CN206340431U - 一种防静电型电压互感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防静电型电压互感器，包括底座，电压互感器本体，所述电压互感器本体主要由铁芯及绕设在铁芯上的低压绕组和高压绕组通过环氧树脂密封浇注而成；其中，还包括：使用铍膜镀钨材料作为窗口的软X射线管，产生高能量的、波长介于1.2埃至1.5埃的软X射线，用来中和以及弱化电压互感器本体的静电的防静电头部；包围所述防静电头部、用于保护操作者不受所述防静电头部泄漏的软X射线辐射的保护部；与所述防静电头部和所述保护部通过电缆相连、为所述软X射线生成管提供灯丝电压和靶电压的电源控制部。本实用新型电压互感器利用软X射线的防静电装置是电离带电物体附近的周围气体并生成离子后中和带电物体表面的静电。

Description

一种防静电型电压互感器

技术领域

本实用新型涉及电力检测设备，尤其是涉及一种一种防静电型电压互感器。

背景技术

单级式电压互感器是指一次绕组和二次绕组共用同一个铁心柱，绝缘不分级，铁心接地。其特点是产品的误差小，冲击电压分布均匀。发生意外事故所造成的危害性小，由于绝缘材料问题，一般在110kV以下电网中使用。串级式电压互感器是将一次绕组分成匝数相等的几个绕组串联起来，每个绕组分别套装在各级的铁心柱上，铁心不接地，对地有固定的电位。其特点是绝缘分级加工，制造工艺简单，准确级难以提高精度，一般使用在110kV以上电网。

目前，国内电网上使用的电压互感器多为油浸式，110kV以上的电压互感器又多采用串级式油浸结构。现有高压电压互感器由箱体、器身、高压绝缘套管、一次导电杆、一次接线板、二次接线板、屏蔽罩、屏蔽筒、防爆装置及六氟化硫密度继电器组成，器身固定在箱体中，高压绝缘套管下端通过法兰与箱体连接；上端有上法兰，在上法兰上端有一次接线板，在高压绝缘套管内安装有一次导电杆，一次导电杆的上端与一次接线板连接；在高压绝缘套管内，一次导电杆的上端和下端分别设有屏蔽罩和屏蔽筒，在箱体的一侧有二次接线板；在另一侧面设有防爆装置和六氟化硫密度继电器，箱体内充有六氟化硫气体，器身的一次绕组和二次绕组绕在同一铁心柱上，在铁心与绕组放置有静电屏蔽板，该产品由于绝缘材料和结构问题，存在结构复杂成本高、产品易老化，精确度及绝缘水平难以提高，对冲击电压分布不均匀、抗静电能力差，日常维护量大等缺陷。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种防静电型电压互感器。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种防静电型电压互感器，包括底座，电压互感器本体，所述电压互感器本体主要由铁芯及绕设在铁芯上的低压绕组和高压绕组通过环氧树脂密封浇注而成；其中，铁芯由冷轧硅钢片制成的环形结构，还包括：使用铍膜镀钨材料作为窗口的软X射线管，产生高能量的、波长介于1.2埃至1.5埃的软X射线，用来中和以及弱化电压互感器本体的静电的防静电头部；包围所述防静电头部、用于保护操作者不受所述防静电头部泄漏的软X射线辐射的保护部；与所述防静电头部和所述保护部通过电缆相连、为所述软X射线生成管提供灯丝电压和靶电压的电源控制部。

所述电源控制部包括阳极电压发生部，阳极电压发生部使用脉宽调制器的脉宽控制方法控制靶电压和灯丝电流，使用场效应晶体管(FET)构成且开关频率为30KHz的半桥电路，靶电压和灯丝电流都需分别设置一个所述脉宽调制器和所述一个半桥电路。

所述电源控制部的阳极电压发生部通过管电压传感器反馈作用维持的靶电压为恒定的9.5KV，所述电源控制部通过灯丝电流传感器和管电流传感反馈作用维持的灯丝的电流为恒定的150uA。

所述电源控制部的阳极电压发生部的包括有：产生高电压的变压器，感应所述变压器产生的高电压的管电压传感器，通过所述管电压传感器反馈作用产生恒定电压的高压加倍整流器，产生灯丝电流的变压器，感应灯丝电流的管电流传感器，以及固定陶瓷软X射线管并把高电压用绝缘电线导入的部分。

