CN215417820U - 一种27.5kV铁路用干式户外电压互感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电压互感器技术领域，具体涉及一种27.5kV铁路用干式户外电压互感器，包括铁心和安装在其上的一次线圈和二次线圈，所述铁心上开设有气隙；所述一次线圈设置为呈阶梯形布置的绝缘结构，所述绝缘结构由若干个半导电屏蔽纸圈按一定梯度排布而成的，每个所述梯层均具有第一端部和第二端部，所述第一端部上和所述第二端部上均设置有所述半导电屏蔽纸圈。本实用新型通过在一次线圈上设置呈阶梯形的绝缘结构，从而提高了产品的绝缘性能，解决了同类产品因电场集中而导致局部放电合格率低的问题；通过铁心非封闭磁路带气隙的设计，改善常规产品铁心非线性电感特性，解决了其易与线路电容共振发生铁磁谐振的危险。
Description
技术领域
本实用新型属于电压互感器技术领域，具体涉及一种27.5kV铁路用干式户外电压互感器。
背景技术
电压互感器(Potential Transformer简称PT，Voltage Transformer简称VT) 和变压器类似，是用来变换电压的仪器。但变压器变换电压的目的是方便输送电能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安为计算单位；而电压互感器变换电压的目的，主要是用来给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能，或者用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压器，因此电压互感器的容量很小，一般都只有几伏安、几十伏安，最大也不超过一千伏安。
1、交流电气化铁道牵引供电系统谐波含量大，容易使具有非线性电感的电压互感器与线路对地电容产生并联谐振时损坏电压互感器；同时牵引供电系统具有单相负荷的特点，存在严重不同期操作及非全相运行情况，其正常的工作状态即处于谐振状态，遇到扰动，如受电弓离线等就会触发谐振发生；
2、铁路机车和动车车辆采用变频驱动，大量的非周期电压叠加形成低频脉动电压，会对电压互感器造成直流偏磁效果，使铁心饱和，造成一次电流大增，经常会发生过热烧毁事故；
3、电压互感器正常对地工作电压为线电压也与普通电力系统为相电压不同，常规三相系统的绝缘水平是以三相系统的线电压为基准的。如35kV是指线电压，其对地绝缘水平无论接在相-地和相间都是一样的，对地电压均为35/ √3kV。而电气化铁道两相系统，绝缘水平是以相对地的电压为基准的，如27.5kV，实际是指相对地的电压。因此牵引变电站27.5kV互感器套用常规电力系统35kV产品的绝缘水平是不合理的，35kV产品对地承受电压是35/√ 3＝20.2kV，相差26.2％，行业标准规定的绝缘参数远远不能满足实际情况使用。
综上所述，现有的电压互感器存在因电场集中导致局部放电合格率低的问题，以及由谐波引起的谐振过电压和直流偏磁造成产品过热烧毁的情况。
实用新型内容
本实用新型提供一种27.5kV铁路用干式户外电压互感器，旨在解决上述背景技术中所提到的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种27.5kV铁路用干式户外电压互感器，包括铁心和安装在其上的一次线圈和二次线圈，所述铁心上开设有气隙；
所述一次线圈设置为呈阶梯形布置的绝缘结构，所述绝缘结构由若干个半导电屏蔽纸圈按一定梯度排布而成的。
所述一次线圈形成有按一定梯度排布的若干个梯层，每个所述梯层均具有第一端部和第二端部，所述第一端部上和所述第二端部上均设置有所述半导电屏蔽纸圈，且所述半导电屏蔽纸圈与顶层的所述梯层上的所述一次线圈等电位连接，所述第一端部上的所述半导电屏蔽纸圈之间形成所述绝缘结构，所述第二端部上的所述半导电屏蔽纸圈之间也形成所述绝缘结构。
优选的，所述气隙设有两个，且两个所述气隙对称分布在所述铁心上。
优选的，所述气隙内设置有环氧玻璃布板。
优选的，所述一次线圈上具有一次线高压端。
优选的，所述一次线圈上具有一次线接地端。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过在一次线圈上设置呈阶梯形的绝缘结构，从而提高了产品的绝缘性能，解决了同类产品因电场集中而导致局部放电合格率低的问题；通过铁心非封闭磁路带气隙的设计，改善常规产品铁心非线性电感特性，解决了其易与线路电容共振发生铁磁谐振的危险；通过铁心采用非封闭磁路设计，解决了直流偏磁在铁心中产生剩磁，造成产品饱和励磁电流过大造成产品烧毁的危险。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图；
图2为本实用新型的结构示意图；
图3为本实用新型铁心结构示意图；
图中：1-铁心、11-气隙、2-一次线圈、21-阶层、22-第一端部、23-第二端部、24-一次线高压端、25-一次线接地端、3-二次线圈、4-环氧玻璃布板、5-半导电屏蔽纸圈。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种27.5kV铁路用干式户外电压互感器，包括铁心1和安装在其上的一次线圈2和二次线圈3，铁心1 上开设有气隙11；
一次线圈2设置为呈阶梯形布置的绝缘结构，绝缘结构由若干个半导电屏蔽纸圈5按一定梯度排布而成的。
在本实施方式中，该电压互感器的一次线圈2和二次线圈3都装在或绕在铁心1上，并且一次线圈2和二次线圈3之间以及线圈绕组与铁心1之间都有绝缘，使两个线圈绕组之间以及线圈绕组与铁心1之间都有电气隔离，电压互感器在运行时，一次线圈2N1并联接在线路上，二次线圈3N2并联接仪表或继电器上。请参阅图2，相较于图1的现有技术中的原电压互感器，该电压互感器增设了绝缘结构，该绝缘结构呈阶梯形，从而提高了产品的绝缘性能，解决了同类产品因电场集中而导致局部放电合格率低的问题，具体的，绝缘结构由若干个半导电屏蔽纸圈5按一定梯度排布而成的，若干个半导电屏蔽纸圈5依次按不同高度的排布，且该半导电纸圈与该梯层顶层一次导线等电位连接，进而形成了该阶梯形的绝缘结构。请参阅图3，还通过将铁心1设计成非封闭磁路带气隙的样式，改善常规产品铁心非线性电感特性，解决了其易与线路电容共振发生铁磁谐振的危险。
