CN115527755A - 一种高压绕组结构、电流互感器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高压绕组结构、电流互感器及其制造方法，属于电流互感器领域，采用多根外部电缆以及比外部电缆数量多1根的内部电缆，将所有内部电缆与所有外部电缆按照内部电缆—外部电缆—内部电缆的顺序首尾依次相接，形成串联电路，即采用一次导电杆中埋设电缆的方式实现了一次绕组匝数增多，提高了电流互感器的安匝数，使得二次绕组铁心截面积减小，线圈体积变小，重量减轻；另外，通过增加一次绕组的匝数的设计，最大限度满足电网对小电流比参数的要求，能够更好发挥产品的优势，提高产品竞争力和市场占有率。

Description

一种高压绕组结构、电流互感器及其制造方法

技术领域

本发明属于电流互感器领域，具体涉及一种高压绕组结构、电流互感器及其制造方法。

背景技术

传统电流互感器采用的是电磁感应的原理，电流互感器的安匝数越小，二次绕组铁心的截面积越大，互感器的体积就相对越大。

现有的独立式电流互感器的一次绕组为串、并联换接结构，当一次导电杆处于并联状态时，一次绕组匝数为1，当一次导电杆处于串联状态时，一次绕组匝数为2匝，最多为4匝。此结构虽然可以满足常规的参数，但对于一次电流小(即小变比)且容量高、精度高的参数要求，则会因为一次导体匝数的限制，只能通过增大二次绕组铁心截面的方式来满足测量精度以及负荷的要求，有时甚至增大二次绕组铁心截面积仍无法满足，同时也造成铁心材料的成本增加，若遇见100/5A以下的电流比，则现有躯壳和屏蔽结构尺寸满足不了参数要求。

由此可见，当前的独立式电流互感器除了增大二次绕组铁心截面的方式外，在小电流比的情况下，无法满足容量高及精度高的要求；另外，采用增大二次绕组铁心截面的方式，使得二次绕组的体积增大，重量增加，整体躯壳部分的体积和重量增加，不利于产品的稳定性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种高压绕组结构、电流互感器及其制造方法，通过提高一次绕组匝数来提高电流互感器的安匝数，达到降低二次绕组体积和重量的目的，从而在小电流比的情况下，满足容量高、精度高和稳定性的要求。

为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种高压绕组结构，包括躯壳；

所述躯壳的外部沿其周向阵列有多根外部电缆；

所述躯壳内插设有导电杆，所述导电杆包括导电管，所述导电管插设有绝缘管；

所述导电管的内壁与所述绝缘管的外壁之间阵列插设有多根内部电缆；

所述内部电缆的数量比所述外部电缆的数量多1；

所有内部电缆与所有外部电缆按照内部电缆—外部电缆—内部电缆的顺序首尾依次相接，形成一条串联电路。

进一步地，所述外部电缆与所述躯壳通过支架相连。

进一步地，所述外部电缆两个端部分别连接有外压接端子。

进一步地，所述导电管的内壁与所述绝缘管的外壁之间填充有树脂，所述树脂用于固定所述内部电缆。

进一步地，所述内部电缆的两个端部分别连接有内压接端子。

进一步地，所述内部电缆与所述外部电缆通过联接电缆相连。

进一步地，所述躯壳一端连接有左法兰，其另一端连接有右法兰，所述左法兰和所述右法兰用于将所述导电杆固定在所述躯壳的轴线上。

一种高压绕组结构的制造方法，用于制造上述一种高压绕组结构，包括如下步骤：

将n根外部电缆均匀固定在躯壳的外部的周向上；

将绝缘管穿过导电管，在导电管的内壁与绝缘管的外壁之间均匀插入n+1根内部电缆，组成导电杆；

将导电杆穿过躯壳并固定在躯壳内；

按照内部电缆—外部电缆—内部电缆的顺序将所有内部电缆与所有外部电缆首尾依次联接，形成一条串联电路，其中，n为正整数。

进一步地，所述躯壳一端为进线侧，其另一端为出线侧；

其中一根内部电缆靠近进线侧一端为进线端，另一根内部电缆靠近出线侧一端为出线端；

所述进线端为串联电路的起点，所述出线端为串联电路的终点。

一种电流互感器，包括上述一种高压绕组结构。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明提供一种高压绕组结构，采用多根外部电缆以及比外部电缆数量多1根的内部电缆，将所有内部电缆与所有外部电缆按照内部电缆—外部电缆—内部电缆的顺序首尾依次相接，形成串联电路，即采用一次导电杆中埋设电缆的方式实现了一次绕组匝数增多，提高了电流互感器的安匝数，使得二次绕组铁心截面积减小，线圈体积变小，重量减轻；另外，通过增加一次绕组的匝数的设计，最大限度满足电网对小电流比参数的要求，能够更好发挥产品的优势，提高产品竞争力和市场占有率。

