CN219370775U - 一种穿心互感器固定装置、变压器以及电抗器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种穿心互感器固定装置，包括连接座和绝缘组件，所述连接座的一端部设置连接部，用于连接穿心互感器，另一端部设置夹持部，用于可拆卸夹持铜排，穿心互感器通过连接座安装在铜排上，所述绝缘组件垫设在夹持部和铜排之间。本实用新型的穿心互感器固定装置，不影响变压器油箱、不改变铜排本身构造、且保证铜排与穿心互感器对心以及铜排自身的绝缘性，本实用新型还提供一种变压器以及一种电抗器。

Description

一种穿心互感器固定装置、变压器以及电抗器

技术领域

本实用新型属于电气设备技术领域，具体涉及一种穿心互感器固定装置和使用该穿心互感器固定装置的变压器以及电抗器。

背景技术

大型变压器的铁芯夹件接地系统如图1所示，包括有铁芯系统63、夹件系统64、铜排4等部件。铁芯系统63和夹件系统64通过穿墙绝缘子65引出变压器油箱6，之后经过铜排4引出至地网接地线7。且由于铁芯系统63和夹件系统64都需要与变压器油箱6间隔安全距离，故铜排4和变压器油箱6之间需要通过绝缘子61和L型支架62支撑。

随着国家电网公司加快建设坚强智能电网，作为智能电网的核心设备之一：智能变压器，其技术水平的提升对智能电网建设具有巨大的推动作用。变压器的在线监测是智能变压器的重点技术之一，即依据变压器的各种机械和电气特性，通过对油中溶解气体分析、局部放电、铁心接地电流、绕组变形在线分析和振动分析，监测变压器的运行状态。

铁芯夹件接地电流作为检测对象之一，其监测方法主要是在铁芯系统、夹件系统的铜排上穿心安装一个互感器，互感器采集信号输入给在线监测装置，在线监测装置将处理的信号通过网线、光纤、RS485或模拟量信号线传递给后台监控系统，其设备大致结构如图2。

然而，目前的穿心互感器通常只能在变压器油箱6生产完成之前进行安装，在变压器油箱6外表面焊接U型支架66作为穿心互感器3的安装座，其结构如图3所示，铜排4需要恰好位于穿心互感器3的轴心。这种安装方式安装难度较低，但仍存在因加工误差以及铜排折弯导致安装困难的问题。

并且一旦U型支架66焊接存在公差，或者铜排4折弯受内部引力影响，使原本理应横平竖直的结构发生变化(如图4和图5所示)，就会导致铜排4在穿心互感器3中偏心甚至使铜排4和穿心互感器3的内圆外壳接触，最终导致铜排4经过穿心互感器3及变压器油箱6接地，电流在穿心互感器外壳流过会出现接触不良打火现象，电流在变压器油箱外部流过会改变原有接地电流接地方案，对变压器其他检测结果产生干扰因素。

更重要的是，随着时代的进步，部分变电站的供电能力有了更高的要求，变电站的供配电技术需要革新，设备要需更新，普通变电站升级改造为智慧化变电站，需要在变压器上增加在线监测设备，上述在线监测装置也是更新设备之一。

但是对于这一类已经完工或运行的变压器，更新要求是：①

不能在变压器油箱上再次焊接；②不更改铜排原有状态；③不能影响检修时进行铁芯系统绝缘特性实验。

原因在于：①大电流的焊接会造成变压器油箱内部多层油漆破坏，造成变压器内部生锈；另外大电流焊接还会造成油箱壁变压器油分解，产生气体，造成变压器误判，所以现场已经完工的变压器不允许再次焊接；②在铜排上打孔会造成铜排载流面积的改变；③变压器在检修时，需要测量铁芯系统、夹件系统的绝缘电阻，用2500V绝缘电阻测试仪，测量绝缘电阻和相对介电常数等数据，原铜排有绝缘子支撑，铁芯、夹件系统与变压器油箱及其他部件之间是绝缘的，绝缘电阻大于100MΩ，任何安装形式都不被允许破坏这一状态。

目前市面上还不存在任何装置可以在要满足以上三个条件的情况下，在已完成或使用中的变压器设备上固定穿心互感器。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种穿心互感器固定装置，不影响变压器油箱、不改变铜排本身构造、且保证铜排与穿心互感器对心以及铜排自身的绝缘性，还提供一种变压器以及一种电抗器。

本实用新型提供的一种穿心互感器固定装置，包括连接组件和绝缘组件，所述连接组件包括连接座，所述连接座呈Z形，连接座竖直设置的一端部为连接部，用于连接穿设在铜排上的穿心互感器，竖直设置的另一端部为夹持部，用于可拆卸地夹持在铜排上，连接座的中部处于穿心互感器的上方，所述绝缘组件垫设在夹持部和铜排之间。

