CN86108680A - 电流变压器 - Google Patents

Abstract

本发明特别与有U-初级导体21以及与初级相联合的多匝次级导体27的这种型式的高压变压器有关，以致由于电流经初级而在次级中感应出电流。次级导体27通常位于初级导体21的臂的桥接部分并且初级和次级利用安装在它们之间的绝缘体23而彼此绝缘。本发明的电流变压器的特征在于使初级导体21的每一个臂的端子由初级贯穿通过的相应的空的绝缘件33来支撑。

Description

本发明与电流变压器有关，特别地但不是唯一地与高压电流变压器有关，如用在电气转换场的用于监视该转换场出来的高压电流流动的高压电流变压器。

电流变压器通常包含没有任何线圈匝的初级或有少数线圈匝的初级，以及和所述初级适当地联合在一起的次级，因而，由于电流流经初级而在次级中感应出电流。在用于转换场的高压电流变压器中，初级由一直线导体变为通常地U形结构而成，在本专业中称为“发夹”（a    hair    pin）。次级包含一些环形线（toroids），这些环形线装在初级的邻近它的桥连部份的臂上。因为次级和测量设备连接在一起，测量设备易于与使用者接触，因而次级保持在近似地地电位。典型地的情况是把次级装入在接地的箱中。因此，初级的端子在远离于桥连部份的臂的末端，而且这些端子必须确实地支撑住并与接地箱隔离。在先有技术中，初级的臂彼此相靠地倾斜，以致在自由端的间隔比桥连部份的间隔更近一些。典型的情况是，让环形线装在靠近桥连部份的每个臂上而在装有电气端子的自由末端之间维持一个相对小的距离，单一的一只绝缘件（例如是由瓷料做的）装在两个臂上，以便确实地固定和支撑初级的构成端子的末端。生产这种绝缘件的价格一直是比较高的，其原因是该绝缘件的直径与环形线的直径相比是比较大的。另外，该绝缘件的容量过大，并且由于它充满了电气绝缘油，而该油是贵的，因而价格过高。

本发明图谋克服或减少先有技术的一个或更多的问题。

因此，根据本发明首要的方面，提供了一个电流变压器，该电流变压器包含一初级，该初级在使用时允许初级电流连续地经它流向负载，所述的初级有一次级，用于在使用时产生一个正比于初级电流的次级电流，所述的初级在使用时的电位显著地高于所述次级的电位。所述的初级和所述的次级利用其间的绝缘而电气上绝缘，所述的初级装有端子，每一个所述的端子由相应的绝缘件支撑，所述的初级贯穿该绝缘件。

尤其最好取初级为一个单一导体，该单一导体通常为U形结构，并且将次级置于初级臂桥连部分附近。

为了更好地确定本发明，下面将参考附图叙述一个最佳实施例，在附图中：

图1是先有技术高压电流变压器的视图;

图2a是根据本发明优取的电流变压器;

图2b是图2a所示电流变压器的端视图;

图3是图2a和图2b所示电流变压器的顶投影图;

图4是沿图1的线4-4所取的横截面图;

图5是沿图2a的线5-5所取的横截面图。

首先参考表示先有技术电流变压器的图1，可看出该电流变压器包含一只通常有U-形或“发夹”结构的初级。初级1含一近似为不变截面的电导体。分段绝缘3被绕在初级1上以便提供分段绝缘3的多个带阶梯层，该分段绝缘3在初级1的底部5处有最大的层数。环形线形式的一个或多个次级绕组7位于初级1的底部5处，在该处分段绝缘3的厚度最大。次级7置于箱9内，该箱保持在地电位。次级7也保持在地电位或近似为地电位。分段绝缘3在初级1的底部有足够的绝缘特性以便初级1的高压与次级7电气上绝缘。次级7的端子没有表示出来，但这些端子被端接在箱9上。初级1的端子由数字11表示。用放置一只绝缘件13（如由瓷料制的绝缘件）这样的办法，使端子11与箱9保持足够的距离，该绝缘件13把初级1的臂部分完全包围起来。绝缘件13装在箱9的顶上并且用未表示出的装置紧固在箱9上。绝缘件13具有圆形截面并且通常是截头圆锥形的结构。绝缘件13有一个附加在它上面的顶壳15及装在其中的一个油扩张装置17（例如隔膜）。在使用时箱9及绝缘件13中灌入电气绝缘油或其它液体或其它的绝缘介质。如362仟伏线这样的高压线接到响应的端子11上，以致电流能连续地流经初级1到负载。按这样的方法，流在初级1中的电流将在次级7中感应一个电流，该电流正比于初级1中的电流。

图1所示的先有技术变压器的价格高得过份。造成价格高的主要因素是绝缘件13难于制造。这是因为绝缘件13很大，即，其高度近似为3米、直径近似为70厘米。而且，需要灌入电流变压器的油量也大于必需量，这是因为油不得不灌入绝缘件13内的空间，（该绝缘件13包围初级1上的分段绝缘3）。在初级1的臂之间的范围内这个空间是相当大的，这一点将在下面说明。

