干式高压电流互感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种干式高压电流互感器，它由电流导体１、绝缘层３、电应力消除层４、绝缘密封管５、硅橡胶伞裙６、接地极７、箱体９及二次绕组１０等组成。其特点是：用高介电常数绝缘材料制成的电应力消除层４紧密安装在绝缘层３外面并与接地极７紧密联接。此结构改善了电场分布，提高了电流互感器闪络电压。该型式高压电流互感器为全干式结构，无漏油和火灾危险；它结构简单，适于机械化生产。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高压电流互感器，特别是采用全固体绝缘、用于户外或户内变电站的干式高压电流互感器。目前，35kV及以上的高压电流互感器，其主绝缘主要有三种油浸纸绝缘(充油式)、六氟化硫(SF6)绝缘(充气式)、固体绝缘(干式)。充油式和充气式电流互感器容易引起渗漏，造成污染，充油互感器还容易引起爆炸和火灾，为保证安全运行，每年需进行试验、检修，维护工作量大。为解决此问题出现了干式高压电流互感器，比如2000年2月2日公告的CN2362184Y的中国技术专利说明书就公开了这样一种干式高压电流互感器。这种高压电流互感器采用的是“U”字型结构，其主要优点是无油、无气(SF6)、无瓷、体积小、重量轻、污闪电压高、便于安装维护、运行可靠。这也正是干式高压电流互感器所应具备的优点。这种电流互感器由导电芯、电极层、绝缘层、外护套等组成，其特征在于在导电芯外依次交替包缠绝缘层、电极层直至末层电极，外护套固定在末层电极层外。该型电流互感器由于利用电容结构强迫均压，有效解决了高压电流互感器的沿面电压分布不均匀问题，大幅度提高了沿面放电电压。然而，这种电流互感器制做时，需要在绝缘层中按预先设计好的位置嵌入被称为电容屏的金属箔电极，每两层电容屏间的绝缘厚度是不同的，通常只有零点几毫米。这样，整个电流互感器绝缘中需要嵌入很多电容屏，例如110kV电流互感器大约有几十层至上百层，使得绝缘结构相当复杂，这就不利于电流互感器的机械化生产。本技术的目的在于克服以上现有技术的缺点，提供一种干式高压电流互感器，这种高压电流互感器采用全固体材料绝缘，绝缘层中不插入电容屏，结构简单，适合于机械化生产。为达到上述目的，本技术干式高压电流互感器用固体绝缘层通过过渡层将电流导体包覆，绝缘层外紧密安装用高介电常数固体绝缘材料制成的电应力消除层，电应力消除层与处于地电位的接地极紧密相连，利用电应力消除层较大的轴向电容，强迫绝缘表面电位分布趋向于均匀分布，这样就达到了无需在绝缘层中包入电容屏而同样能改善电流互感器电场分布，特别是接地极附近电场分布的目的。安装好电应力消除层后，用绝缘密封材料将绝缘层和电应力消除层包覆并密封，安装好二次绕组，最后按照外绝缘泄漏距离的要求安装硅橡胶伞裙。采用上述结构，由于绝缘层中无需插入电容屏，一些难以用来制作电容型电流互感器的优质绝缘材料(比如环氧树脂)可以用来制作本技术高压电流互感器的绝缘层，然后将电应力消除层紧密套装上去即可。由上述可知，本技术干式高压电流互感器由电流导体、过渡层、绝缘层、绝缘密封管、硅橡胶伞裙、接地极等组成。其特点是它还包括由高介电常数绝缘材料制成的电应力消除层，此电应力消除层紧密装设在绝缘层的外面，其根部与接地极紧密联接。作为本技术的更进一步改进，接地极的两端呈喇叭口状延伸到电应力消除层的根部的外面并与之紧密联接。采用这种结构后，更有利于改善接地极附近的电场分布。作为本技术的更进一步改进，电应力消除层由n(n≥1)层高介电常数绝缘材料制成的同轴圆管组成，每层圆管的介电常数相等或者由内向外依次增大。n层同轴圆管的长度由内向外依次递减，每层圆管与接地极紧密联接。采用这种结构后，不同绝缘介质的介电常数差别小，表面电荷积累效应弱，有利于保证固体绝缘不因界面电荷积累而击穿。