專利名稱：組合式高壓電流互感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種組合式高壓電流互感器，用于測(cè)量電流和繼電保護(hù)，常用于220kV及以上的電壓等級(jí)。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)外各個(gè)電壓等級(jí)的電流互感器均為單級(jí)式電流互感器，而且大多數(shù)為電容充油式、充氣式或環(huán)氧樹脂澆注式電流互感器。國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2000年2月2日授權(quán)公告的ZL99201400.X實(shí)用新型專利，公開了一種本發(fā)明人提出的新型干式高壓電流互感器，具有無滲漏、無污閃、防火、防爆、體積小、重量輕、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。但無論那種電流互感器，隨著電壓等級(jí)升高，都會(huì)出現(xiàn)很多問題通常，電壓等級(jí)每升高一個(gè)等級(jí)，絕緣材料要增加很多，按電壓等級(jí)比的平方增加，例如220kV的電流互感器絕緣材料的使用量，是110kV的4倍以上；制造一臺(tái)220kV的干式電流互感器，比制造110kV的干式電流互感器，要困難得多，包繞絕緣層和電容屏的時(shí)間超出4倍以上，產(chǎn)品合格率也有所降低；此外，產(chǎn)品的高度與電壓等級(jí)有關(guān)，其外絕緣的空氣間隙與電壓等級(jí)近似成正比，例如，110kV的電流互感器高度為2m，而220kV的電流互感器高度為3m多，且重量約等于110kV的3倍，給產(chǎn)品的運(yùn)輸造成困難。
為解決上述技術(shù)問題，曾有人提出用串級(jí)式電流互感器的方案。該串級(jí)式電流互感器采用鏈形絕緣結(jié)構(gòu)二次繞組包繞在環(huán)形鐵心上，一次繞組線匝也繞成環(huán)狀，像鏈環(huán)一樣與二次繞組互相結(jié)合后，分別在一次繞組和二次繞組上連續(xù)包繞電纜紙帶。其包繞絕緣的工藝非常復(fù)雜，只能采用手工包繞，難免出現(xiàn)絕緣缺陷，尤其是三聯(lián)結(jié)點(diǎn)上的絕緣不能象基本絕緣那樣嚴(yán)密，成為絕緣結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，試驗(yàn)或運(yùn)行時(shí)容易在該處發(fā)生放電或擊穿；由于兩個(gè)交叉的螺環(huán)體截面形狀不規(guī)則，計(jì)算鏈形絕緣的電場(chǎng)有一定的困難，可能造成電場(chǎng)強(qiáng)度不均勻，局部場(chǎng)強(qiáng)過高，使產(chǎn)品運(yùn)行中損壞或造成設(shè)計(jì)裕度過大，使成本增加；由于全部鐵心和繞組都裝在瓷套中，其尺寸和重量較大，在超高壓時(shí)，這個(gè)缺點(diǎn)特別明顯；由于鏈形絕緣結(jié)構(gòu)的一次繞組和二次繞組之間的電容較小，其對(duì)地的雜散電容相對(duì)較大，因此兩臺(tái)電流互感器的電壓分布不均勻，上級(jí)約為全部電壓的55％，下級(jí)為45％，使絕緣不能充分利用。因此，上述串級(jí)式電流互感器未見形成商業(yè)產(chǎn)品。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種組合式高壓電流互感器，預(yù)先制作一電容型高壓套管和一低壓貫穿式電流互感器的組合體及一獨(dú)立的高壓電流互感器，現(xiàn)場(chǎng)組裝后，便能方便地形成一臺(tái)高電壓等級(jí)的電流互感器。
按照本實(shí)用新型的組合式高壓電流互感器，包括一位于下部的獨(dú)立的高壓電流互感器，位于上部的一電容型高壓套管和一低壓貫穿式電流互感器，所述低壓貫穿式電流互感器牢固組裝于電容型高壓套管的接地屏外，構(gòu)成一電容型高壓套管和低壓貫穿式電流互感器的組合體，該組合體固定在所述獨(dú)立的高壓電流互感器的頂部，所述電容型高壓套管呈V字形、一字形或U字形，其末屏引線與低壓貫穿式電流互感器的箱體及其線圈的一個(gè)端子電連接，低壓貫穿式電流互感器的線圈的兩端子分別與獨(dú)立的高壓電流互感器的一次繞組的兩端子電連接。
其中低壓貫穿式電流互感器的變比K1與獨(dú)立的高壓電流互感器的變比K2的乘積，等于本組合式高壓電流互感器的變比K。
