專利名稱:一種高壓隔爆型真空配電裝置用電子式電流互感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種高壓隔爆型真空配電裝置用電子式電流互感器，包括鐵芯、二次繞組、取樣電阻，還包括二次引線，取樣電阻連接在二次引線上，鐵芯、一次繞組、二次繞組、取樣電阻、二次引線安裝于金屬盒內(nèi)，通過(guò)金屬盒連接到外部，金屬盒內(nèi)部澆筑環(huán)氧樹(shù)脂與晶微粉的混合物。二次引線為高壓屏蔽雙絞線，高壓屏蔽雙絞線由兩根相互絕緣的導(dǎo)線絞合而成，每根導(dǎo)線外均設(shè)置有屏蔽層一，兩根導(dǎo)線外設(shè)置一個(gè)總屏蔽層，總屏蔽層沿徑向方向依次是屏蔽層二、外套層。本實(shí)用新型提供一種技術(shù)性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、制造工藝容易實(shí)現(xiàn)的電子式小電流互感器，可以大批量生產(chǎn)，滿足目前煤礦井下高壓配電裝置技術(shù)改造的生產(chǎn)需要。
【專利說(shuō)明】-種高壓隔爆型真空配電裝置用電子式電流互感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種電流互感器，特別設(shè)計(jì)一種高壓隔爆型真空配電裝置用電子 式電流互感器。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，煤礦井下高壓配電隔爆型真空裝置計(jì)量所用的電流互感器大部分是電磁式 電流互感器，此種互感器基本采用單匝母線式結(jié)構(gòu)，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝方便的特點(diǎn)，但受 電磁式單匝電流互感器技術(shù)性能和隔爆腔體容積限制，存在著計(jì)量級(jí)次低、保護(hù)級(jí)鐵芯易 飽和、絕緣強(qiáng)度低等不可克服的缺陷。雖然做出了改善傘裙結(jié)構(gòu)、增加爬電距離等局部改進(jìn) 措施，但沒(méi)有解決根本問(wèn)題。目前普通的配電裝置中已經(jīng)開(kāi)始采用電子式電流互感器，從技 術(shù)上解決了電磁式電流互感器存在的問(wèn)題。
[0003] 電子式電流互感器分兩種型式，一是羅氏線圈式，二是帶鐵芯小功率型。羅氏線圈 式產(chǎn)品較多，但存在著溫度特性差、體積較大、價(jià)格高等缺點(diǎn)，清華大學(xué)萬(wàn)雄教授等在2009 年《高壓電器》03期《影響中壓電子式互感器的準(zhǔn)確度問(wèn)題的研究》一文中提出，采用帶氣 隙鐵芯小功率電子式電流互感器，提出了額定一次電流100A的電子式電流互感器的設(shè)計(jì) 方案，其準(zhǔn)確度、溫度特性、線性度都可滿足〇. 2級(jí)要求，但二次繞組匝數(shù)為6000匝，制造工 藝難度大，沒(méi)有形成產(chǎn)品。
[0004] 電磁式單匝母線式電流互感器存在的缺點(diǎn)是：（1)額定電流200A以下的電流互感 器準(zhǔn)確級(jí)次低，難以滿足目前煤礦井下6-10KV配電網(wǎng)絡(luò)計(jì)量裝置要求；（2)額定一次電流 200A以下的保護(hù)級(jí)準(zhǔn)確限值系數(shù)?。?0P5-10pl0)，難以滿足高壓隔爆型裝置電子式保護(hù) 要求；（3)局部放電量大（1000PC)，難以滿足目前電流互感器標(biāo)準(zhǔn)(< 20PC);(4)爬電距離 小，在潮濕環(huán)境下對(duì)地放電，出廠工頻耐壓試驗(yàn)不能滿足42KV的要求。
[0005] 羅氏線圈式電子式電流互感器雖然能解決電磁式單匝母線式互感器存在的缺陷， 但溫度特性差(主要是積分電路中電阻、電容元件受溫度的影響)，雖然有的在設(shè)計(jì)中采用 溫度補(bǔ)償措施，但實(shí)際應(yīng)用效果不明顯，用于計(jì)量還需要改進(jìn)。
[0006] 帶氣隙鐵芯小功率型電子式電流互感器，性能穩(wěn)定，溫度系數(shù)好，但二次繞組匝數(shù) 多，額定一次電流100A時(shí)，二次匝數(shù)達(dá)6000匝，對(duì)于環(huán)型鐵芯，繞制工藝難度大，很難實(shí)現(xiàn) 批量生產(chǎn)，成本高，體積較大，難以滿足煤礦井下高壓配電裝置隔爆腔體容積的要求。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0007] 為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本 較低、制造工藝容易實(shí)現(xiàn)的電子式小電流互感器，可以大批量生產(chǎn)，滿足目前煤礦井下高壓 配電裝置技術(shù)改造的生產(chǎn)需要。
[0008] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
