CN205789480U - 一种新型组合式互感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型组合式互感器，包括：电压互感器单元，其包括立体三角形铁芯及该立体三角形铁芯的三根芯柱分别均绕的结构相同的一次线圈Ⅰ、二次线圈Ⅰ；电流互感单元，其包括结构相同的三个电流互感器，该电流互感器包括环形的电流互感器铁芯；其中，三个所述电流互感器铁芯呈一字型平面布置，且三根所述芯柱均垂直于该电流互感器铁芯平面布置所在的平面。它在单相检测法检测合格的情况下能保证实际运行时误差合格。

Description

一种新型组合式互感器

技术领域

本发明涉及互感器，具体涉及组合式互感器。

背景技术

三相组合式互感器又称为高压计量箱广泛运用于配电网中，由于其高效集中的特点，大部分的配网互感器采用了组合式。

当需要采取三相四线制计量时，需要选用三元件的组合式互感器，即三相电流、电压均需计量，这种互感器还有一个特点是出于绝缘要求的考虑，电压互感器一次侧中性点一般不予接出。

然而，对于三元件的组合式互感器的生产及检定过程中仍延续使用的单相检测法，当产品生产设计出来且经过检定合格后，投入实际工况下却总是表现为电压误差超差。即使各相绕组参数完全一致的情况下，各相的激磁电流仍然不同，各相电压互感器的空载误差也不同。

为此，期望寻求一种技术方案，以至少减轻上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种在单相检测法检测合格的情况下能保证实际运行时误差合格的新型组合式互感器。

为解决上述问题，本发明采用下述技术方案。

一种新型组合式互感器，包括：

电压互感器单元，其包括立体三角形铁芯及该立体三角形铁芯的三根芯柱分别均绕的结构相同的一次线圈Ⅰ、二次线圈Ⅰ；以及

电流互感单元，其包括结构相同的三个电流互感器，该电流互感器包括环形的电流互感器铁芯；

其中，三个所述电流互感器铁芯呈一字型平面布置，且三根所述芯柱均垂直于该电流互感器铁芯平面布置所在的平面。

所述立体三角形铁芯由三个独立的“口”形单框铁芯组合而成。

所述电流互感器铁芯由非晶合金材料制成。

所述电压互感器单元位于所述新型组合式互感器的底部，所述立体三角形铁芯平躺布置。

所述电压互感器单元及所述电流互感单元通过固体绝缘材料浇铸成一体式结构。

所述单框铁芯的内侧面为平面且与铁轭方向延长线的夹角为60度，其外侧面呈半圆形。

所述单框铁芯由硅钢片卷制成不开口的多级阶梯形制成。

所述固体绝缘材料为环氧树脂。

所述电压互感器单元接线组别方式为Yyn0。

本发明具有下述有益技术效果。

本发明电压互感器单元采用立体三角形铁芯及该立体三角形铁芯的三根芯柱分别绕制的结构相同的一次线圈Ⅰ和结构相同的二次线圈Ⅰ，保证了三相磁路的高度一致性，电流互感单元采用三个单独的环状电流互感铁芯且其摆放位置空间对称，以及三根芯柱均垂直于该电流互感器铁芯平面布置所在的平面，使电压互感单元与电流互感单元在空间上保持两者磁路回路的面垂直，能避免电压互感单元与电流互感单元间磁场耦合。

附图说明

图1为本发明的正剖视面图。

图2为沿图1A-A向剖视面图。

图3是本发明的立体三角形铁芯的芯柱的横截面图。

具体实施方式

为能详细说明本发明的技术特征及功效，并可依照本说明书的内容来实现，下面对本发明的实施方式进一步说明。

图1、2示例性示出本发明众多实施例中的一种新型组合式互感器的实施例。该新型组合式互感器包括电压互感器单元及电流互感单元。

电压互感器单元包括立体三角形铁芯及三个一次线圈Ⅰ5、二次线圈Ⅰ4。

立体三角形铁芯由三个独立的“口”形单框铁芯组合而成。一并参见图3，单框铁芯的内侧面为平面且与铁轭6方向延长线的夹角为60度，其外侧面呈半圆形，铁轭6呈等边三角形有利于各芯柱8填充系数接近于1，有效地节约铁芯材质。单框铁芯由硅钢片卷制成不开口的多级阶梯形制成，采用卷铁芯绕制有利于减小磁阻。

立体三角形铁芯的三根芯柱8分别对应A、B、C三相，为清晰起见，例如，将图1中左柱称为A相，上柱称为B相，右柱称为C相，但这不能理解为是对本发明保护范围的限制。每根芯柱8均绕有一个一次线圈Ⅰ5、二次线圈Ⅰ4，三根芯柱8的一次线圈Ⅰ5的结构均相同，三根芯柱8的二次线圈Ⅰ4的结构也均相同。

