CN220439392U - 电力机车及动车组用户外电流互感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电力机车及动车组用户外电流互感器，包括套接在导电杆上的二次线圈、线圈支架、P1侧地屏均压网、P2侧地屏均压网，所述二次线圈位于P1侧地屏均压网与P2侧地屏均压网之间，在二次线圈的P1侧捆绑有线圈支架，该线圈支架是一个带有开口的C型金属圆环，C型金属圆环四周伸出支腿，每个支腿上安装支架嵌件，用于对二次线圈固定；所述导电杆、二次线圈、线圈支架、支架嵌件、P1侧地屏均压网、P2侧地屏均压网被环氧树脂浇注固定形成一体结构。通过在二次线圈两端设置地屏均压网，并将地屏均压网和二次线圈的屏蔽层一同接地。使导电杆和二次线圈之间的局部电场被地屏均压网改善，大幅降低了电流互感器的局部放电量。

Description

电力机车及动车组用户外电流互感器

技术领域

本实用新型涉及电力机车及动车组高压侧测量或继电保护技术领域，具体涉及电力机车及动车组用户外电流互感器。

背景技术

电力机车及动车组用户外电流互感器是车载控制系统中作为测量或继电保护的设备，随着电力机车及动车组的广泛应用，对电力系统的要求越来越高，现有的电力机车及动车组用户外电流互感器存在着一些问题。比如，传统的互感器在高压电网中使用时，由于其结构限制，容易受到外界干扰，从而导致测量精度下降和故障率增加。此外，电力机车及动车组有空间限制和重量要求，现有电流互感器无法满足设计要求。因此，需要一种新型的电力机车及动车组用户外电流互感器来解决这些问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种能够适应电力机车及动车组牵引系统的复杂环境和恶劣天气条件，具有抗干扰性能和安全可靠性的电力机车及动车组用户外电流互感器，以提高电力系统的测量精度和安全性。

为实现上述目的，本申请提出电力机车及动车组用户外电流互感器，包括套接在导电杆上的二次线圈、线圈支架、P1侧地屏均压网、P2侧地屏均压网，所述二次线圈位于P1侧地屏均压网与P2侧地屏均压网之间，在二次线圈的P1侧捆绑有线圈支架，该线圈支架是一个带有开口的C型金属圆环，C型金属圆环四周伸出支腿，每个支腿上安装支架嵌件，用于对二次线圈固定；所述导电杆、二次线圈、线圈支架、支架嵌件、P1侧地屏均压网、P2侧地屏均压网被环氧树脂浇注固定形成一体结构。

优选方式下，所述导电杆两端未被环氧树脂覆盖的部分设有外螺纹，作为高压接触网的安装端子。

优选方式下，所述二次线圈包括从内到外依次设置的铁芯、内缓冲绝缘层、二次绕组、外缓冲绝缘层和屏蔽层。

优选方式下，所述铁芯为环形，材质为高导磁材料，在其表面包扎有内缓冲绝缘层，该内缓冲绝缘层外均匀地绕制漆包线，所述漆包线构成了二次绕组，在二次绕组表面包扎有外缓冲绝缘层，所述外缓冲绝缘层上设有屏蔽层，该屏蔽层为半导电材料。

优选方式下，在一体结构中部设有环氧树脂浇注成的法兰盘，线圈支架位于该法兰盘内，所述法兰盘上开有多个第一圆孔，支架嵌件位于部分第一圆孔内，所述法兰盘一侧设有连接在一体结构上的安装法兰，所述安装法兰上设有与第一圆孔位置相对应的第二圆孔，其中一部分螺栓穿过第一圆孔与第二圆孔，另一部分螺栓穿过支架嵌件与第二圆孔将法兰盘和安装法兰固定在一起；所述安装法兰外周设有多个安装孔。

优选方式下，所述屏蔽层与线圈支架、支架嵌件、P1侧地屏均压网、P2侧地屏均压网、安装法兰相连，可以同时接地。

优选方式下，所述P1侧地屏均压网、P2侧地屏均压网结构相同，均为金属网围成的柱状结构，金属网两端包裹裸铜线并向外侧翻沿。

优选方式下，所述金属网的内径与二次线圈的内径相同，金属网分别安装在二次线圈两端，同安装嵌件一起接地，可以均匀导电杆周围的电场，降低电流互感器的局部放电量。

优选方式下，所述安装法兰一侧是平面，另一侧具有斜面，该侧外周设有多个吊环，安装法兰中部开有使一体结构穿过的通孔。

优选方式下，所述一体结构外部设有硅橡胶伞裙，该硅橡胶伞裙与环氧树脂粘接为一体。

本实用新型采用的以上技术方案，与现有技术相比，具有的优点是：

1.性能稳定、测量精度高：通过对铁芯外的内绝缘缓冲层和二次绕组外的外绝缘缓冲层，减少外力对铁芯和二次绕组性能的影响，提高了二次绕组的测量精度，从而提高了电流互感器的产品性能。