现在参考图2a、2b和图3，这里给出了本发明的一个优取实施例，该实施例适用作为一只362仟伏的电流变压器。该优取的电流变压器有初级21。该初级21通常为U-形“发夹”结构，这是与先有技术的初级结构类似的。初级21包含一单一的导体，在该导体的整个长度方向上有近似不变的截面。初级21上有分段绝缘23。分段绝缘23的结构与先有技术一样，它有多层排列，层的数量向着初级21的底部方向增加。但是初级21的绝缘可以取其它形式，例如包括环氧树脂浸渍，浇注环氧树脂或其它的绝缘方式。分段绝缘最好采用连续的和不间断的方式。次级绕组27在底部25处装到初级21上。次级27为环形线，这些环形线在使用时保持地电位或近似为地电位。次级27安装在处于地电位的箱29内。用于初级21的端子31装在初级21的顶端，并且用两只绝缘件33（例为瓷料制成）将端子31隔开和固定在那个位置上。绝缘件33为圆柱状态并被固定到箱29的顶部以使初级21的一个臂固定在一个绝缘件33内而初级21的另一个臂固定在另一个绝缘件33内。顶壳15装在每一个绝缘件33上并且这些顶壳依次包含各自的油扩张装置37（例隔膜）。例如油这样的电气绝缘介质放在箱29内并且调整使得油充满绝缘件33及使得油位于所示的扩张装置37之下。次级的端箱39装在箱29上。间隔器条41装在绝缘件33的上面部份之间，由于有了这样的结构，在强电流流经初级导体31期间可以防止初级21的臂移动离开。

参考图4和图5，可看到利用本发明能明显的节省油。观察图4，可以看到在初级臂的分段绝缘3和绝缘件13的壁的内表面之间有用数字43表示的大范围，因此，用油量大得过份。观察图5，可以看到这种情况随即免除了，这是因为绝缘件33的内直径仅仅在边缘上比分段绝缘23的外直径大一些。因此，如同先有技术中使用大量油的问题随即免除了。最重要的是绝缘件33的直径显著地小于先有技术中绝缘件13的直径。在先有技术中，绝缘件13必须有至少能把初级1（其上有分段绝缘3）的两个臂都包含在内的内直径。因为直径减小了，因此可以显著节约绝缘件33的制造价格。

并且，要注要到绝缘件33是平行圆筒而不是先有技术例中的带锥圆筒。因此，制造绝缘件33的价格与先有技术的绝缘件13相比，不如制造绝缘件13那样昂贵。此外，绝缘件33可以做得长度比较短并且装配成把一个堆到另一个的顶上的形式。按这种方法，对一个特殊电压的电流变压器而言，利用多个长度比较短绝缘件33可以提供所需的电气绝缘而无须像先有技术那样为特殊电压的电流变压器制造特殊的绝缘件13。因此，简单地把所需数目的各个绝缘件加到彼此的顶上，就可提供所需的间隔。

值得重视的是此时变压器作为一个整体的宽度，它与图1所示的先有技术结构相比是显著地减小了。这随即意味着电流变压器在转换场所占的空间也比以前小了。

进一步分析，本发明有可能容易地采用机械化操作的手段，以连续和不间断的方式来敷设分段绝缘，能这样做的事实在于初级21的臂可以做成平行的，并且在底部可以有相对大的半径（因为不必象先有技术那样尽可能地维持比较小的初级导体的腿的间隔分开，在先有技术中两个臂都必须容纳在绝缘件13中）。在本发明中，如果初级21的臂被分开一个显著的距离，那么仅有的额外损失是增加了地箱29中的油量。

采用所示的结构，有可能把次级27预先装在盖板45的下面，接着，在初级21已被加绝缘及装在箱29中后，将已装在盖板45下面的次级27装配到初级21上。由于初级21的臂的平行取向，使箱盖板45下侧上的次级中心部份的预装配变得很方便。

对熟悉电气变压器专业的人员来说，可以对本发明进行变更，这是很显然的。例如，初级21能以低匝数的形式所组成。为了替代箱29和绝缘件33中使用的油，可采用如气体之类的绝缘形式。此外，可以用其它扩张装置来代替为了扩张控制绝缘介质所用的隔膜37。

在不离开本发明范围情况下可以实现这些或其它的改变，这些改变的实质由上述说明及所附的权利要求所确定。

Claims (13)

1、一种电流变压器，它包含一个初级，该初级在使用时允许初级电流连续地经它流向负载，所述的初级有一个次级，该次级在使用时产生一个正比于初级电流的次级电流，在使用时，所述的初级处于比所述次级的电位显著高的电位，所述初级和所述次级利用其间的绝缘而彼此电气绝缘，本发明的特征在于所述的初级配有端子，每一个所述的端子利用相应的所述初级贯穿经过的绝缘件支撑。

2、根据权利要求1的电流变压器，其中所述的初级是通常为U-结构的一个单一导体，该结构带有二个延伸到所述初级端子的臂，并且其中所述的次级位于邻近所述臂的桥接部份。

3、根据权利要求1或权利要求2的电流变压器，其中初级和次级之间所述的绝缘是应用连续不间断方式的分段绝缘。

4、根据权利要求2或权利要求3的电流变压器，其中所述两个初级臂基本上是平行的。

5、根据任一前述权利要求的电流变压器，其中各相应绝缘件在其全长度上有基本均匀的横截面。

6、根据权利要求5的电流变压器，其中所述的绝缘件有基本上为圆的横截面。

7、根据权利要求5或权利要求6的电流变压器，其中各相应的绝缘件包含多个端到端装配的绝缘件并且其中所述的初级穿过各所述的绝缘件。

8、根据任一前述权利要求的电流变压器，其中所述的次级安置在一只箱内。

9、根据权利要求8的电流变压器，其中所述的箱基本上处于地电位。

10、根据权利要求8或权利要求9的电流变压器，其中所述的绝缘件被安装在所述的箱上。

11、根据权利要求8至10的任一权利要求的电流变压器，其中所述的箱是一只有盖板的箱，所述的绝缘件安装在该盖板上。

12、根据权利要求11的电流变压器，其中所述次级包含安装到所述初级上的一个或多个环形线的绕组，以致初级延伸穿过每个环形线的中心开口。

13、根据权利要求12的电流变压器，其中所述的次级被安装在所述箱盖的下侧。

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