本實(shí)用新型提供的組合式高壓電流互感器具有如下優(yōu)點(diǎn)減少絕緣材料用量，以220kV電流互感器為例，絕緣材料用量可以減少，基本上是110kV電流互感器用量的2倍；現(xiàn)有220kV干式電流互感器包繞絕緣材料的時(shí)間約為5天，而按照本實(shí)用新型提供的220kV組合式高壓電流互感器，包繞絕緣材料的時(shí)間只需2天，總成本降低1/3左右；可以全部機(jī)械化生產(chǎn)，產(chǎn)品合格率大大提高，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量、運(yùn)行可靠性和安全水平；運(yùn)輸方便，可以單臺(tái)運(yùn)輸，除大大降低高度外，重量也大大減輕，約為單級(jí)電流互感器的1/3；現(xiàn)場(chǎng)組裝時(shí)，只需擰緊幾個(gè)螺栓等少量輔助裝配工序，即可完成裝配；由于是電容型絕緣結(jié)構(gòu)，所以高壓套管和低壓貫穿式電流互感器之間、獨(dú)立的高壓電流互感器的一次繞組和二次繞組之間的電容量較大，雜散電容影響較小，電壓分布均勻，高壓套管和低壓貫穿式電流互感器的組合體及獨(dú)立的高壓電流互感器上分擔(dān)的電壓均為輸出電壓的1/2。


圖1為本實(shí)用新型的組合式高壓電流互感器的第一種實(shí)施例的正視圖；圖2為本實(shí)用新型的組合式高壓電流互感器的第二種實(shí)施例的正視圖；圖3為本實(shí)用新型的組合式高壓電流互感器的第三種實(shí)施例的正視圖；圖4為為本實(shí)用新型的組合式高壓電流互感器的第四種實(shí)施例的正視圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，其中示出本實(shí)用新型的組合式高壓電流互感器的第一種實(shí)施例。包括位于上部的一電容型高壓套管2和位于中部的一低壓貫穿式電流互感器3的組合體及位于下部的一獨(dú)立的高壓電流互感器1。
所述獨(dú)立的高壓電流互感器1為一干式高壓電流互感器，一次繞組采用電容型絕緣結(jié)構(gòu)，具有由彼此絕緣的導(dǎo)線繞制而成的多匝線圈。其二次繞組根據(jù)用戶的需要設(shè)置。其中一次繞組伸出底座11的部分形成沿垂直方向向上延伸的雙臂。
所述電容型高壓套管2大體成V字形，其一端線夾可以與例如變電站隔離刀閘連接，另一端線夾可以與例如變電站的開關(guān)設(shè)備連接。所述電容型高壓套管2是帶電容屏的復(fù)合有機(jī)絕緣套管，由內(nèi)向外依次由導(dǎo)電桿或?qū)щ姽芑驅(qū)Ь€、剛性骨架、帶多個(gè)均壓屏的絕緣體、絕緣填充劑、有機(jī)絕緣的外護(hù)套、硅橡膠傘裙和末屏電容屏引線組成(其具體結(jié)構(gòu)由于與本實(shí)用新型無關(guān)，圖中未一一示出)。其中硅橡膠傘裙可以粘接在電容型高壓套管2外護(hù)套的表面或整體注塑在電容型高壓套管的表面。
所述低壓貫穿式電流互感器3牢固組裝于電容型高壓套管2中部的接地屏外，從而構(gòu)成一電容型高壓套管2和低壓貫穿式電流互感器3的組合體，該組合體固定在獨(dú)立的高壓電流互感器1的頂部。更具體地說，可以通過設(shè)置在該組合體底部和獨(dú)立的高壓電流互感器1的頂部之間的一過線橋7，借助螺栓之類的緊固件(圖中未示)，將該組合體固定在獨(dú)立的高壓電流互感器1頂部的兩均壓罩12上。所述過線橋7內(nèi)設(shè)有引導(dǎo)獨(dú)立的高壓電流互感器1的一次繞組(圖中未示)穿過的通道71。作為一種替換方案，上述過線橋也可以與低壓貫穿式電流互感器3的箱體33成形為一體所述電容型高壓套管末屏電容屏引線4與所述低壓貫穿式電流互感器3的箱體33及其線圈5的一個(gè)端子31電連接，所述低壓貫穿式電流互感器3的線圈的兩端子31和32分別與所述獨(dú)立的高壓電流互感器1的一次繞組的兩端子(圖中未示)電連接。低壓貫穿式電流互感器3的變比K1與獨(dú)立的高壓電流互感器1的變比K2的乘積，等于本組合式高壓電流互感器的變比K。以一臺(tái)220kV，2000/1的電流互感器為例，低壓貫穿式電流互感器3的變比K1為2000/5，獨(dú)立的高壓電流互感器1的變比K2為5/1，總變比K為2000/1。
參見圖2，其中示出本實(shí)用新型的組合式高壓電流互感器的第二種實(shí)施例。與第一種實(shí)施例不同之處僅在于，所述電容型高壓套管2呈一字形。
參見圖3，其中示出本實(shí)用新型的組合式高壓電流互感器的第三種實(shí)施例。與上述兩種實(shí)施例不同的是，所述電容型高壓套管2呈U字形，在套管兩端頭之間設(shè)置具有一定絕緣強(qiáng)度和足夠機(jī)械強(qiáng)度的連接板6。
