感器的应用图；

图1中：100、汇控柜；200、电流互感器；300、GIS断路器；400、隔离开关；

图2为本发明中互感器铁芯的结构图；

图3为本发明中互感器铁芯的护壳的结构图（不带补偿电抗器）；

图4为本发明中互感器铁芯的一块弧形板的结构图；

图5为本发明中互感器铁芯的另一块弧形板的结构图；

图6为本发明中互感器铁芯的护壳和补偿电抗器的结构图；

图7为本发明中互感器铁芯的剖视图；

图8为本发明中互感器线圈的结构示意图。

图2~图8中：1、护壳；11、底板；12、内壁；13、外壁；14、加强壁；15、非晶带材填充区域；16、加强筋；2、弧形板；21、出线孔；22、凹槽；23、凸起；3、补偿电抗器；31、首端引出线；32、尾端引出线；4、非晶带材；5、电磁线；51、线圈首端出线；52、线圈尾端出线。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明中互感器铁芯的实施例1如图2所示，包括护壳1和与护壳1配合形成密封腔体的盖板，护壳1和盖板均呈圆环形，盖板的内外径尺寸与护壳1的内外径尺寸相匹配，盖板为绝缘材质，由四块等大的弧形板2拼接形成，这样可以方便加工制造，提高板材利用率。如图4和图5所示，相邻两块弧形板中的其中一块弧形板2上设置有凸起23、另一块弧形板2上设置有与凸起23形状相匹配以供凸起23嵌入的凹槽22，可以避免相邻两块弧形板发生位移，保证对接强度。也即一块弧形板2的一端设置有凸起23、另一端设置有凹槽22，凸起23和凹槽22均呈半圆形，方便加工和对接。

如图3、图6、图7所示，护壳1为不锈钢材质，包括底板11和与底板11相连的内壁12和外壁13，护壳1还包括与底板11相连且位于内壁12和外壁13之间的加强壁14，加强壁14和外壁13之间的间距大于内壁12和加强壁14之间的间距。互感器铁芯还包括设置在内壁12和加强壁14之间的芯体，具体是非晶带材4，因此底板11、内壁12和加强壁14之间围成非晶带材填充区域15。

超特高压电流互感器用线圈外径一般在800mm以上，一次电流在2500A以上，线圈设计时，会出现铁芯尺寸大、非晶带材填充少的结构形式，因此将非晶带材4设置在比较窄的非晶带材填充区域15内，可以防止非晶带材4窜动。此外，线圈在装配时由于受到装配压力的影响，如果护壳强度不合格，会出现非晶带材受压变形，励磁数据不合格，最终导致线圈误差不合格的问题，加强壁14的设置可以提高护壳1的抗压强度，并且在底板11和加强壁14之间设置有加强筋16，加强筋16有八个沿周向均布且呈三角形，加强筋16的一条直角边与底板11相连、另一条直角边与加强壁14相连，进一步加强了护壳1的结构强度。三角形的加强筋16在同样强度要求下可以节约原材料，可以加大与底板11的接触面积，承受压力时，压力分散，更加稳定可靠，同时加强筋用料较少，不锈钢护壳在高温退火过程中，护壳热胀冷缩形变较小，确保成品铁芯规格尺寸满足设计要求。如图6和图7所示，互感器铁芯还包括设置在护壳1内的补偿电抗器3（即补偿小线圈），补偿电抗器3设置在加强壁14和外壁13之间，也即加强壁14隔开了非晶带材4和补偿电抗器3，确保了非晶带材4不会受到补偿电抗器3的外力影响，避免非晶带材4受外力后发生形变或破损而导致励磁特性劣化、不满足技术要求。

补偿电抗器3根据参数要求，设计成外径和高度合适的一个小线圈，其体积较小，可以置于铁芯内部，从外观上是看不出来的。在超特高压电流互感器用计量级和测量级线圈要求有仪表保安系数要求时，补偿电抗器3可以用于调节仪表保安系数和误差。与补偿电抗器3对应的那一块弧形板2上设置有供补偿电抗器3的引出线通过的出线孔21（如图2和图5所示），方便接线，补偿电抗器3的引出线包括首端引出线31和尾端引出线32。

使用时，超特高压电流互感器线圈根据参数设计，明确铁芯护壳尺寸和非晶带材4填充尺寸，非晶带材4处于填充区域内，高度低于不锈钢护壳1顶部2mm，不锈钢护壳1的内壁12和外壁13之间增加一圈加强壁14，加强壁14一周均布8个加强筋16，当线圈在受到装配压力时，由于护壳加强壁14和加强筋16的作用，避免非晶带材4受压导致励磁不合格，确保线圈误差试验合格。4个弧形板2按照凹凸对接，置于不锈钢护壳上面。补偿电抗器小线圈根据设计要求缠绕完成后，将带孔的弧形板2拿掉，将补偿电抗器3置于加强壁14和外壁13之间的空隙里，用胶水粘接在护壳1的底板11上，补偿电抗器3的引出线从出线孔21引出，再将带孔弧形板2放回原处。最后在此基础上根据设计要求缠绕电磁线5和绝缘材料形成互感器线圈，如图8所示，电磁线5具有线圈首端出线51和线圈尾端出线52，方便与补偿电抗器3的首端引出线31和尾端引出线32进行连接。