优选的，所述夹持部包括第一夹片，所述第一夹片与连接座的中部连接；所述夹持部还包括第二夹片，第一夹片和第二夹片分别从铜排的两侧面夹持铜排并紧固，所述绝缘组件垫设在第一夹片和铜排之间以及第二夹片和铜排之间。

优选的，所述第一夹片上设有第一连接孔，第二夹片上设有第二连接孔，第一连接孔和第二连接孔位置对应，并通过穿入二者的紧固件连接。

优选的，所述绝缘组件包括两片绝缘板和两根绝缘条，两片所述绝缘板分别贴合在第一夹片和第二夹片朝向铜排的侧面上，两根所述绝缘条夹设在两片绝缘板之间，并分别位于铜排的两侧边缘处。

优选的，所述绝缘板上设有第三连接孔，绝缘条上设有第四连接孔，第三连接孔、第四连接孔均与第一连接孔和第二连接孔位置对应，并通过贯穿四者的紧固件连接。

优选的，所述绝缘板和绝缘条均采用3240环氧绝缘材料制成。

优选的，所述连接部上设有第五连接孔，第五连接孔与穿心互感器的紧固孔位置对应，并通过穿入二者的紧固件连接。

优选的，所述连接座采用不锈钢板弯折而成。

本实用新型提供的一种变压器，包括变压器油箱、接地用的铜排、以及穿心互感器，所述变压器油箱的外部通过绝缘子和L型支架支撑连接所述铜排，所述变压器还包括上述的穿心互感器固定装置，所述铜排通过所述穿心互感器固定装置连接穿心互感器。

本实用新型还提供了一种电抗器，包括电抗器油箱、接地用的铜排、以及穿心互感器，所述电抗器油箱的外部通过绝缘子和L型支架支撑连接所述铜排，所述电抗器还包括上述的穿心互感器固定装置，所述铜排通过所述穿心互感器固定装置连接穿心互感器。

本实用新型公开的穿心互感器固定装置，使穿心互感器不再是通过焊接或者螺栓紧固等方式固定在变压器油箱上，而是通过连接座可拆卸夹持安装在铜排上。

这种安装方式以铜排本身为安装基准，因此消除了铜排结构变化等因素导致的偏心情况，即便铜排发生结构变化，穿心互感器在铜排的带动下也能够随之发生一致的移动，因此铜排始终能够与穿心互感器同轴，避免二者接触导致不良后果。

且连接座夹持连接铜排，变压器油箱不会受到破坏，铜排的载流面积也没有发生变化，绝缘组件也保证了铜排与连接座之间的绝缘性，故本固定装置满足了对于已完工变压器的更新要求，本固定装置不仅可以用于变压器未完成状态下的穿心互感器安装，还能够用于已完工和已运行变压器的穿心互感器安装。

附图说明

图1是现有变压器铁芯夹件接地系统的示意图；

图2是现有接地系统在线监测装置的结构示意图；

图3是现有穿心互感器固定装置的结构示意图；

图4是现有的铜排的理想安装结构示意图；

图5是现有的铜排的实际安装结构示意图；

图6是本实用新型实施例1中的穿心互感器固定装置的结构示意图；

图7是本实用新型实施例1中的穿心互感器固定装置的结构爆炸示意图。

图中：1、连接座；11、连接部；111、第五连接孔；12、夹持部；121、第一夹片；1211、第一连接孔；122、第二夹片；1221、第二连接孔；2、绝缘组件；21、绝缘板；211、第三连接孔；22、绝缘条；221、第四连接孔；3、穿心互感器；4、铜排；5、紧固件；6、变压器油箱；61、绝缘子；62、L型支架；63、铁芯系统；64、夹件系统；65、穿墙绝缘子；66、U型支架；7、地网接地线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例的穿心互感器固定装置，包括连接组件和绝缘组件2，连接组件包括连接座1，连接座1呈Z形，连接座1竖直设置的一端部为连接部11，用于连接穿设在铜排4上的穿心互感器3，竖直设置的另一端部为夹持部12，用于可拆卸地夹持在铜排4上，连接座1的中部处于穿心互感器3的上方，所述绝缘组件2垫设在夹持部12和铜排4之间。

