CN2362184Y - 一种新型干式高压电流互感器 - Google Patents
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Abstract
一种新型干式高压电流互感器,其高压套管形似双臂,由合金钢或其他不导磁材料制成的管状刚性骨架外交替包绕绝缘层、电容屏形成电容芯子,最外层是有机绝缘外护套和伞裙,一次绕组穿过刚性骨架与接线端子联接,联接器牢固固定在高压套管的两端。具有无油、无气、无瓷、体积小、重量轻、污闪电压高、便于安装维护、运行可靠等优点,用于35kV及以上电网的电流测量及保护,可以提高电网的运行可靠性,减少电网的故障率。
Description
本实用新型属于高压电器领域，是35kV及以上电网中的电流测量和保护用的一种新型干式高压电流互感器。
目前，国内、外市场上35kV及以上的户外式高压电流互感器均为充油或充绝缘气体的电流互感器。通常，充油的电流互感器是在被弯成“U”字形的一次绕组外包绕多层电缆纸，绕在环形铁心上的二次绕组套装在一次绕组的“U”字形底部，组装在一起的一次绕组和二次绕组共同浸入装有一个瓷套的充满油的油箱里。充气的电流互感器是将组装在一起的一次绕组和二次绕组共同装入一个带瓷套的充满绝缘气体的容器内。这类电流互感器容易引起渗漏，造成环境污染，充油互感器还容易引起火灾和爆炸，在恶劣环境中瓷套还容易引起污闪。为保证安全运行，还要每年进行试验、检修，增加了很多维护工作量。
本实用新型的目的是提供一种新型的无油、无气、无瓷的，内、外绝缘均为有机合成材料制成的，外形为双臂形的干式高压电流互感器。
该新型干式高压电流互感器，包括一次绕组1、箱体3、二次绕组4、接线端子5，其特征在于一次绕组1穿过由合金钢或其他不导磁材料制成的管状刚性骨架7的内孔并与接线端子5联接，刚性骨架7外交替包绕绝缘层8、电容屏9形成电容芯子，电容芯子的最外层是有机绝缘外护套10，有机绝缘伞裙11依次紧固在露出箱体3的绝缘外护套10的外表面上，由一次绕组1、接线端子5、刚性骨架7、绝缘层8、电容屏9、外护套10及有机绝缘伞裙11构成高压套管2，所述的高压套管2伸出箱体3的部分形似双臂，两臂之间的夹角在一定范围内变化，联接器6牢固固定高压套管2的两端。
高压套管2伸出箱体3的部分形似双臂，或上举或环抱，其相对夹角可以在0-180°范围内变化。
联接器6是具有一定绝缘强度和高机械强度的实心或空心的刚性构件，牢固固定高压套管2的两端。
在联接器6的空心内装设接线板15，接线板上设有端子，各端子与一次绕组1的各匝端头相连，改变各端子之间的联接方式，实现改变一次绕组的匝数。
一次绕组1是穿入刚性骨架7的单根导电杆或线，或穿入刚性骨架7、空心的联接器6的彼此绝缘的数根导线。
绝缘层8由带状有机绝缘薄膜缠绕数层制成，电容屏9为金属箔绕制而成，交替包绕的绝缘层8和电容屏9沿径向逐渐增大的同时，沿轴向逐渐缩短，最外层电容屏经接地引下线12接地。
所述的高压套管2的外护套10、伞裙11是用抗紫外线、抗老化、抗污闪的硅橡胶或热缩管制成。
硅橡胶或热缩管制成的外护套紧固在电容芯子上，使高压套管2的双臂在装设伞裙前具有下端粗上端细的锥状外形。
外护套是由高机械强度和高电气强度的有机管材和固定在其外部的硅橡胶或热缩管外绝缘构成，在电容芯子与外护套之间填充有机绝缘材料，使高压套管2的双臂为圆柱形。
箱体3的内支架14能牢固地固定高压套管2和低压线圈4，箱体3的外支架13能牢固地固定高压套管2的双臂。
本实用新型具有以下优点：
1.克服了充油、充气式电流互感器易渗漏、污染、爆炸、污闪等缺点，具有不渗漏、不着火、不爆炸、不污闪等优点，有利于电流互感器的安全运行，并保护环境；
2.上述结构的干式双臂形高压电流互感器还具有体积小、重量轻、结构简单、维护检修方便等优点。不需每年进行油化验和设备检修，减少工人的劳动强度并提高电网的运行可靠性，可以广泛的适用于高压电网中电流测量及保护；
