干式交流独立式电子式互感器制造技术

一种干式交流独立式电子式互感器，包括空心复合绝缘子（103）、一次母线接线排（101）、屏蔽环（102）、干式绝缘介质（106）、电容分压器（104）和空芯软管即绝缘支撑管（105），以空心复合绝缘子为支撑，空心复合绝缘子上端的结构为一次母线接线排和屏蔽环，复合绝缘子内部以固体绝缘介质填充电容分压器、绝缘支撑管和空心复合绝缘子之间的空间，形成干式结构。本实用新型专利技术具有绝缘性能稳定可靠，加工工艺简单，免维护，运行安全等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于输变电设备高压电器领域，涉及一种干式结构的交流独立型电子式互感器，其适用于且不仅限于110kV、220kV、500kV各电压等级线路的独立型交流高电压测量设备的一次结构，是保证高压交流输电系统可靠运行的关键设备之一。
技术介绍
近年来，随着各种先进技术在电网中的广泛应用，智能电网已经成为发展的必然趋势，电子式互感器作为其中的重要设备也取得了长足发展。与传统互感器相比，电子式互感器具有一些特定优势:测量精度；高低压完全隔离，安全性高；具有优良的绝缘性能；不含铁芯，消除了磁饱和和铁磁谐振等问题。与之相对应的一次绝缘结构部分也有其鲜明的特点:如其一、二次导体空间距离加大、无电磁单元等。但目前电子式互感器的一次结构部分仍主要采用传统互感器的绝缘设计，发展相对滞后，未能充分发挥电子式互感器的技术优势，有必要研制出符合电子式互感器特点的新型绝缘结构形式。目前，电子式互感器的一次绝缘结构仍以传统互感器的油、气的绝缘方式为主，复杂并存在缺陷，且不便于维护，不能完全满足智能化一次设备的需求。我国电子式互感器的研发、生产情况居于世界前列，在电子式互感器所采用的绝缘材料、结构型式等进行了一些有益的尝试和探索工作，并有相关产品小批量投运，但产品可靠性、成品率尚有待进一步提高。国内以聚氨酯弹性体为填充介质的独立型电子式互感器曾广泛使用，但该聚氨酯类弹性体材料的性能在低于-30°C时出现明显下降，尤其是断裂延伸率急剧降低，硬度升高、粘接性能下降，使得在互感器内部的温度应力无法释放，容易造成胶体和绝缘套管内壁的脱层及撕裂等缺陷，并由此引发绝缘故障。同时由于绝缘材料普遍存在热胀冷缩现象，对于采用固体绝缘互感器产品必须做好缓冲设计，本案即是在此背景下对绝缘材料的选型、缓冲设计等方面做出新的探索和改进。
技术实现思路
本技术技术的目的是:针对交流独立式电子式互感器的技术特点，合理设计一种干式绝缘结构，设计绝缘支撑结构，将传统独立式互感器充油、气的绝缘结构改为以常温硫化硅橡胶为绝缘介质的干式绝缘结构，提高了产品的可靠性及工艺性；通过增加缓冲空芯软管的方式，减小互感器内部固体绝缘介质的温度应力，减少胶体开裂、脱层等缺陷，进一步增加该类型互感器的绝缘可靠性。本技术的技术方案是:干式交流独立式电子式互感器，包括空心复合绝缘子103、一次母线接线排101、屏蔽环102、干式绝缘介质106、电容分压器104和空芯软管即绝缘支撑管105，所述互感器以复合绝缘子为支撑，复合绝缘子上端的结构为一次母线接线排和屏蔽环，复合绝缘子内部以固体绝缘介质填充电容分压器、绝缘支撑管和空心复合绝缘子之间的空间，形成 干式结构；通过绝缘支撑管提出一种特殊缓冲结构降低互感器内部的温度应力。本技术可应用于交流500kV及以下电压等级的电子式互感器。电子式互感器本体内采用一种有机硅填充材料作为固体绝缘介质，有机硅填充材料的主要参数要求为:绝缘性能好，硬度低、弹性好、粘接强度高、在广阔温度区间内具有高断裂拉伸率。相关试验表明，具有上述特点的绝缘材料能大幅改善互感器一次部件在温度变化、运输安装振动等各类载荷条件下的绝缘介质脱层、开裂等现象。该有机硅绝缘胶的硫化温度为室温(25°C)，灌制工艺为采用机器辅助的真空灌胶，灌胶操作真空度、灌胶速度等要根据绝缘介质性能、产品结构等因素确定。在该绝缘介质内部增加一种特殊的缓冲结构:互感器内部绝缘支撑管是均匀缠绕电容分压器上的空芯软管，使用硅胶类空心软管均匀缠绕于互感器内部构件，如电容分压器、光纤支撑管等，空芯软管内部为空气，可以跟随胶体的温度形变，软管采用与绝缘填充介质胶相容的硅胶材质，保证良好的粘接及绝缘性能，形成一种特殊的温度缓冲结构。