作为上述方案的进一步改进，所述铁芯包括多层铁芯片并分为铁芯柱和铁轭两部分，所述铁芯柱和铁轭相互固定;所述铁芯的棱的外侧边缘呈阶梯状，位于中间部分的铁芯片宽度大于所述铁芯上、下两端的铁芯片宽度;所述铁芯柱和铁轭均为“U”字型，所述“U”字型的铁芯柱和“U”字型铁轭均包含两条棱臂，所述铁芯柱的两个棱臂的长度均大于所述铁轭的两条棱臂的长度；铁芯柱的两条棱臂的端面和铁轭的两条棱臂的端面结构相吻合。

本实用新型的有益效果是：本实用新型电压互感器利用软X射线的防静电装置(或者光辐射式防静电装置)是电离带电物体附近的周围气体并生成离子后中和带电物体表面的静电。由此电压互感器在非活性气体中或包括氧气的大气中(空气中)有效的防静电。设计为全封闭浇注，体积小、气候适应性强，抗工频谐振，不会过励磁烧毁，互感器铁芯环形结构，采用优质冷轧硅钢片卷制而成，一次绕组均为全绝缘。带有熔断器保护，提高线路安全。因产品采用小型化设计，使开关柜在缩小体积时，产品安 全性能不降低，同时不增加成本，性价比高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得的其他设计方案和附图：

图1为本实用新型实施例的正面示意图及半面剖视图；

图2是根据本实用新型的电源控制部构成的一例结构图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型的一种防静电型电压互感器，包括底座1，电压互感器本体2，所述电压互感器本体2主要由铁芯21及绕设在铁芯21上的低压绕组22和高压绕组23通过环氧树脂24密封浇注而成；其中，铁芯21由冷轧硅钢片制成的环形结构，所述低压绕组22的进线端和出线端分别连接到电压互感器本体2下端的二次接线端，为了扩大相间距，所述高压绕组23的进线端和出线端各自向相反的两侧折弯后再往上延伸设置。

为了增加电压互感器的防静电性能，本技术方案还设置有用来产生软X射线的头部100，包围上述头部并防止上述头部泄漏出软X射线的软X射线保护部200以及使上述头部产生适当量的软X射线，而控制离子生成的控制信号以及为上述头部提供控制电压的电源控制部300而构成，头部100与保护部200通过AC高电压控制电缆10和电源控制部300相连。

防止漏出软X射线的上述软X射线保护部200用厚度为1mm的钢板构成，还包括为了安全设置控制上述电源控制部300动作与否的连锁开关220和开/关上述连锁开关220的门210，门210在打开的状态下上述头部100不发生软X射线。上述头部100使用软X射线管产生软X射线，上述电源控制部300为上述软X射线管提供控制电源。

图2是根据本实用新型的电源控制部300构成的一例结构图，如图所示，提供控制软X射线管150灯丝电压(直流+3V)和软X射线管的离子生成的靶电压(9.5kV)。如下详细说明根据本实用新型的电源控制部300的动作以及效果。

在本实用新型使用脉宽调制器310(如LT3526)控制靶电压和灯丝电流，使用场效应晶体管(如IRFP640)构成半桥电路320，开关频率为30KHz。灯丝电流和靶电压分别使用一组脉宽调制器310和半桥电路320来控制。

在本实用新型里，产生高电压的变压器340和高压加倍整流器350通过管电压传感器370反馈后，保持恒压(9.5kV)输出。另一方面，产生灯丝电流的变压器360通过管电流传感器380反馈，保持150uA恒流。采用恒流而非恒压的好处是，如果采用恒压方式，当灯丝变细的话，钨丝157的温度会上升，并在通电的初期导致灯丝的断线。本实用新型采用恒流方式，可以使得长时间使用后软X射线的发生量也不会有变化。