优选地，本发明躯壳上设有支架，可将外部电缆固定在躯壳上。

优选地，本发明导电杆内填充了树脂，可将内部电缆牢牢固定在导电管内。

优选地，本发明躯壳两端分别连接有法兰，可将导电杆固定在的躯壳的轴线上。

本发明还提供一种高压绕组结构的制造方法，通过用躯壳外部电缆与一次导电杆中内部电缆首尾相连的方式，实现一次绕组穿多匝，电流变换方式灵活，制造简单，操作方便。

本发明还提供一种电流互感器，包括上述高压绕组结构，通过增加一次绕组匝数，使得二次绕组的铁心截面积减小，线圈体积变小，重量减轻，整体电流互感器结构更加合理，性能更加稳定可靠，本电流互感器，操作方便，具有较高的推广应用价值。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种高压绕组结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的导电杆的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的导电杆的截面图；

图4为本发明实施例提供的躯壳外部电缆布置的示意图；

图5为本发明实施例提供的P1面电缆联接示意图；

图6为本发明实施例提供的P2面电缆联接示意图；

图7为本发明实施例提供的一次绕组的绕线原理图。

附图标记：

躯壳-1；导电杆-2；左法兰-3；右法兰-4；外部电缆-5；进线侧-6；出线侧-7；导电管-8；绝缘管-9；内部电缆-10；树脂-11；内压接端子-12；支架-13；外压接端子-14；联接电缆-15。

具体实施方式

本发明提供一种高压绕组结构，包括躯壳1；所述躯壳1的外部沿其周向阵列有多根外部电缆5，所述外部电缆5与所述躯壳1通过支架13固定相连；所述躯壳1内插设有导电杆2，所述导电杆2包括导电管8，所述导电管8插设有绝缘管9；所述导电管8的内壁与所述绝缘管9的外壁之间阵列插设有多根内部电缆10；所述内部电缆10的数量比所述外部电缆5的数量多1；所有内部电缆10与所有外部电缆5按照内部电缆10—外部电缆5—内部电缆10的顺序首尾依次相接，形成一条串联电路。

所述外部电缆5两个端部分别连接有外压接端子14；

所述导电管8的内壁与所述绝缘管9的外壁之间填充有树脂11，所述树脂11用于固定所述内部电缆10，所述内部电缆10的两个端部分别连接有内压接端子12。

所述内部电缆10与所述外部电缆5通过联接电缆15相连。

所述躯壳1一端连接有左法兰3，其另一端连接有右法兰4，所述左法兰3和所述右法兰4用于将所述导电杆2固定在所述躯壳1的轴线上。

一种高压绕组结构的制造方法，用于制造上述一种高压绕组结构，其特征在于，包括如下步骤：

将n根外部电缆5均匀固定在躯壳1的外部的周向上；

将绝缘管9穿过导电管8，在导电管8的内壁与绝缘管9的外壁之间均匀插入n+1根内部电缆10，组成导电杆2，其中，n为正整数；

将导电杆2穿过躯壳1并固定在躯壳1内；

按照内部电缆10—外部电缆5—内部电缆10的顺序将所有内部电缆10与所有外部电缆5首尾依次联接，形成一条串联电路。

所述躯壳1一端为进线侧6，其另一端为出线侧7；

其中一根内部电缆10靠近进线侧6一端为进线端，另一根内部电缆10靠近出线侧7一端为出线端；

所述进线端为串联电路的起点，所述出线端为串联电路的终点。

本发明还提供一种电流互感器，包括上述一种高压绕组结构。

实施例

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本实施例提供一种高压绕组结构，包括躯壳1、导电杆2、左法兰3、右法兰4、外部电缆5、进线侧6、出线侧7、导电管8、绝缘管9、内部电缆10、树脂11、内压接端子12、支架13、外压接端子14和联接电缆15。

外部电缆5和内部电缆10均采用铜芯材质；内压接端子12和外压接端子14均采用预绝缘压接端子，联接电缆15采用铜排或软连接。

外部电缆5和内部电缆10也可采用铜棒或铜条、铝棒或铝条；当内部电缆10采用铜棒或铜条、铝棒或铝条时，需要用绝缘层将每一根内部电缆10隔开。

如图1所示，本实施例在躯壳1外部设置有5根外部电缆5，一次侧的导电杆2穿过躯壳1，通过左法兰3、右法兰4，将导电杆2固定于躯壳1轴向上(几何中心)，且导电杆2的两端分别位于躯壳1外，在导电杆2的内部埋设6根内部电缆10，将躯壳1外部的外部电缆5与导电杆2内部的内部电缆10按照内-外-内的顺序首尾联接。

如图1和图6所示，本实施例中躯壳1的一端即P1侧为线路的进线侧6，躯壳1的另一端即P2侧为线路的出线侧7。

如图2、3所示，本实施例中的导电杆2内部埋设6根内部电缆10，导电管8通常为铜质或铝质的圆管，其内部设置绝缘管9，最好保证导电管8与绝缘管9同心，在导电管8的内径(内壁)和绝缘管9的外径(外壁)之间形成一个环形的空腔，在空腔中放置6根内部电缆10，内部电缆10沿圆周方向均匀分布，在每根内部电缆10之间(空腔内)树脂11进行填充。使得每一根内部电缆10牢固的埋设于导电管8中，并贯穿整根导电管8。内部电缆10的两个端部设置内压接端子12。