3.与贯穿式电流互感器(或套管式电流互感器)相比，一次绕组可以是数匝，提高电流互感器的安匝数，从而提高了电流互感器的精度。
本实用新型的实施例参见下列各图
图1为本实用新型双臂上举的示意图
图2为本实用新型高压套管的半剖视图
图3为本实用新型双臂环抱示意图
图4为本实用新型双臂上举两臂为圆柱形的示意图
图5为双臂上举一次绕组为单匝、箱体3为半剖视的示意图
图6是一次绕组为多匝的示意图
图7、图8为接线板示意图
该产品的结构如图所示。由一次绕组1，高压套管2，箱体3，二次绕组4，接线端子5，联结器6、骨架7、绝缘层8、电容屏9、外护套10、伞裙11、接地引下线12、外支架13、内支架14、接线板15及空心联接器上的盖16构成。
一次绕组1是用铜或铝制成的导线或导杆，被测电流从一次绕组中通过，其导电截面应能满足额定电流和短路电流的要求。接线端子5与一次绕组1连接，可选用与额定电流相适应的定型产品。骨架7是由不导磁的刚性管状材料制成，并被制成双臂形，或举起，或环抱。它的作用是作为高压套管2的绝缘层8和电容屏9的骨架并使一次绕组通过其中。绝缘层8是由带状薄膜缠绕而成，电容屏9是用金属箔铺设在绝缘层上作为极板。由沿径向越来越短的绝缘层8和电容屏9多次交替制成高压套管2的绝缘体，实际上是一组具有一定绝缘水平的同轴圆柱形电容，可使沿径向和轴向的电场分布均匀，提高高压套管2的击穿电压和沿面放电电压。外护套10包裹在绝缘体的全部表面上。由抗老化、抗污闪、抗紫外线能力强的硅橡胶或热缩管绝缘材料制成的外护套10及固定在外护套表面的伞裙11构成高压套管2的外绝缘，伞裙的直径及个数由使用地点的环境污秽程度决定。接地引下线12是与最末一层电容屏相连的金属线或金属片，把它与地电位连接，使最末层电容屏处于地电位，并被称作地屏。一次绕组1可以是一匝，也可以是相互绝缘的数匝，根据电流互感器的变流比而定。刚性骨架7可被弯成不同的角度，如图1、图3、图4，改变双臂的夹角可使电流互感器具有不同的形状，双臂之间的夹角可以在0～180°之间变化。
联接器6是连接在高压套管2的两个端子之间的构件，它是由高机械强度的杆状或板状或管状的刚性材料制成，牢固固定高压套管2的两端，用来增强电流互感器的机械强度，它还具有一定的绝缘强度，以阻止电流分流。当一次绕组为一匝时，一次绕组不需要从联接器中通过，联接器可以是实心的；当一次绕组多于一匝时，多于一匝的其他匝数的必须从联接器通过，构成导电回路，因此，联接器必须是空心的。如需改变一次绕组的匝数，在管状联接器空心内可装设接线板15，接线板上的端子与一次绕组的数匝端头相连，通过改变接线板端子之间联接片的位置，可以改变一次绕组的串、并联方式，从而改变一次绕组的匝数。对于35kV干式双臂形高压电流互感器，其双臂可以平伸，此时联接器可省略。
绕在环形铁心上的低压线圈4套装在高压套管中部的地屏范围内，处于地电位，低压线圈的个数由用户提出。
箱体3是由内支架14、外支架13和护板组成用来包裹低压线圈，防止雨、雪、风、沙浸入其中，并支撑高压套管和二次绕组，起到机械固定位置的作用。
上述结构的电流互感器可因高压套管2的外护套的不同结构使双臂具有不同的外形。直接用硅橡胶或热缩管紧固在电容芯子上，使其在装设伞裙前外形具有锥形，如图1、图3所示，或者由高机械强度和高电气强度的有机管材和固定在其外部的硅橡胶构成外护套，并在电容芯子与外护套之间填充有机绝缘材料，使其外形具有圆柱形，如图4所示。
图5示出110kV高压电流互感器。例如，1台使用在严重污秽区的4线圈的600/5A的干式双臂形高压电流互感器，其中1只为0.5级的测量线圈，3只为10p级的保护线圈，负载容量30VA，其高度为1.2m，两端子间距为13m，总重量150kg。
主要制作方法如下：
1.按照额定电流600A选取一次绕组1的导电截面300mm2；
2.用不锈钢管作骨架7，并按照一次绕组的截面适当留有裕度；