阳极电压发生部由产生高电压的变压器340和高压加倍整流器350，生成灯丝电流的产生灯丝电流的变压器360，灯丝电流传感部330，传感管电压的管电压传感器370，传感管电流的管电流传感器380，参考比较器390以及固定陶瓷软X射线管并把高电压通过绝缘电线导入的部分而构成。产生高电压的变压器340和产生灯丝电流的变压器360都是为高压变压器，在本实例里需要7W左右的电力容量。在此153是阳极板。

软X射线管150的铍窗口151使用材料为铍薄膜镀钨。

软X射线管150由产生电子的钨丝157和采用铍薄膜镀钨的铍窗口板151，以及用来加速电子的高电压发生部组成。钨丝157产生的电子被高电压发生部加速后冲击到铍窗口151产生软X射线。

作为上述方案的进一步改进，所述铁芯包括多层铁芯片并分为铁芯柱和铁轭两部分，所述铁芯柱和铁轭相互固定;所述铁芯的棱的外侧边缘呈阶梯状，位于中间部分的铁芯片宽度大于所述铁芯上、下两端的铁芯片宽度;所述铁芯柱和铁轭均为“U”字型，所述“U”字型的铁芯柱和“U”字型铁轭均包含两条棱臂，所述铁芯柱的两个棱臂的长度均大于所述铁轭的两条棱臂的长度；铁芯柱的两条棱臂的端面和铁轭的两条棱臂的端面结构相吻合。各层铁芯片采用铁芯条绕制而成，增大了铁芯的叠片系数，并在制造过程中采用整体高温退火处理，使得铁芯整体性能更稳定，而且有效减小铁芯各部分的物理性能差异，有效降低电磁传递过程中的损耗，使得铁芯上的电磁传输更稳定，从而提高铁芯性能。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种防静电型电压互感器，包括底座，电压互感器本体，所述电压互感器本体主要由铁芯及绕设在铁芯上的低压绕组和高压绕组通过环氧树脂密封浇注而成；其中，铁芯由冷轧硅钢片制成的环形结构，其特征在于还包括：使用铍膜镀钨材料作为窗口的软X射线管，产生高能量的、波长介于1.2埃至1.5埃的软X射线，用来中和以及弱化电压互感器本体的静电的防静电头部；包围所述防静电头部、用于保护操作者不受所述防静电头部泄漏的软X射线辐射的保护部；与所述防静电头部和所述保护部通过电缆相连、为所述软X射线生成管提供灯丝电压和靶电压的电源控制部。

2.根据权利要求1所述的一种防静电型电压互感器，其特征在于：所述电源控制部包括阳极电压发生部，阳极电压发生部使用脉宽调制器的脉宽控制方法控制靶电压和灯丝电流，使用场效应晶体管(FET)构成且开关频率为30KHz的半桥电路，靶电压和灯丝电流都需分别设置一个所述脉宽调制器和所述一个半桥电路。

3.根据权利要求2所述的一种防静电型电压互感器，其特征在于：所述电源控制部的阳极电压发生部通过管电压传感器反馈作用维持的靶电压为恒定的9.5KV，所述电源控制部通过灯丝电流传感器和管电流传感反馈作用维持的灯丝的电流为恒定的150uA。

4.根据权利要求3所述的一种防静电型电压互感器，其特征在于：所述电源控制部的阳极电压发生部的包括有：产生高电压的变压器，感应所述变压器产生的高电压的管电压传感器，通过所述管电压传感器反馈作用产生恒定电压的高压加倍整流器，产生灯丝电流的变压器，感应灯丝电流的管电流传感器，以及固定陶瓷软X射线管并把高电压用绝缘电线导入的部分。

5.根据权利要求1所述的一种防静电型电压互感器，其特征在于：所述铁芯包括多层铁芯片并分为铁芯柱和铁轭两部分，所述铁芯柱和铁轭相互固定;所述铁芯的棱的外侧边缘呈阶梯状，位于中间部分的铁芯片宽度大于所述铁芯上、下两端的铁芯片宽度;所述铁芯柱和铁轭均为“U”字型，所述“U”字型的铁芯柱和“U”字型铁轭均包含两条棱臂，所述铁芯柱的两个棱臂的长度均大于所述铁轭的两条棱臂的长度；铁芯柱的两条棱臂的端面和铁轭的两条棱臂的端面结构相吻合。