减小温度冲击引起的绝缘介质内部缺陷。用以缓冲温度及振动载荷引起的固体绝缘材料形变，进一步改善固体绝缘材料的内部结构，有效减少开裂、脱层等现象。缓冲软管的选择要考虑和上述绝缘介质的相容性，其结构的设计要考虑工艺、成本、实验效果等因素，电气爬电距离应和相应产品的电压等级适应。本技术的有益效果是:本技术用具有下列特性的常温硫化有机硅灌封胶作为互感器内部的绝缘填充介质:硬度低(ShOreA20)、粘接强度好(IMpa)、在广阔温度区间内具有高断裂拉伸率(200%)。具有上述特性的绝缘介质能有效减小温度冲击引起的内部缺陷。常规互感器一般采用油、气等流体绝缘介质，工艺较为复杂，需要配置各类压力表计，检测、监测油、气的压力状态及微水含量等，维护不便，而采用干式绝缘结构的电子式互感器很好地解决上述问题，即独立型电子式互感器在使用传统油、气绝缘时存在的缺陷，如泄露、监测、检测、维护等一系列问题，使其在绝缘强度、长期可靠性、运行维护等满足电子式互感器的需要，生产方便，且不需维护，能最大限度地发挥出电子式互感器的优势及特点，并使其具备批量生产的条件。附图说明图1为本技术的主视结构示意图具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明:图中:101-—次母线接线排；102-屏蔽环；103-空心复合绝缘子；104-电容分压器；105-空芯软管；106-干式绝缘介质；107-互感器底座。本技术的结构是:在空心复合绝缘子103和缓冲用空芯软管105、电容分压器104之间填充可以固化的绝缘介质，该绝缘介质具有合适的材质硬度、粘接性能、绝缘性能、及操作工艺性。合适的材质硬度保证绝缘介质固化后不至破坏内部元器件；合适的机械强度保证固化后的绝缘介质能为内部器件提供绝缘支撑；合适的绝缘性能保证绝缘介质在高电压下工作的绝缘性能；合适的温度特性保证绝缘介质能吸收温度变化时互感器内部的温度应力，不至产生影响绝缘的脱层、裂缝等现象。采用固体绝缘介质填充的独立式互感器可以解决传统互感器漏油、漏气问题，并且不需设置相关物理量的检测设施，结构简单，生产及维护方便。本技术的改进包括:在使用上述性能的固体绝缘灌封介质的同时，设计一种空芯软管结构及与其爬电距离对应的缠绕工艺，缓冲管的长度由产品对应爬电距离确定，即保证绝缘要求又能提供足够的缓冲量，为互感器内部固体绝缘介质、元器件提供缓冲，进一步抵消温度应力带来的破坏，增加绝缘可靠性。本技术适用且不仅限于110kV、220kV、500kV等各电压等级的交流独立型电子式互感器中。以电压互感器为例说明如下，如图1所示，缓冲空心软管缠绕在电容分压器的外壁，根据不同电压等级，配置不同数量的电容分压器，软管的长度由对应的电压等级按照相关标准确定。完成装配的互感器内部空间以固体绝缘介质填充，对独立型电子式电流互感器缓冲软管缠绕在绝缘支撑管外壁，对独立型电流电压组合式互感器缓冲软管由合适材质的光纤代替。本技术在各元器件完成装配后应进行除湿工艺，以进入绝缘介质的灌注工序。采用真空灌注方式将空心复合绝缘子内部的空间用可以固化的绝缘介质填充，灌胶完成后应静置48小时以上，以使绝缘介质胶充分固化，达到稳定状态。本文档来自技高网...

【技术保护点】
干式交流独立式电子式互感器，其特征是包括空心复合绝缘子（103）、一次母线接线排（101）、屏蔽环（102）、干式绝缘介质（106）、电容分压器（104）和空芯软管即绝缘支撑管（105），以空心复合绝缘子为支撑，空心复合绝缘子上端的结构为一次母线接线排和屏蔽环，复合绝缘子内部以固体绝缘介质填充电容分压器、绝缘支撑管和空心复合绝缘子之间的空间，形成干式结构。

【技术特征摘要】
1.干式交流独立式电子式互感器，其特征是包括空心复合绝缘子(103)、一次母线接线排(101)、屏蔽环(102)、干式绝缘介质(106)、电容分压器(104)和空芯软管即绝缘支撑管(105)，以空心复合绝缘子为支撑，空心复合绝缘子上端的结构为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彬，冯亚东，黄德祥，潘淳，于海波，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：