进一步，一次线圈2形成有按一定梯度排布的若干个梯层21，每个梯层21 均具有第一端部22和第二端部23，第一端部22上和第二端部23上均设置有半导电屏蔽纸圈5，且半导电屏蔽纸圈5与顶层的梯层21上的一次线圈2等电位连接，第一端部22上的半导电屏蔽纸圈5之间形成绝缘结构，第二端部23 上的半导电屏蔽纸圈5之间也形成绝缘结构。
在本实施方式中，若干个梯层21呈堆叠布置，并且每个梯层21的横截面长度依次递增，并且梯层21的一端设置成第一端部21，另一端设置成第二端部23，半导电屏蔽纸圈5设置在第一端部21和第二端部上22，在第一端部21 的一侧，每个第一端部21上的半导电屏蔽纸圈5顶端连线连为一条斜线，并且该侧的每个第一端部21上的半导电屏蔽纸圈5之间组合成的绝缘结构呈阶梯状。
进一步，气隙11设有两个，且两个气隙11对称分布在铁心1上。
在本实施方式中，请参阅图3，气隙11呈对称设置，气隙11的开设使得铁心1成为非封闭磁路结构，通过铁心1非封闭磁路带气隙的设计，改善常规产品铁心非线性电感特性，解决了其易与线路电容共振发生铁磁谐振的危险；通过铁心1采用非封闭磁路设计，解决了直流偏磁在铁心1中产生剩磁，造成产品饱和励磁电流过大造成产品烧毁的危险.
进一步，气隙11内设置有环氧玻璃布板4。
在本实施方式中，环氧玻璃布板4填充在气隙11内，环氧玻璃布板4在高温下电气性能稳定，为高绝缘结构零部件，具有高的机械和介电性能较好的耐热性和耐潮性。
进一步，一次线圈2上具有一次线高压端24。
在本实施方式中，一次线高压端24用于接入高压，为现有技术，在此不再赘述。
进一步，一次线圈2上具有一次线接地端25。
在本实施方式中，一次线接地端25用于接地，为现有技术，在此不再赘述。
本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，该电压互感器增设了绝缘结构，该绝缘结构呈阶梯形，从而提高了产品的绝缘性能，解决了同类产品因电场集中而导致局部放电合格率低的问题，具体的，绝缘结构由若干个半导电屏蔽纸圈5按一定梯度排布而成的，若干个半导电屏蔽纸圈5依次按不同高度的排布，进而形成了该阶梯形的绝缘结构。还通过将铁心1设计成非封闭磁路带气隙的样式，改善常规产品铁心非线性电感特性，解决了其易与线路电容共振发生铁磁谐振的危险。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种27.5kV铁路用干式户外电压互感器，其特征在于，包括铁心（1）和安装在其上的一次线圈（2）和二次线圈（3），所述铁心（1）上开设有气隙（11）；
所述一次线圈（2）设置为呈阶梯形布置的绝缘结构，所述绝缘结构由若干个半导电屏蔽纸圈（5）按一定梯度排布而成的；
所述一次线圈（2）形成有按一定梯度排布的若干个梯层（21），每个所述梯层（21）均具有第一端部（22）和第二端部（23），所述第一端部（22）上和所述第二端部（23）上均设置有所述半导电屏蔽纸圈（5），且所述半导电屏蔽纸圈（5）与顶层的所述梯层（21）上的所述一次线圈（2）等电位连接，所述第一端部（22）上的所述半导电屏蔽纸圈（5）之间形成所述绝缘结构，所述第二端部（23）上的所述半导电屏蔽纸圈（5）之间也形成所述绝缘结构。
2.如权利要求1所述的一种27.5kV铁路用干式户外电压互感器，其特征在于，所述气隙（11）设有两个，且两个所述气隙（11）对称分布在所述铁心（1）上。
3.如权利要求1所述的一种27.5kV铁路用干式户外电压互感器，其特征在于，所述气隙（11）内设置有环氧玻璃布板（4）。
4.如权利要求1-3任意一项所述的一种27.5kV铁路用干式户外电压互感器，其特征在于，所述一次线圈（2）上具有一次线高压端（24）。
5.如权利要求1-3任意一项所述的一种27.5kV铁路用干式户外电压互感器，其特征在于，所述一次线圈（2）上具有一次线接地端（25）。
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| CN202120537518.4U CN215417820U (zh) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | 一种27.5kV铁路用干式户外电压互感器 |
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| CN202120537518.4U CN215417820U (zh) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | 一种27.5kV铁路用干式户外电压互感器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114864252A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-05 | 江苏靖江互感器股份有限公司 | 一种提高互感器热稳定性的一次导体 |
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2021
- 2021-03-15 CN CN202120537518.4U patent/CN215417820U/zh active Active
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