CN2143356Y - 仪用电压互感器 - Google Patents

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Abstract

一种仪用电压互感器，采用双铁心和双原边绕组 结构，原边主激磁绕组在主铁心建立较强的磁通，原 边比例绕组和副边绕组同时与主铁心和辅助铁心交 链，使电压变比的精确性和线性度都有显著的改善， 并允许增加原，副边绕组的匝数比，使配用的功率表 和电能表的测量输入电压由100～240伏提高到400 伏左右，而不必外接电压互感器。具有结构新颖，加 工方便，体积小，成本低的特点。增设相位补偿变压 器，还可以较少的造价显著地提高测量仪表的性能。

Description

本实用新型属于仪用电压互感器。
在电测试验中将50～400伏的交流电压变换成1～2伏的交流电压提供测量仪表，尤其是数字功率表和电能表作输入电压用，一般是采用环形铁心的电压互感器或者是采用带限流电阻的电流互感器，如国产CB3型三相功率电能表，也要求用环形铁心，它们都存在线圈匝数多，绕制较难的缺陷，而且，前者不易满足高压、高精度要求，最高允许测量电压通常只有240伏，如瑞士的华加TVL3.1标准功率电能表，若要测量380伏以上高压，必须外接互感器，既增加设备与能耗费用，又使用不便；后者还容易受外界电磁场的影响，长期稳定性较差。
本实用新型的目的是针对上述不足提出一种结构新颖的仪用电压互感器。
本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现。它实质上是由铁心、线圈、绝缘、屏蔽以及引线端构成的双级电压互感器。
铁心是采用相同尺寸的L型硅钢片叠成的窗口面积与取向都相同的双叠片铁心，可以是双长方形，也可以是双日字形。双叠片铁心其一是主铁心，另一是辅助铁心，主铁心截面积是辅助铁心截面积的1～3倍。
在较长的心柱上各设有一个相同构造的线圈。该线圈包括匝数相同而绕向相反的双原边绕组和匝数仅是原边绕组匝数1／400～1／100的副边绕组。双原边绕组其一是主激磁绕组，另一是比例绕组。主激磁绕组设在置于主铁心的骨架里层，比例绕组设在置于主铁心的骨架中层和置于辅助铁心的骨架里层，而副边绕组设在置于主铁心和辅助铁心的骨架外层。两个线圈的主激磁绕组与比例绕组之间的接点分别接至两个输入引线端，即本实用新型的输入端；两个线圈的主激磁绕组的另一端相互连接，比例绕组的另一端也相互连接以构成本实用新型的双原边绕组。两个线圈的副边绕组的尾端分别接至两个输出引线端，即本实用新型的输出端，副边绕组的头端相互连接以构成本实用新型的副边绕组。
为进一步实现本实用新型的目的，本实用新型还设有一个相位补偿变压器。该相位补偿变压器是一个小型磁盒变压器。它的输入端通过串接的限流电阻跨接至本实用新型的输入端，其输出端通过可调电阻分压器串接至本实用新型的输出端。由于其磁心建立了与输入电压同相的磁通，在次级绕组上产生正交的电势，它输出的幅值和相位可调的小信号与本实用新型的输出叠加，可以使总的输出幅度和相位得到补偿。
本实用新型接入电路后，原边主激磁绕组在主铁心建立较强的磁通，原边比例绕组同时与主铁心和辅助铁心交链，由于主铁心中已建立磁通，在辅助铁心中只要建立一个较弱的补充磁通，在比例绕组中也仅流通很小的激磁电流。而副边绕组也是同时与主铁心和辅助铁心交链，由于比例绕组中的电流很小，而且辅助铁心的补充磁通也较弱，因此，比例绕组与副边绕组之间电压变比的精确性和线性度都有显著的改进。
本实用新型采用双铁心和双原边绕组结构，使电压变比的精确性和线性度都有显著的改善，并允许增加原、副边绕组的匝数比，使配用的功率表和电能表的测量输入电压由100～240伏提高到400伏左右，而不必外接电压互感器。具有结构新颖，加工方便，体积小，成本低的特点。增设相位补偿变压器，还可以较少的造价显著地提高测量仪表的性能。
本实用新型有以下附图：
图1是本实用新型以及相位补偿变压器的电原理图；
图2是本实用新型的铁心和线圈的结构示意图；（其中右侧线圈为全剖视图，左侧线圈为局部剖视图）；
图3是图2的侧视图。
下面对照附图结合实施例对本实用新型作出进一步的说明：
实施例
仪用电压互感器PT设有主铁心Ⅰ，辅助铁心Ⅱ，原边主激磁绕组W11A、W12A，原边比例绕组W11B、W12B，副边绕组W21、W22。
主铁心Ⅰ、辅助铁心Ⅱ都用0.35毫米厚高硅钢片冲制的L型单片交错叠成长方形，中间窗口面积为40×13平方毫米。主铁心Ⅰ的截面为厚35毫米，宽13毫米，辅助铁心Ⅱ的截面为厚13毫米，宽13毫米，线圈骨架用0.5毫米厚酚醛树脂板制作。在能容纳主铁心Ⅰ一个较长心柱的骨架上从抽头1用Φ0.12毫米的高强度漆包线环绕2800匝至抽头2，即为原边主激磁绕组W11A，再装上辅助铁心Ⅱ一个较长心柱的骨架，并插入硅钢片组成辅助铁心，然后从抽头2用同样的漆包线环绕两个骨架反向绕2800匝至抽头3，即为原边比例绕组W11B，包三层黄腊绸绝缘，再包一层铜箔并引出头4作接地屏蔽，铜箔接口处要绝缘隔开，再在屏蔽层外包一层黄腊绸，接着从头端5用Φ0.23毫米的高强度漆包线环绕14匝（为原边匝数的1／200）至尾端6，即为副边绕组W21，最后包上一层绝缘和一层厚纸作保护层。在另一个较长心柱上按同样方法可以绕制原边主激磁绕组W12A，原边比例绕组W12B和副边绕组W22，各抽头置于同一侧，35毫米叠厚的孔都在下，交叉装满硅钢片后将两个线圈的原边抽头1－1、3－3、4－4、5－5相互连接，引出头4接地或0伏，其余包好绝缘不与外面连接。两个中心抽头2作原边电压U1输入端，两个尾端6作副边电压U2输出端。
相位补偿变压器T为磁盒变压器，采用14×Φ23毫米带塑料骨架的铁氧体磁盒，初级绕组W3、次级绕组W4均用Φ0.1毫米高强度漆包线绕制400匝，限流电阻R1、R2为82千欧，分压电阻R3为47欧，分压电位器R4为20欧。
本实施例主要用于0.02级高精度标准功率电能表中作电压输入部件，也可以用于精密电源作电压反馈取样部件。

