一种用圆筒线圈绕制的双级电压互感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用圆筒线圈绕制的双级电压互感器，包括主铁芯(5)和辅铁芯(3)，主铁芯(5)和辅铁芯(3)为口字型，主铁芯(5)可以整体置入辅铁芯(3)窗口中，辅铁芯(3)一侧的芯柱(2)上绕有励磁线圈(1)，另一相对侧芯柱(7)和与其相邻的主铁芯(5)芯柱(6)上绕有比例线圈(4)，所述辅铁芯(3)、主铁芯(5)并排且不重叠，所述励磁线圈(1)和比例线圈(4)都为圆筒形线圈，辅铁芯(3)和主铁芯(5)投影不重叠，窗口朝向相同。本实用新型专利技术提供了一种用圆筒线圈绕制，在10kV以上电压下，也有很好电势补偿效果的双级电压互感器。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电压互感器，尤其是IOkV以上电压等级的双级电压互感器，属于电测量

技术介绍
目前双级电压互感器的结构有两种一种是磁势补偿结构，先在环形辅铁芯上绕制励磁线圈，然后与环形主铁芯合套， 在套叠后的环形器身上绕制比例线圈，最后绕制二次线圈，励磁线圈和比例线圈都用一次电压励磁，通过励磁线圈在辅铁芯上产生的磁势来补偿主铁芯的磁势，使比例线圈的励磁电流接近为零，于是双级电压互感器有非常小励磁误差；另一种是电势补偿结构，先在第一级电压互感器的铁芯上绕制匝数相同的两个一次线圈，其中一个线圈直接用一次电压励磁，另一个线圈与第二级电压互感器的一次线圈串联后也用一次电压励磁，第一级电压互感器的二次线圈与第二级电压互感器的二次线圈串联后作为二次输出，这样一次电压与第一级电压互感器的励磁电势之差施加到第二级电压互感器的一次线圈上，其二次输出与第一级的输出叠加，补偿了第一级的励磁误差。双级电压互感器的第一种结构通常在一次电压不超过IOkV时使用。因为电压越高，绕制环形线圈时绝缘的设计和加工工艺的难度也越大。如使用于IOkV以上电压，不但制造成本高，而且会因为绝缘结构不合理使得产品存在绝缘隐患。为了减小绝缘设计和加工工艺的难度，电压超过IOkV的双级电压互感器通常使用间接励磁方式，即励磁线圈接到专门设计的励磁电压互感器二次侧。这样就增加了一台相同电压等级的电压互感器，同时也影响了磁势补偿的效果。第二种结构虽然适合用圆筒线圈绕制(解决第一种结构的双级电压互感器绕制环形线圈时绝缘的设计和加工工艺难度大问题，第一种结构采用的是圆环形铁芯，圆环形铁芯上不能绕制圆筒线圈)，但由于高电压等级的电压互感器一次线圈匝数很多，两个一次线圈层间分布电容很大，绕组中的电容电流与励磁电流相比不能忽略，影响了电势补偿的效果。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种用圆筒线圈绕制并在IOkV以上电压下也有很好电势补偿效果的双级电压互感器。解决此技术问题所采取的技术方案是一种用圆筒线圈绕制的双级电压互感器， 包括主铁芯和辅铁芯，其特征是所述的主铁芯和辅铁芯为口字型，主铁芯可以整体置入辅铁芯窗口中，所述的辅铁芯3 —侧的芯柱上绕有励磁线圈1，另一相对侧芯柱7和与其相邻的主铁芯5芯柱6上绕有比例线圈4，所述辅铁芯3、主铁芯5并排且不重叠，所述励磁线圈 1和比例线圈4都为圆筒形线圈，所述辅铁芯3和主铁芯5投影不重叠，窗口朝向相同。所述的比例线圈的内径大于辅铁芯3和主铁芯5上相邻的两芯柱7、6的最大外尺寸(外径或对角线)之和。所述辅铁芯、主铁芯的芯柱的横截面分别为圆形和方形，且所述主铁芯装入无磁钢的保护盒中。