如图4所示，在躯壳1的外部焊接有多个支架13，将外部电缆5穿过支架13上的圆孔，固定在躯壳1上。外部电缆5的走向与躯壳1的轴向平行，从躯壳1两侧的左法兰或右法兰看外部电缆5的布置方式，外部电缆5沿躯壳1的径向均匀分布。外部电缆5的根数为5，外部电缆5的两个端部设置外压接端子14。

如图5所示，在所有电缆的两个端部分别打上标记，躯壳1的外部电缆5的标记为：P1侧分别是a1、b1、c1、d1、e1，P2侧分别是a2、b2、c2、d2、e2；导电杆2内部电缆10的标记为：P1侧分别是A1、B1、C1、D1、E1、F1，P2侧分别是A2、B2、C2、D2、E2、F2，如果将高压绕组结构设置更多匝数，均以此类推。

本实施例在安装时，将躯壳外部1的外部电缆5与导电杆2的内部电缆10用联接电缆按照首尾联接，用螺栓固定。

本实施电流互感器的P1侧电缆联接方式如图6所示，a1与B1相连，b1与C1相连，c1与D1相连，d1与E1相连，e1与F1相连。

电流互感器P2侧电缆联接方式如图7所示，a2与A2相连，b2与B2相连，c2与C2相连，d2与D2相连，e2与E2相连。

整个线路(串联电路)中，一次侧的导电杆2某一根内部电缆10的A1端为进线端，另一根内部电缆10的F2端为出线端。

图7为一次绕组的绕线原理图：线路电流从P1流入，从P2流出，线路每绕过躯壳1一次即为1匝，本实施例的一次绕组匝数为6匝。

本实施例中，外部电缆5采用5根，内部电缆10采用6根，通过上述制造方法可设计出6匝的高压绕组结构，同理，按照上述方式可制作出3匝、4匝、5匝、6匝……多匝高压绕组结构，通过匝数的增多，使得电流互感器的二次绕组铁心截面积减小，线圈体积变小，重量减轻，从而在小电流比的情况下，满足容量高、精度高和稳定性的要求。

尽管以上结合附图与实施例对本发明的实施方案进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在说明书的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (10)

1.一种高压绕组结构，其特征在于，包括躯壳(1)；

所述躯壳(1)的外部沿其周向阵列有多根外部电缆(5)；

所述躯壳(1)内插设有导电杆(2)，所述导电杆(2)包括导电管(8)，所述导电管(8)插设有绝缘管(9)；

所述导电管(8)的内壁与所述绝缘管(9)的外壁之间阵列插设有多根内部电缆(10)；

所述内部电缆(10)的数量比所述外部电缆(5)的数量多1；

所有内部电缆(10)与所有外部电缆(5)按照内部电缆(10)—外部电缆(5)—内部电缆(10)的顺序首尾依次相接，形成一条串联电路。

2.根据权利要求1所述的一种高压绕组结构，其特征在于，所述外部电缆(5)与所述躯壳(1)通过支架(13)相连。

3.根据权利要求1所述的一种高压绕组结构，其特征在于，所述外部电缆(5)两个端部分别连接有外压接端子(14)。

4.根据权利要求1所述的一种高压绕组结构，其特征在于，所述导电管(8)的内壁与所述绝缘管(9)的外壁之间填充有树脂(11)，所述树脂(11)用于固定所述内部电缆(10)。

5.根据权利要求1所述的一种高压绕组结构，其特征在于，所述内部电缆(10)的两个端部分别连接有内压接端子(12)。

6.根据权利要求1所述的一种高压绕组结构，其特征在于，所述内部电缆(10)与所述外部电缆(5)通过联接电缆(15)相连。

7.根据权利要求1所述的一种高压绕组结构，其特征在于，所述躯壳(1)一端连接有左法兰(3)，其另一端连接有右法兰(4)，所述左法兰(3)和所述右法兰(4)用于将所述导电杆(2)固定在所述躯壳(1)的轴线上。

8.一种高压绕组结构的制造方法，用于制造权利要求1-7任一项所述的一种高压绕组结构，其特征在于，包括如下步骤：

将n根外部电缆(5)均匀固定在躯壳(1)的外部的周向上；

将绝缘管(9)穿过导电管(8)，在导电管(8)的内壁与绝缘管(9)的外壁之间均匀插入n+1根内部电缆(10)，组成导电杆(2)；

将导电杆(2)穿过躯壳(1)并固定在躯壳(1)内；

按照内部电缆(10)—外部电缆(5)—内部电缆(10)的顺序将所有内部电缆(10)与所有外部电缆(5)首尾依次联接，形成一条串联电路，其中，n为正整数。

9.根据权利要求8所述的一种高压绕组结构的制造方法，其特征在于，所述躯壳(1)一端为进线侧(6)，其另一端为出线侧(7)；

其中一根内部电缆(10)靠近进线侧(6)一端为进线端，另一根内部电缆(10)靠近出线侧(7)一端为出线端；

所述进线端为串联电路的起点，所述出线端为串联电路的终点。

10.一种电流互感器，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的一种高压绕组结构。

Images