Claims (2)

1、一种仪用电压互感器，由铁心、线圈、绝缘、屏蔽以及引线端构成，其特征是：
1.1铁心是采用相同尺寸的L型硅钢片叠成的窗口面积与取向都相同的双叠片铁心，可以是双长方形，也可以是双日字形，双叠片铁心其一是主铁心，另一是辅助铁心，主铁心截面积是辅助铁心截面积的1～3倍；
1.2在较长的心柱上各设有一个相同构造的线圈，该线圈包括匝数相同而绕向相反的双原边绕组和匝数仅是原边绕组匝数1/400～1/100的副边绕组，双原边绕组其一是主激磁绕组，另一是比例绕组，主激磁绕组设在置于主铁心的骨架里层，比例绕组设在置于主铁心的骨架中层和置于辅助铁心的骨架里层，而副边绕组设在置于主铁心和辅助铁心的骨架外层，两个线圈的主激磁绕组与比例绕组之间的接点分别接至两个输入引线端，两个线圈的主激磁绕组的另一端相互连接，比例绕组的另一端相互连接，两个线圈的副边绕组的尾端分别接两个输出引线端，副边绕组的头端也相互连接。
2、如权利要求1所述的仪用电压互感器，其特征是还设有一个相位补偿变压器，该相位补偿变压器是一个小型磁盒变压器，其输入端通过串接的限流电阻跨接至两个输入引线端，其输出端通过可调电阻分压器串接至两个输出引线端。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104505243A (zh) * 2014-09-22 2015-04-08 秦喜昌 0.001级高压高准确度双级电压互感器研制及应用
CN106328349A (zh) * 2016-09-23 2017-01-11 国网江西省电力公司电力科学研究院 一种双二次绕组双级电压互感器
CN109030909A (zh) * 2018-07-13 2018-12-18 北京和信瑞通电力技术股份有限公司 一种配电一二次融合用三相电阻电抗分压式电压传感器

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