在所述獨(dú)立的高壓電流互感器1為干式電流互感器的情況下，還可以采用環(huán)氧樹脂整體澆注式絕緣結(jié)構(gòu)，由于具有較高的強(qiáng)度和剛度，因而特別適合用于本實(shí)用新型的組合式高壓電流互感器。
參見圖4，其中示出本實(shí)用新型的組合式高壓電流互感器的第四種實(shí)施例。與第一種實(shí)施例不同的是，所述獨(dú)立的高壓電流互感器1，采用常規(guī)充油型電流互感器。
需要指出的是，上述實(shí)施例僅為說明和理解本實(shí)用新型，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的限定。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，應(yīng)由各權(quán)利要求的技術(shù)方案確定。
權(quán)利要求1.組合式高壓電流互感器，包括一位于下部的獨(dú)立的高壓電流互感器(1)，一位于上部的電容型高壓套管(2)和一低壓貫穿式電流互感器(3)，其特征在于所述低壓貫穿式電流互感器(3)牢固組裝于電容型高壓套管(2)的接地屏外，構(gòu)成一電容型高壓套管(2)和低壓貫穿式電流互感器(3)的組合體，該組合體固定在所述獨(dú)立的高壓電流互感器(1)的頂部，所述電容型高壓套管(2)呈V字形、一字形或U字形，其末屏引線(4)與低壓貫穿式電流互感器(3)的箱體及其線圈(5)的一個(gè)端子(31)電連接，低壓貫穿式電流互感器(3)的線圈的兩端子(31)和(32)分別與獨(dú)立的高壓電流互感器(1)的一次繞組的兩端子電連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的組合式高壓電流互感器，其特征在于所述獨(dú)立的高壓電流互感器(1)的頂部設(shè)有兩個(gè)均壓罩(12)，所述組合體借助一過線橋(7)固定在所述兩個(gè)均壓罩(12)上，所述過線橋(7)內(nèi)設(shè)有引導(dǎo)所述獨(dú)立的高壓電流互感器(1)的一次繞組穿過的通道(71)。
3.按照權(quán)利要求1所述的組合式高壓電流互感器，其特征在于所述獨(dú)立的高壓電流互感器(1)的一次繞組為多匝線圈，由彼此絕緣的導(dǎo)線繞制而成。
4.按照權(quán)利要求1所述的組合式高壓電流互感器，其特征在于所述電容型高壓套管(2)呈U字形，在套管兩端頭之間設(shè)置具有一定絕緣強(qiáng)度和足夠機(jī)械強(qiáng)度的連接板(6)。
5.按照權(quán)利要求1所述的組合式高壓電流互感器，其特征在于所述電容型高壓套管(2)是帶電容屏的復(fù)合有機(jī)絕緣套管，由內(nèi)向外依次由導(dǎo)電桿或?qū)щ姽芑驅(qū)Ь€、剛性骨架、帶均壓屏的絕緣體、絕緣填充劑、有機(jī)絕緣的外護(hù)套、硅橡膠傘裙和所述末屏引線組成。
6.按照權(quán)利要求5所述的組合式高壓電流互感器，其特征在于所述硅橡膠傘裙粘接在電容型高壓套管(2)外護(hù)套的表面或整體注塑在電容型高壓套管的表面。
7.按照權(quán)利要求1所述的組合式高壓電流互感器，其特征在于所述獨(dú)立的高壓電流互感器(1)，是充油型或干式電流互感器，一次繞組采用電容型絕緣結(jié)構(gòu)。
8.按照權(quán)利要求1所述的組合式高壓電流互感器，其特征在于所述獨(dú)立的高壓電流互感器(1)采用環(huán)氧樹脂整體澆注式絕緣結(jié)構(gòu)。
專利摘要組合式高壓電流互感器，包括一獨(dú)立的高壓電流互感器，一電容型高壓套管和一低壓貫穿式電流互感器，低壓貫穿式電流互感器牢固組裝于電容型高壓套管的接地屏外，構(gòu)成一電容型高壓套管和低壓貫穿式電流互感器的組合體，組合體固定在獨(dú)立的高壓電流互感器的頂部。高壓套管末屏引線與貫穿式電流互感器的箱體及其線圈的一個(gè)端子電連接，貫穿式電流互感器的兩線圈端子分別與獨(dú)立的高壓電流互感器的一次繞組兩端子電連接。貫穿式電流互感器的變比K1與獨(dú)立的高壓電流互感器的變比K2的乘積，等于本組合式高壓電流互感器的變比K。具有減少絕緣材料用量，節(jié)省包繞絕緣材料的時(shí)間，電壓分布均勻等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01F38/28GK2643459SQ03276838
公開日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2003年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月15日
發(fā)明者黃維樞 申請(qǐng)人:黃維樞