本实施例的穿心互感器固定装置，使穿心互感器3不再是通过焊接或者螺栓紧固等方式固定在变压器油箱6上，而是通过连接座1可拆卸夹持安装在铜排4上。

铁芯系统63、夹件系统64引出变压器油箱6的位置一般在变压器油箱6的中间，而铁芯系统63、夹件系统64的接地铭牌位于角落可方便观察的位置，故铜排4需要折弯。原本铜排4横平竖直的设计(折弯角度90°)如图4所示，在实际使用时，铜排4的折弯处受内部引力影响，再加上折弯的铜排4末端没有固定，导致折弯的角度大于90°，如图5所示。

而本实施例这种安装方式以铜排4本身为安装基准，因此消除了铜排4结构变化等因素导致的偏心情况，即便铜排4发生结构变化，穿心互感器3在铜排4的带动下也能够随之发生一致的移动，因此铜排4始终能够与穿心互感器3同轴，避免二者接触导致不良后果。

且连接座1夹持连接铜排4，使变压器油箱6不会受到焊接破坏，也消除了焊接支架引入的公差；而铜排4本身不需要打孔，其载流面积也没有发生变化；绝缘组件2也保证了铜排与连接座1之间的绝缘性，故本固定装置满足了对于已完工变压器的更新要求。本固定装置不仅可以用于变压器未完成状态下的穿心互感器安装，还能够用于已完工和已运行变压器的穿心互感器安装。

本实施例中，连接座1为片状结构，连接座1整体呈Z型，但两端与中部垂直，使各部分呈横平竖直的状态，即其两个端部均折弯至与中间部垂直的角度，且两个端部向相反的方向折弯。

连接座1的夹持部12包括第一夹片121，第一夹片121与连接座1的中部连接；夹持部12还包括第二夹片122，第二夹片122为单独的片状结构，第一夹片121和第二夹片122分别从铜排4的两侧面夹持铜排4并紧固，绝缘组件2垫设在第一夹片121和铜排4之间以及第二夹片122和铜排4之间。

本实施例中，连接座1采用不锈钢板弯折而成。连接座1可以采用1.5mm厚的不锈钢片折弯，折弯后的强度满足悬挂穿心互感器3，结构也符合穿心互感器3与铜排4的连接位置，且其结构简单，生产制造成本极低。

本实施例中，第一夹片121上设有第一连接孔1211，第二夹片122上设有第二连接孔1221，第一连接孔1211和第二连接孔1221位置对应，并通过穿入二者的紧固件5连接，本实施例中，该紧固件5可以选用螺丝与螺母进行紧固固定。

本实施例中，绝缘组件2包括两片绝缘板21和两根绝缘条22，两片绝缘板21分别贴合在第一夹片121和第二夹片122朝向铜排4的侧面上，保证夹持部12和铜排4之间的绝缘性。两根绝缘条22夹设在两片绝缘板21之间，并分别位于铜排4的两侧边缘处，从而对铜排4进行限位，避免整个固定装置左右松动，导致穿心互感器3脱离或者穿心互感器3与铜排4导通等问题。

本实施例中，绝缘板21上设有第三连接孔211，绝缘条22上设有第四连接孔221，第三连接孔211、第四连接孔221均与第一连接孔1211和第二连接孔1221位置对应，并通过贯穿四者的紧固件5连接。在安装时，夹持部12从一侧至另一侧依次设置第一夹片121、绝缘板21、两根绝缘条22以及位于两根绝缘条22之间的铜排4、绝缘板21和第二夹片122。

本实施例中，铜排4的宽度为40mm或50mm，厚度为5mm，绝缘板21和绝缘条22的厚度均为4mm，稍小于铜排4的厚度，从而能够使夹持部12更紧。绝缘板21和绝缘条22均采用3240环氧绝缘材料制成，爬电距离大于10mm，垂直层向电气强度≥10.2MV/m,绝缘耐压值远大于绝缘电阻的施加电压2500V。且穿心互感器3安装位置在变压器油箱6的下部，接近于接地点，按电阻分压，此处承担电压极低，3240环氧绝缘材料的绝缘性能完全可以满足绝缘电阻和介质参数测试的环境条件。

3240环氧材料制成的绝缘板21和绝缘条22，是由电工用无碱玻璃纤维布浸以环氧酚醛树脂，经烘焙、热压而成。具有较高的机械和介电性能，较好的耐热性和湿耐性，并有良好的机械加工性。可在潮湿环境和变压器油箱中使用。

3240环氧材料具有较高的机械性能和电气性能，广泛应用在发电机、马达、电子器具上作为绝缘材料和构件。在变压器油压环境和湿度环境中也非常适用。环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的，没有水或其它挥发性副产物放出。和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比，在固化过程中显示出很低的收缩性(小于2％)。