[0009] 一種高壓隔爆型真空配電裝置用電子式電流互感器，包括鐵芯15、二次繞組11、 取樣電阻7，還包括二次引線9，取樣電阻7連接在二次引線9上，所述鐵芯15、二次繞組11、 取樣電阻7、二次引線9安裝于金屬盒3內(nèi)，通過(guò)金屬盒3連接到外部，金屬盒3為一側(cè)開(kāi)口 并有蓋板6的盒子，通過(guò)蓋板6將金屬盒3封閉，所述金屬盒3內(nèi)部澆筑環(huán)氧樹(shù)脂與晶微粉 的混合物，所述金屬盒3外表面涂導(dǎo)電漆。
[0010] 所述二次引線9為高壓屏蔽雙絞線110,所述高壓屏蔽雙絞線110由兩根相互絕緣 的導(dǎo)線100絞合而成，每根導(dǎo)線外均設(shè)置有屏蔽層一 101，所述屏蔽層一 101為熱套管，所述 兩根導(dǎo)線100外設(shè)置一個(gè)總屏蔽層，總屏蔽層沿徑向方向依次是屏蔽層二102、外套層103， 所述屏蔽層二102由銅絲編織而成，所述外套層103為柔軟性高壓熱縮管。
[0011] 所述金屬盒3內(nèi)部包括相鄰的接線盒4和屏蔽罩14,所述鐵芯15和二次繞組11 放置在屏蔽罩14內(nèi)，屏蔽罩14為外部涂有導(dǎo)電漆的封閉金屬盒，其內(nèi)部澆筑環(huán)氧樹(shù)脂與晶 微粉的混合物，所述二次引線9從屏蔽罩14內(nèi)引出，穿過(guò)接線盒4引到外部，所述取樣電阻 7焊接在接線盒4內(nèi)的二次引線9的屏蔽層上，所述二次引線9的屏蔽層與接線盒4焊接在 一起。
[0012] 所述金屬盒3外部包裹緩沖層一 2,所述緩沖層一 2為環(huán)氧樹(shù)脂與晶微粉的混合 物。
[0013] 所述互感器與一次母線接觸的部位涂導(dǎo)電漆，二次繞組11整體的外部涂導(dǎo)電漆， 并可靠接地。
[0014] 所述的一種高壓隔爆型真空配電裝置用電子式電流互感器，它的一些內(nèi)部器件要 求：
[0015] (1)對(duì)于額定電流為50A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為超微合金，鐵芯尺寸為095X 065 xl5,二次繞組匝數(shù)為2222 ;
[0016] (2)對(duì)于額定電流為100A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為超微合金，其鐵芯尺寸為 095x 065 xl5,二次繞組匝數(shù)為2222 ;
[0017] (3)對(duì)于額定電流為150A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯尺 寸為09Ox 070 xlO,二次繞組匝數(shù)為3333 ;
[0018] (4)對(duì)于額定電流為200A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯尺 寸為085x 065 xlO,二次繞組匝數(shù)為3333 ;
[0019] (5)對(duì)于額定電流為300A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯尺 寸為09Ox 070 xlO,二次繞組匝數(shù)為2222 ;
[0020] (6)對(duì)于額定電流為400A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯尺 寸為085x 065 xlO,二次繞組匝數(shù)為3333 ;
[0021] (7)對(duì)于額定電流為500A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯尺 寸為09Ox 070 xlO,二次繞組匝數(shù)為2778 ;
[0022] (8)對(duì)于額定電流為600A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯尺 寸為09Ox 070 xlO,二次繞組匝數(shù)為3333 ;
[0023] (9)對(duì)于額定電流為800A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯尺 寸為09Ox 075 x20,二次繞組匝數(shù)為2222 ;
[0024] (10)對(duì)于額定電流為1000A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯 尺寸為095x 075 x20,二次繞組匝數(shù)為2778 ;
[0025](11)對(duì)于額定電流為1250A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯 尺寸為095x 075 x20,二次繞組匝數(shù)為3333。
[0026] 所述外套層103厚度不小于2毫米。
[0027] 所述電流互感器結(jié)構(gòu)為單匝母線式LPCT電子式電流互感器。