3.用表面涂有硅油的聚四氟乙烯带状薄膜在骨架7上包绕绝缘层8，其厚度为1mm左右，用铝箔作电容屏9铺在绝缘层上，共选取20个左右电容屏，电容屏的长度从内到外逐渐缩短，交替缠绕直至末屏，从最末层电容屏即地屏中部引出一接地引出线12；
4.用热缩管作外护套紧密包裹在由绝缘层和电容屏组成的电容芯子外；
5.从接线端子到地屏边缘的外护套表面均匀地固定10个左右的伞裙；
6.将一次绕组1穿入骨架7中，并在骨架两端部与接线端子5固定，构成高压套管2；
7.选用合适的高强漆包线，缠绕在内径为160mm、外径为240mm、高为100mm环形铁心上构成二次绕组4。绕好后外包绝缘带，并经干燥、浸漆处理后，将4个二次绕组分别套在高压套管的地屏范围内，并固定在箱体3的内部支架14上；
8.将高压套管2牢固地固定在箱体3的内部支架上，并将高压套管的接地引出线12与外壳连接，最后扣上外护板。再将箱体3的外部支架13与高压套管2固定；
9.将联接器6固定在高压套管的两端子之间，即制作完成干式高压电流互感器。
上述例子的一次绕组是单匝的，若一次绕组为多匝，例如，一台电流互感器，其变流比为150-300/5A的两抽头电流互感器，其制作方法如下：
1.选截面70mm2镀锌软铜导线四根，分别穿入绝缘管中，再一起穿入不锈钢管制成的刚性骨架7中；
2.四根相互绝缘的软铜线分别从刚性骨架7的两端插入联接器6内，其露出的8个头分别是a1，a2、b1，b2、c1，c2、d1，d2，见图6。在联接器中a2与c1，b2与d1焊接，其余的4个头a1、b1、c2、d2头与接线板上的端子A、B、C、D相连，a1接A，b1接B，c2接C，d2接D，见图7。如用150/5A时，将接线板上的BC联接，AB、CD之间不联，此时一次绕组为4根串联，可视为4匝，见图7；如用300/5时，将AB联接，CD联接，BC不联，此时一次绕组为每两根并联后再串联，可视为2匝，接线板如图8所示。
3.盖好联接器上的盖16，注意密封，防止雨水侵入。
4.其他部分与上例相同。
Claims (10)
1.一种新型干式高压电流互感器，包括一次绕组(1)、箱体(3)、二次绕组(4)、接线端子(5)，其特征在于一次绕组(1)穿过由合金钢或其他不导磁材料制成的管状刚性骨架(7)的内孔并与接线端子(5)联接，刚性骨架(7)外交替包绕绝缘层(8)、电容屏(9)形成电容芯子，电容芯子的最外层是有机绝缘外护套(10)，有机绝缘伞裙(11)依次紧固在露出箱体(3)的绝缘外护套(10)的外表面上，由一次绕组(1)、接线端子(5)、刚性骨架(7)、绝缘层(8)、电容屏(9)、外护套(10)及有机绝缘伞裙(11)构成高压套管(2)，所述的高压套管(2)伸出箱体(3)的部分形似双臂，两臂之间的夹角在一定范围内变化，联接器(6)牢固固定高压套管(2)的两端。
2.根据权利要求1所述的新型干式高压电流互感器，其特征在于高压套管(2)伸出箱体(3)的部分形似双臂，或上举或环抱，其相对夹角可以在0-180°范围内变化。
3.根据权利要求1所述的新型干式高压电流互感器，其特征在于联接器(6)是具有一定绝缘强度和高机械强度的实心或空心的刚性构件，牢固固定高压套管(2)的两端。
4.根据权利要求1或3所述的新型干式高压电流互感器，其特征在于在联接器(6)的空心内装设接线板(15)，接线板上设有端子，各端子与一次绕组(1)的各匝端头相连，改变各端子之间的联接方式，实现改变一次绕组的匝数。
5.根据权利要求1或3所述的新型干式高压电流互感器，其特征在于一次绕组(1)是穿入刚性骨架(7)的单根导电杆或线，或穿入刚性骨架(7)、空心联接器(6)的彼此绝缘的数根导线。
6.根据权利要求1所述的新型干式高压电流互感器，其特征在于绝缘层(8)由带状有机绝缘薄膜缠绕数层制成，电容屏(9)为金属箔绕制而成，交替包绕的绝缘层(8)和电容屏(9)沿径向逐渐增大的同时，沿轴向逐渐缩短，最外层电容屏经接地引下线(12)接地。
7.根据权利要求1所述的新型干式高压电流互感器，其特征在于所述的高压套管(2)的外护套(10)、伞裙(11)是用抗紫外线、抗老化、抗污闪的硅橡胶或热缩管制成。