本实施例中，连接部11上设有第五连接孔111，第五连接孔111与穿心互感器3的紧固孔位置对应，并通过穿入二者的紧固件5连接。本实施例中，该紧固件5可以选用螺丝与螺母进行紧固固定。

实施例2

本实施例的变压器，包括变压器油箱6、接地用的铜排4、以及穿心互感器3，变压器油箱6的外部通过绝缘子61和L型支架62支撑连接铜排4。变压器还包括实施例1的穿心互感器固定装置，铜排4通过穿心互感器固定装置连接穿心互感器3，故铜排4不会因折弯角度变化与穿心互感器3发生偏心接触导通，且变压器油箱6没有因焊接发生破坏，铜排4的载流面积也没有变化。

实施例3

本实施例的电抗器，包括电抗器油箱、接地用的铜排4、以及穿心互感器3，电抗器油箱的外部通过绝缘子61和L型支架62支撑连接铜排4。电抗器还包括实施例1的穿心互感器固定装置，铜排4通过穿心互感器固定装置连接穿心互感器3，故铜排4不会因折弯角度变化与穿心互感器3发生偏心接触导通，且变压器油箱6没有因焊接发生破坏，铜排4的载流面积也没有变化。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种穿心互感器固定装置，其特征在于：包括连接组件和绝缘组件(2)，

所述连接组件包括连接座(1)，所述连接座(1)呈Z形，连接座(1)竖直设置的一端部为连接部(11)，用于连接穿设在铜排(4)上的穿心互感器(3)，竖直设置的另一端部为夹持部(12)，用于可拆卸地夹持在铜排(4)上，连接座(1)的中部处于穿心互感器(3)的上方，

所述绝缘组件(2)垫设在夹持部(12)和铜排(4)之间。

2.根据权利要求1所述的穿心互感器固定装置，其特征在于：所述夹持部(12)包括第一夹片(121)，所述第一夹片(121)与连接座(1)的中部连接；

所述夹持部(12)还包括第二夹片(122)，第一夹片(121)和第二夹片(122)分别从铜排(4)的两侧面夹持铜排(4)并紧固，所述绝缘组件(2)垫设在第一夹片(121)和铜排(4)之间以及第二夹片(122)和铜排(4)之间。

3.根据权利要求2所述的穿心互感器固定装置，其特征在于：所述第一夹片(121)上设有第一连接孔(1211)，第二夹片(122)上设有第二连接孔(1221)，

第一连接孔(1211)和第二连接孔(1221)位置对应，并通过穿入二者的紧固件(5)连接。

4.根据权利要求3所述的穿心互感器固定装置，其特征在于：所述绝缘组件(2)包括两片绝缘板(21)和两根绝缘条(22)，

两片所述绝缘板(21)分别贴合在第一夹片(121)和第二夹片(122)朝向铜排(4)的侧面上，

两根所述绝缘条(22)夹设在两片绝缘板(21)之间，并分别位于铜排(4)的两侧边缘处。

5.根据权利要求4所述的穿心互感器固定装置，其特征在于：所述绝缘板(21)上设有第三连接孔(211)，绝缘条(22)上设有第四连接孔(221)，

第三连接孔(211)、第四连接孔(221)均与第一连接孔(1211)和第二连接孔(1221)位置对应，并通过贯穿四者的紧固件(5)连接。

6.根据权利要求4所述的穿心互感器固定装置，其特征在于：所述绝缘板(21)和绝缘条(22)均采用3240环氧绝缘材料制成。

7.根据权利要求1所述的穿心互感器固定装置，其特征在于：所述连接部(11)上设有第五连接孔(111)，

第五连接孔(111)与穿心互感器(3)的紧固孔位置对应，并通过穿入二者的紧固件(5)连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的穿心互感器固定装置，其特征在于：所述连接座(1)采用不锈钢板弯折而成。

9.一种变压器，包括变压器油箱(6)、接地用的铜排(4)、以及穿心互感器(3)，其特征在于：所述变压器油箱(6)的外部通过绝缘子(61)和L型支架(62)支撑连接所述铜排(4)，

所述变压器还包括权利要求1至8中任一项所述的穿心互感器固定装置，所述铜排(4)通过所述穿心互感器固定装置连接穿心互感器(3)。

10.一种电抗器，包括电抗器油箱、接地用的铜排(4)、以及穿心互感器(3)，其特征在于：所述电抗器油箱的外部通过绝缘子(61)和L型支架(62)支撑连接所述铜排(4)，

所述电抗器还包括权利要求1至8中任一项所述的穿心互感器固定装置，所述铜排(4)通过所述穿心互感器固定装置连接穿心互感器(3)。