本技术采用圆筒线圈，解决了第一种结构的双级电压互感器绕制环形线圈时绝缘的设计和加工工艺难度大问题的问题；无需另设一台电压互感器作为励磁电压互感器，结构简单，节省了制造成本；线圈之间不存在重叠，解决了第二种结构的电压互感器线圈层间分布电容大，绕组中的电容电流与励磁电流相比不能忽略，影响电势补偿效果的缺陷。附图说明图1是本技术较佳实施例的结构示意图；图2是本技术较佳实施例的比例线圈绕制时的结构示意图。具体实施方式下面，结合附图对本技术作进一步描述本技术的具体实施例如图1所示，包括口字型主铁芯5和辅铁芯3，主铁芯5 可以整体置入辅铁芯3的窗口中，辅铁芯3 —侧的芯柱2上绕有励磁线圈1，另一相对侧芯柱7和与其相邻的主铁芯5芯柱6上绕有比例线圈4，所述辅铁芯3、主铁芯5并排且不重叠，比例线圈4的内径要大于辅铁芯3和主铁芯5上相邻的两芯柱7、6的最大外尺寸(外径或对角线)之和，辅铁芯、主铁芯的芯柱的横截面分别为圆形和方形，且主铁芯装入无磁钢的保护盒中；励磁线圈1和比例线圈4都为圆筒形线圈，辅铁芯3和主铁芯5投影不重叠， 窗口朝向相同。在图1的实施例中，双级电压互感器的额定一次电压为IlOkV/ V 3，额定二次电压为100V/ V 3，辅铁芯为R型优质冷轧硅钢片铁芯，芯柱直径Φ 100，内部窗口尺寸 210X160 ；主铁芯为高磁导率非晶材料铁芯，截面为矩形，尺寸15X50，装入无磁钢保护盒，窗口尺寸170X110。比例线圈的线圈管尺寸Φ136Χ130Χ150，二次线圈38匝，一次线圈41800匝。励磁线圈的线圈管尺寸Φ 116X110X150，圈数41800匝。具体绕制过程如图2所示，先把主铁芯5放在辅铁芯3的窗口内，在辅铁芯3下侧的芯柱7和主铁芯3同侧的芯柱6上绕制圆筒形的比例线圈4，当比例线圈的一次和二次完成后，再将主铁芯5翻转180°，如图1所示，固定在辅铁芯3的外侧，两个铁芯3、5的窗口朝向相同，且其投影不重叠。为此，比例线圈4的内径要略大于其内部的两个铁芯芯柱7、6 的最大外尺寸(外径或对角线)之和，最后在辅铁芯3上侧的铁芯芯柱2上绕制圆筒形励磁线圈1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用圆筒线圈绕制的双级电压互感器，包括主铁芯（５）和辅铁芯（３），其特征是：所述的主铁芯（５）和辅铁芯（３）为口字型，主铁芯（５）可以整体置入辅铁芯（３）窗口中，所述的辅铁芯（３）一侧的芯柱（２）上绕有励磁线圈（１），另一相对侧芯柱（７）和与其相邻的主铁芯（５）芯柱（６）上绕有比例线圈（４），所述辅铁芯（３）、主铁芯（５）并排且不重叠，所述励磁线圈（１）和比例线圈（４）都为圆筒形线圈，所述辅铁芯（３）和主铁芯（５）投影不重叠，窗口朝向相同。

【技术特征摘要】
1.一种用圆筒线圈绕制的双级电压互感器，包括主铁芯(5)和辅铁芯(3)，其特征是 所述的主铁芯(5)和辅铁芯(3)为口字型，主铁芯(5)可以整体置入辅铁芯(3)窗口中，所述的辅铁芯(3) —侧的芯柱(2)上绕有励磁线圈(1)，另一相对侧芯柱(7)和与其相邻的主铁芯(5)芯柱(6)上绕有比例线圈G)，所述辅铁芯(3)、主铁芯(5)并排且不重叠，所述励磁线圈(1)和比例线圈(4)都为...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖勇，胡嘉，孟庆亮，
申请(专利权)人：广东电网公司电力科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：81