位于同一芯柱8上的一次线圈Ⅰ5周向包绕于二次线圈Ⅰ4外壁，它们之间间隔有绝缘纸层11以将彼此隔开、绝缘。

三个一次线圈Ⅰ5的极性端分别通过引压线7从P1侧铜排2接入三相一次电压，非极性端三相短接并悬空。

电流互感单元包括结构相同的三个电流互感器，该三个电流互感器彼此独立，这些电流互感器均分别包括环形的电流互感器铁芯10。

电压互感器单元采用立体三角形铁芯，保证了各相磁路长度的一致，相对于平面三柱式铁芯，少了包围两个内框的长方形外框，而是三个大小完全一致的内框，磁路长度减小且对称，同样，铁芯重量减少了25％左右，节约了材料又降低了空载损耗。

采用立体三角形铁芯，保证了磁路上的三相绝对对称，消除了三相激磁电流不平衡所导致的空载误差在单相法与三相运行下的不匹配问题，有效的解决了目前广泛采取平面结构铁芯的电压互感器中三相磁路不对称的问题，从根本上消除了现有的单相法检测下与三相同时运行的差异。实验表明采用立体三角形铁芯后激磁电流较原来减小90％以上，可以大幅度减低电压互感器单元的空载误差，提升了采用该结构下的电压互感器误差性能。

采用立体三角形铁芯避免了采用平面卷铁芯时出现的轭部大小框之间的磁路自调节效应，解决了三相负载不平衡时的磁通平衡问题，采用空间三角形的铁芯柱分布，缩小了电压单元的摆放空间，使得整个互感器结构紧凑合理。

为清晰起见，图1中从左到右分别为A相电流互感器铁芯、B相电流互感器铁芯、C相电流互感器铁芯。三个电流互感器铁芯10呈一字型平面布置，等距摆放较佳。三个电流互感器铁芯10的圆心共线。每个电流互感器的电流互感器铁芯均绕制有一次线圈Ⅱ1和二次线圈Ⅱ9，一次线圈Ⅱ1与一次铜排2电气连接。

三根芯柱8均垂直于电流互感器铁芯10平面布置所在的平面，空间分布上使电流互感器铁芯10所在面与芯柱8方向垂直，避免近距离下电流互感单元、电源互感单元间的磁场耦合，极大降低两者间的误差干扰量。

在一些实施例中，电流互感器铁芯10由非晶合金材料制成较佳，以有效降低工作时的励磁电流，进一步减小误差。

在一些实施例中，电压互感器单元位于新型组合式互感器的底部，立体三角形铁芯平躺布置。

在一些实施例中，电压互感器单元及电流互感单元通过固体绝缘材料浇铸成一体式结构，形成包裹在电压互感器和电流互感器外绝缘层3，在满足电压互感器单元及电流互感单元间的绝缘要求下，兼作为整体结构的强度支撑。前述固体绝缘材料采用单不限于环氧树脂。

在一些实施例中，电压互感器单元接线组别方式为Yyn0。采用Yyn0接线方式，一次非极性端接近于零电位，有效降低了绝缘要求，更加节省绝缘材料使用。

需要说明的是，上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何适合的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再进行描述。

上面参照实施例对本发明进行了详细描述，是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型组合式互感器，其特征在于，包括：

电压互感器单元，其包括立体三角形铁芯及该立体三角形铁芯的三根芯柱分别均绕的结构相同的一次线圈Ⅰ、二次线圈Ⅰ；以及

电流互感单元，其包括结构相同的三个电流互感器，该电流互感器包括环形的电流互感器铁芯；

其中，三个所述电流互感器铁芯呈一字型平面布置，且三根所述芯柱均垂直于该电流互感器铁芯平面布置所在的平面。

2.根据权利要求1所述的新型组合式互感器，其特征在于，所述立体三角形铁芯由三个独立的“口”形单框铁芯组合而成。

3.根据权利要求1所述的新型组合式互感器，其特征在于，所述电流互感器铁芯由非晶合金材料制成。

4.根据权利要求1所述的新型组合式互感器，其特征在于，所述电压互感器单元位于所述新型组合式互感器的底部，所述立体三角形铁芯平躺布置。

5.根据权利要求1所述的新型组合式互感器，其特征在于，所述电压互感器单元及所述电流互感单元通过固体绝缘材料浇铸成一体式结构。

6.根据权利要求2所述的新型组合式互感器，其特征在于，所述单框铁芯的内侧面为平面且与铁轭方向延长线的夹角为60度，其外侧面呈半圆形。

7.根据权利要求2所述的新型组合式互感器，其特征在于，所述单框铁芯由硅钢片卷制成不开口的多级阶梯形制成。

8.根据权利要求5所述的新型组合式互感器，其特征在于，所述固体绝缘材料为环氧树脂。

9.根据权利要求1至8任一项所述的新型组合式互感器，其特征在于，所述电压互感器单元接线组别方式为Yyn0。