2.增强抗干扰能力：通过对二次绕组包扎半导电材料形成屏蔽层，使屏蔽层能够和支架嵌件一同接地，提高了电流互感器的抗干扰能力。

3.改善局部电场：通过在二次线圈两端设置地屏均压网，并将地屏均压网和二次线圈的屏蔽层一同接地。使导电杆和二次线圈之间的局部电场被地屏均压网改善，大幅降低了电流互感器的局部放电量。

4.提高户外性能：通过环氧树脂与硅橡胶的复合绝缘设计，以及外露的安装法兰等零部件设计，使户外性能得到了显著提高。

5.安装方便：通过吊环、导电杆上的螺纹、安装法兰等固定方式，使互感器安装更加方便快捷，减少了维护和安装的时间成本。

附图说明

图1为电力机车及动车组用户外电流互感器结构示意图；

图2为电力机车及动车组用户外电流互感器左视图；

图3为电力机车及动车组用户外电流互感器右视图；

图4为二次线圈结构示意图。

图5为线圈支架及支架嵌件示意图。

图6为P2侧地屏均压网示意图。

图7为P1侧地屏均压网示意图。

其中：1、导电杆，2、二次线圈，3、线圈支架，4、支架嵌件，5、P2侧地屏均压网，6、P1侧地屏均压网，7、环氧树脂，8、硅橡胶伞裙，9、安装法兰，10、吊环，11、螺栓，12、铁芯，13、内缓冲绝缘层，14、二次绕组，15、外缓冲绝缘层，16、屏蔽层。

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。

如图1-3所示，本实施例提供一种电力机车及动车组用户外电流互感器，包括导电杆1、二次线圈2、线圈支架3、支架嵌件4、P2侧地屏均压网5、P1侧地屏均压网6、环氧树脂7、硅橡胶伞裙8、安装法兰9、吊环10、螺栓11。其中导电杆1、二次线圈2、线圈支架3、支架嵌件4、P2侧地屏均压网5、P1侧地屏均压网6被环氧树脂7真空浇注固定在内部，环氧树脂7具有优良的绝缘性能，可以在更小的部件间距下实现更大的绝缘能力，减小电流互感器的体积，还能提供更优的耐机械冲击性能。在环氧树脂7两端涂抹硅橡胶粘接剂，将硅橡胶伞裙8与环氧树脂7粘接为一个整体，硅橡胶伞裙8作为电流互感器的外部绝缘，硅橡胶具有憎水性好、抗老化、耐紫外线、耐淋雨、耐漏电起痕等性能，能够提高污闪电压，防止污闪故障的发生。进一步地，硅橡胶伞裙8的外表面自上而下分布有等间距平行相间的伞裙，有效加大产品的表面爬电距离，提高产品户外条件抗污闪能力且能在更高的海拔工作。

所述导电杆1是一个铜材质的金属杆，在导电杆1的两端加工外螺纹，外螺纹裸露在整个电流互感器外作为高压接触网的安装端子，其中一端为电流输入端P1端，另一端为电流输出端P2端。

如图4所示，所述二次线圈2是电流互感器的二次核心，其包括铁芯12、内缓冲绝缘层13、二次绕组14、外缓冲绝缘层15、屏蔽层16；其中铁芯12为圆环型结构，材质为硅钢片或超微晶非晶等高导磁材料，在其表面包扎有内缓冲绝缘层13，用于增加缓冲厚度、减少外力对铁芯12的性能影响并使铁芯12绝缘。在内缓冲绝缘层13外均匀地绕制漆包线，这层漆包线构成了二次绕组14，漆包线的表面有绝缘漆层，在每匝间形成绝缘，漆包线每层之间使用绝缘材料隔开，均匀的绕制能够使二次线圈2磁场分布均匀。在二次绕组14表面包扎有外缓冲绝缘层15，能进一步减少外力对铁芯12和二次绕组14的性能影响，提高二次线圈2的测量精度，从而提高电流互感器的产品性能。在整个二次线圈2的最外层是屏蔽层16，由半导电材料制成，当其接地后可以将二次线圈2全部屏蔽，提高了二次线圈2的抗干扰能力。

如图5所示，在二次线圈2的P1端捆绑上线圈支架3，线圈支架3是一个带有开口的C型金属圆环，这个开口可切断圆环的磁通路，避免环形金属在磁场中产生涡流。在C型金属圆环四周伸出四条支腿，每条支腿上固定有支架嵌件4。二次线圈2与线圈支架3被捆绑为一个整体，二次线圈2的屏蔽层16与线圈支架3、支架嵌件4全部连通。当支架嵌件4接地时，线圈支架3和屏蔽层16也被接地，将二次线圈2全部屏蔽，提高了二次线圈2的抗干扰能力。

在二次线圈2的P2侧安装P2侧地屏均压网5，在二次线圈2的P1侧安装P1侧地屏均压网6。P2侧地屏均压网5固定在二次线圈2的屏蔽层16上，P1侧地屏均压网6固定在线圈支架3上。当支架嵌件4接地时，P2侧地屏均压网5、P1侧地屏均压网6也被接地。