综上所述，本技术的优点是完全采用固体材料制作，绝缘层中不插入电容屏，结构简单，对固体绝缘材料的种类限制少，适合于机械化生产。以下结合附图对本技术作进一步详细说明。本技术干式高压电流互感器由电流导体1、过渡层2、绝缘层3、电应力消除层4、绝缘密封管5、硅橡胶伞裙6、接地极7、法兰8、箱体9及二次绕组10等组成。电流导体1、过渡层2、绝缘层3、电应力消除层4、绝缘密封管5、接地极7等构成一次绕组，其基本形状为“U”字形。电流导体1可采用紫铜棒或铜管，其外的过渡层2可根据绝缘层3的机械性能选用不同的材料，若绝缘层3的机械强度较差，过渡层2可采用不导磁的、具有半导电覆层的刚性管材；若绝缘层3的机械强度足够，过渡层2可采用半导电材料与电流导体1的外表面和绝缘层3的内表面直接接触。绝缘层3应选用介电强度高的材料制作。绝缘层3之外紧密装设电应力消除层4，电应力消除层4由高介电常数的绝缘材料制成，其形状是如图所示的不对称纺锤形，或者是圆管形(称为应力管)，或者是纺锤形(称为应力锥)等其它形状；如图所示，应力消除层4可以短于绝缘层3，不一定要延伸到绝缘层3的端部。应力消除层4的根部与接地极7紧密联接。接地极7紧密安装在绝缘层3的中间部位(即“U”字形的下半部分)。绝缘层3和应力消除层4外面用绝缘密封管5将其包覆并密封，绝缘密封管5采用软的材料，比如热缩管或冷缩管，当然也可采用硬的材料内衬弹性材料，比如环氧玻璃丝管内灌注绝缘橡胶。绝缘密封管5外面按照外绝缘泄漏距离的要求安装硅橡胶伞裙6。二次绕组10套装在一次绕组的两柱上，一次绕组通过法兰8固定在箱体9上。作为本技术的更进一步改进，接地极7的两端呈喇叭口状延伸到电应力消除层4的根部的外面，接地极7的喇叭口与电应力消除层4的根部紧密联接。这种结构的电流互感器，接地极附近的电场分布更均匀。作为本技术的更进一步改进，电应力消除层4可以用n(n≥1)层高介电常数绝缘材料制成的同轴圆管组合而成，每层圆管的介电常数相等或者由内向外依次增大。n层同轴圆管的长度由内向外依次递减，每层圆管与接地极7紧密联接。这种结构的电流互感器，不同绝缘介质的介电常数差别小，表面电荷积累效应弱，可保证固体绝缘不因界面电荷积累而击穿。本技术不局限于上述实施方式，不论在其形状或结构上作任何变化，凡是利用高介电常数材料制成电应力消除层紧密装设在绝缘层外面，并且电应力消除层的根部与接地极紧密联接制作的干式高压电流互感器均落在本技术保护范围之内。另外，将绝缘密封管向下延长并将“U”形结构下半部的接地极全部包覆，把法兰安装于绝缘密封管外，用导体联接法兰与接地体，或者用法兰将应力消除层压住，或者不使用箱体，而采用合成树脂将一次绕组、二次绕组浇铸成一体，都是本技术的一种变形，均认为在本技术保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干式高压电流互感器，它由电流导体（１）、过渡层（２）、绝缘层（３）、绝缘密封管（５）、硅橡胶伞裙（６）、接地极（７）、法兰（８）、箱体（９）及二次绕组（１０）等组成。其特征在于：它还包括由高介电常数绝缘材料制成的电应力消除层（４），所述电应力消除层（４）紧密装设在绝缘层（３）的外面，所述电应力消除层（４）的根部与接地极（７）紧密联接。

【技术特征摘要】
1.一种干式高压电流互感器，它由电流导体(1)、过渡层(2)、绝缘层(3)、绝缘密封管(5)、硅橡胶伞裙(6)、接地极(7)、法兰(8)、箱体(9)及二次绕组(10)等组成。其特征在于它还包括由高介电常数绝缘材料制成的电应力消除层(4)，所述电应力消除层(4)紧密装设在绝缘层(3)的外面，所述电应力消除层(4)的根部与接地极(7)紧密联接。2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：方静，
申请(专利权)人：方静，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]