8.根据权利要求1或7所述的新型干式高压电流互感器，其特征在于硅橡胶或热缩管外护套紧固在电容芯子上，使高压套管(2)的双臂在装设伞裙前具有下端粗上端细的锥状外形。
9.根据权利要求1或7所述的新型干式高压电流互感器，其特征在于外护套是由高机械强度和高电气强度的有机管材和固定在其外部的硅橡胶或热缩管外绝缘构成，在电容芯子与外护套之间填充有机绝缘材料，使高压套管(2)的双臂为圆柱形。
10.根据权利要求1所述的新型干式高压电流互感器，其特征在于箱体(3)的内支架(14)能牢固地固定高压套管(2)和低压线圈(4)，箱体(3)的外支架(13)能牢固地固定高压套管(2)的双臂。
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| CN103187150A (zh) * | 2013-01-31 | 2013-07-03 | 浙江天际互感器有限公司 | 高压电流互感器的一次接线端子及其安装方法 |
-
1999
- 1999-02-10 CN CN 99201400 patent/CN2362184Y/zh not_active Ceased
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: DESIGNER; FROM: HUANG WEISHU TO: HUANG WEISHU; WANG RUZHANG |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Patentee after: Huang Weishu Patentee after: Wang Ruzhang Patentee before: Huang Weishu |
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| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: BEIJING TIANWEI RUIHENG ELECTRIC CO., LTD. Free format text: FORMER NAME OR ADDRESS: HUANG WEISHU |
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 101400 Beijing Huairou Yanqi Development Zone No. 12 Patentee after: Beijing Tianwei Ruiheng Electric Co., Ltd. Address before: 1000085 Beijing Qinghe Electric Power Research Institute Co-patentee before: Wang Ruzhang Patentee before: Huang Weishu |
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| C17 | Cessation of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| C35 | Partial or whole invalidation of patent or utility model | ||
| IW01 | Full invalidation of patent right |
Decision date of declaring invalidation: 20080302 Decision number of declaring invalidation: 10811 Granted publication date: 20000202 |