如图6-7所示，P2侧地屏均压网5、P1侧地屏均压网6的主体是一张金属网，在金属网的两端翻沿，翻沿内包裹裸铜线，再将金属网围成柱状结构，包裹铜线的翻沿朝向网外侧，金属网的四周焊接金属片用来作为固定使用。P2侧地屏均压网5、P1侧地屏均压网6的内径要与二次线圈2的内径相同。

由于二次线圈2、线圈支架3、安装法兰9均是接地的地电位，且它们的内径不一样，导致高电压的导电杆1穿过它们时产生的电场是不均匀的，电场集中的位置局部放电量便会增加。通过增加P2侧地屏均压网5、P1侧地屏均压网6可以均匀导电杆1周围的电场，降低电流互感器的局部放电量。

在电流互感器中部设计有安装法兰9，安装法兰9是一个铝材质的圆形法兰盘，一侧是平面，另一侧是斜面，中部开有通孔，电流互感器穿过这个通孔组装。其中4个螺栓11穿过支架嵌件4和安装法兰的圆孔，另外4个螺栓11穿过电流互感器的法兰盘和安装法兰的圆孔，将安装法兰与电流互感器固定在一起。此时螺栓11将安装法兰9和支架嵌件4连通，当安装法兰9被装在车顶并接地时，支架嵌件4、线圈支架3、地屏均压网、屏蔽层16同时被接地。

安装法兰9的外周有八个安装孔，用来在车顶进行安装。电流互感器穿过车顶安装，安装法兰9平面的一侧装在车顶，斜面一侧露在车外，安装法兰9的斜面便于雨水的流动，使表面不会因积水影响电力安全。安装法兰9的外围设计有四个吊环10，可通过吊环10将产品垂直吊起，便于对电流互感器运输及安装。

需要说明的是，在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.电力机车及动车组用户外电流互感器，其特征在于，包括套接在导电杆上的二次线圈、线圈支架、P1侧地屏均压网、P2侧地屏均压网，所述二次线圈位于P1侧地屏均压网与P2侧地屏均压网之间，在二次线圈的P1侧捆绑有线圈支架，该线圈支架是一个带有开口的C型金属圆环，C型金属圆环四周伸出支腿，每个支腿上安装支架嵌件，用于对二次线圈固定；所述导电杆、二次线圈、线圈支架、支架嵌件、P1侧地屏均压网、P2侧地屏均压网被环氧树脂浇注固定形成一体结构。

2.根据权利要求1所述电力机车及动车组用户外电流互感器，其特征在于，所述导电杆两端未被环氧树脂覆盖的部分设有外螺纹，作为高压接触网的安装端子。

3.根据权利要求1所述电力机车及动车组用户外电流互感器，其特征在于，所述二次线圈包括从内到外依次设置的铁芯、内缓冲绝缘层、二次绕组、外缓冲绝缘层和屏蔽层。

4.根据权利要求3所述电力机车及动车组用户外电流互感器，其特征在于，所述铁芯为环形，材质为高导磁材料，在其表面包扎有内缓冲绝缘层，该内缓冲绝缘层外均匀地绕制漆包线，所述漆包线构成了二次绕组，在二次绕组表面包扎有外缓冲绝缘层，所述外缓冲绝缘层上设有屏蔽层，该屏蔽层为半导电材料。

5.根据权利要求4所述电力机车及动车组用户外电流互感器，其特征在于，在一体结构中部设有环氧树脂浇注成的法兰盘，线圈支架位于该法兰盘内，所述法兰盘上开有多个第一圆孔，支架嵌件位于部分第一圆孔内，所述法兰盘一侧设有连接在一体结构上的安装法兰，所述安装法兰上设有与第一圆孔位置相对应的第二圆孔，其中一部分螺栓穿过第一圆孔与第二圆孔，另一部分螺栓穿过支架嵌件与第二圆孔将法兰盘和安装法兰固定在一起；所述安装法兰外周设有多个安装孔。

6.根据权利要求5所述电力机车及动车组用户外电流互感器，其特征在于，所述屏蔽层与线圈支架、支架嵌件、P1侧地屏均压网、P2侧地屏均压网、安装法兰相连，同时接地。

7.根据权利要求1所述电力机车及动车组用户外电流互感器，其特征在于，所述P1侧地屏均压网、P2侧地屏均压网结构相同，均为金属网围成的柱状结构，金属网两端包裹裸铜线并向外侧翻沿。

8.根据权利要求7所述电力机车及动车组用户外电流互感器，其特征在于，所述金属网的内径与二次线圈的内径相同，金属网分别安装在二次线圈两端。

9.根据权利要求5所述电力机车及动车组用户外电流互感器，其特征在于，安装法兰一侧是平面，另一侧具有斜面，该侧外周设有多个吊环，安装法兰中部开有使一体结构穿过的通孔。

10.根据权利要求9所述电力机车及动车组用户外电流互感器，其特征在于，所述一体结构外部设有硅橡胶伞裙，该硅橡胶伞裙与环氧树脂粘接为一体。