本发明将补偿电抗器3内置于护壳1内，也即互感器铁芯直接集成了补偿电抗器3，补偿电抗器3可以直接与缠绕在互感器铁芯外部的电磁线5相连，也即两者之间可以提前接好，这样汇控柜中只需要进行互感器线圈的接线即可，接线比较方便，并且补偿电抗器也不再占用汇控柜内的空间。

在互感器铁芯的其他实施例中：根据铁芯的具体设计参数要求，加强壁和外壁之间的间距也可等于内壁和加强壁之间的间距。

在互感器铁芯的其他实施例中：加强筋的个数根据实际需要可以进行调整，当然，底板和加强壁之间也可以不设置加强筋。

在互感器铁芯的其他实施例中：护壳可以不包括加强壁，芯体和补偿电抗器均设置在内壁和外壁之间。

在互感器铁芯的其他实施例中：弧形板上的凸起和凹槽也可以是T形或燕尾形。

在互感器铁芯的其他实施例中：弧形板上不设置凸起和凹槽，弧形板的两端均是平直的。

在互感器铁芯的其他实施例中：出线孔也可以设置在护壳上。

在互感器铁芯的其他实施例中：弧形板的个数根据实际需要可以进行调整，当然，盖板也可以不是由分体的多块弧形板拼接形成，而是一个一体式的环形板。

在互感器铁芯的其他实施例中：互感器铁芯也可应用于有补偿需求的电压互感器上。

本发明中互感器线圈的实施例如图8所示，包括互感器铁芯和缠绕在互感器铁芯外部的电磁线，互感器铁芯的具体结构与上述实施例中的互感器铁芯相同，在此不再重述。

本发明中电流互感器的实施例为：电流互感器包括电流互感器壳体和设置在电流互感器壳体内的互感器线圈，互感器线圈包括互感器铁芯和缠绕在互感器铁芯外部的电磁线，互感器铁芯的具体结构与上述实施例中的互感器铁芯相同，在此不再重述。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种互感器铁芯，包括护壳（1）、设置在护壳（1）内的芯体以及与护壳（1）配合形成密封腔体的盖板，其特征在于：互感器铁芯还包括设置在护壳（1）内的补偿电抗器（3），护壳（1）或盖板上设置有供补偿电抗器（3）的引出线通过的出线孔（21）。

2.根据权利要求1所述的互感器铁芯，其特征在于：护壳（1）和盖板均呈圆环形，盖板由至少两块弧形板（2）拼接形成。

3.根据权利要求2所述的互感器铁芯，其特征在于：所述出线孔（21）设置在与补偿电抗器（3）对应的那一块弧形板（2）上。

4.根据权利要求2所述的互感器铁芯，其特征在于：相邻两块弧形板中的其中一块弧形板（2）上设置有凸起（23）、另一块弧形板（2）上设置有与凸起（23）形状相匹配以供凸起（23）嵌入的凹槽（22）。

5.根据权利要求4所述的互感器铁芯，其特征在于：凸起（23）和凹槽（22）均呈半圆形。

6.根据权利要求1~5任意一项所述的互感器铁芯，其特征在于：护壳（1）包括底板（11）和与底板（11）相连的内壁（12）和外壁（13），护壳（1）还包括与底板（11）相连且位于内壁（12）和外壁（13）之间的加强壁（14），芯体设置在内壁（12）和加强壁（14）之间，补偿电抗器（3）设置在加强壁（14）和外壁（13）之间。

7.根据权利要求6所述的互感器铁芯，其特征在于：底板（11）和加强壁（14）之间设置有加强筋（16），加强筋（16）呈三角形，加强筋（16）的一条直角边与底板（11）相连、另一条直角边与加强壁（14）相连。

8.根据权利要求6所述的互感器铁芯，其特征在于：加强壁（14）和外壁（13）之间的间距大于内壁（12）和加强壁（14）之间的间距。

9.一种互感器线圈，包括互感器铁芯和缠绕在互感器铁芯外部的电磁线，其特征在于，互感器铁芯与权利要求1~8任意一项所述的互感器铁芯相同。

10.一种电流互感器，包括电流互感器壳体和设置在电流互感器壳体内的互感器线圈，互感器线圈包括互感器铁芯和缠绕在互感器铁芯外部的电磁线，其特征在于，互感器铁芯与权利要求1~8任意一项所述的互感器铁芯相同。

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