[0028] 所述金屬盒3外包裹環(huán)氧樹(shù)脂與晶微粉的混合體1，并用絕緣匝帶纏繞，用于進(jìn)行 高壓絕緣和固定。
[0029] 本實(shí)用新型可以達(dá)到以下的有益效果：
[0030] (1)本實(shí)用新型中計(jì)量繞組、測(cè)量繞組、保護(hù)繞組采用一個(gè)電子互感器，使用一個(gè) 繞組，可以有效減小產(chǎn)品體積和材料成本；同時(shí)解決煤礦井下高壓隔爆型真空配電裝置用 電流互感器在小電流狀況下（50A-200A)，準(zhǔn)確級(jí)次不滿足計(jì)量裝置要求的問(wèn)題，并解決高 壓隔爆型真空配電裝置小電流狀況下（50A-200A)，準(zhǔn)確級(jí)次不滿足微機(jī)型保護(hù)裝置要求的 問(wèn)題。
[0031] (2)不同一次額定電流下鐵芯規(guī)格尺寸、二次繞組匝數(shù)、二次繞組導(dǎo)線規(guī)格以及取 樣電阻不同，可以達(dá)到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，所用材料最少，工藝較為簡(jiǎn)單，適應(yīng)大批量生產(chǎn)。
[0032] (3)與一次繞組接觸部位涂導(dǎo)電漆，保證一次繞組與互感器接觸部位可靠接觸，最 大限度降低一次繞組與互感器接觸部位間隙、放電，以免造成局部放電量增加。
[0033] (4)整個(gè)二次繞組(含二次引線）放置在一個(gè)封閉金屬盒內(nèi)，二次引線屏蔽線與金 屬盒焊接在一起，并可靠接地，金屬盒表面涂導(dǎo)電漆可有效降低高頻電磁波干擾，金屬盒能 夠降低工頻電磁波的干擾。
[0034] ( 5 )二次引線安裝在接線盒內(nèi)，并且內(nèi)部澆注環(huán)氧樹(shù)脂混合物，二次引線采用高壓 屏蔽雙絞線，屏蔽線可靠接地，絕緣強(qiáng)度能夠承受20Kv交流電壓，引線長(zhǎng)度> 300_，確保 爬電比例彡2. Ocm/KV，并且能夠有效防止電磁波的干擾。

【附圖說(shuō)明】

[0035] 圖1為L(zhǎng)PCT電氣原理圖。
[0036] 圖2為高壓屏蔽雙絞線示意圖。
[0037] 圖3為電流互感器結(jié)構(gòu)工藝圖。

【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0039] 本實(shí)用新型提供一種高壓隔爆型真空配電裝置用電子式電流互感器，包括鐵芯 15、二次繞組11、取樣電阻7，其特征在于：還包括二次引線9，取樣電阻7連接在二次引線9 上，所述鐵芯15、二次繞組11、取樣電阻7、二次引線9安裝于金屬盒3內(nèi)，通過(guò)金屬盒3連 接到外部，金屬盒3為一側(cè)開(kāi)口并有蓋板6的盒子，通過(guò)蓋板6將金屬盒3封閉，所述蓋板 6還可以開(kāi)在金屬盒3的其它面，所述金屬盒3內(nèi)部澆筑環(huán)氧樹(shù)脂與晶微粉的混合物，所述 金屬盒3外表面涂導(dǎo)電漆。金屬盒3內(nèi)部包括相鄰的接線盒4和屏蔽罩14,所述鐵芯15和 二次繞組11放置在屏蔽罩14內(nèi)，屏蔽罩14內(nèi)部澆筑環(huán)氧樹(shù)脂與晶微粉的混合物，二次引 線9從屏蔽罩14內(nèi)引出，穿過(guò)接線盒4引到外部，取樣電阻7焊接在接線盒4內(nèi)的二次引 線9的屏蔽層上，二次引線9的屏蔽層與接線盒4焊接在一起。金屬盒3外部包裹緩沖層 一 2,緩沖層一 2為環(huán)氧樹(shù)脂與晶微粉的混合物?；ジ衅髋c一次母線接觸的部位涂導(dǎo)電漆， 二次繞組11整體的外部涂導(dǎo)電漆，并可靠接地。金屬盒3外包裹環(huán)氧樹(shù)脂與晶微粉的混合 體1。
[0040] 對(duì)上述的電流互感器的主體結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型采用小功率型的單匝母線式LPCT 電子式電流互感器。如圖1所示，為L(zhǎng)PCT電流互感器的電氣原理圖，N1為一次繞組，N2為 二次繞組，R1為取樣電阻7, R1接在N2兩側(cè)，U1為一次輸入電壓，US為二次輸出電壓，二次 輸出電壓為：US= N1/N2* II* R1。在實(shí)施例中，本實(shí)用新型根據(jù)《GB20840. 8-2007電子式 電流互感器》標(biāo)準(zhǔn)要求和煤礦井下6-10KV配電裝置運(yùn)行的條件和要求，制定該電子式電流 互感器的技術(shù)參數(shù)和技術(shù)性能指標(biāo)：
[0041]①額定電壓：6KV、10 KV，
[0042] ②額定電流：如表1所示，
[0043]

【權(quán)利要求】
1. 一種高壓隔爆型真空配電裝置用電子式電流互感器，包括鐵芯（15)、二次繞組 (11)、取樣電阻（7)，其特征在于：還包括二次引線（9)，取樣電阻（7)連接在二次引線（9) 上，鐵芯（15)、二次繞組（11)、取樣電阻（7)、二次引線（9)安裝于金屬盒（3)內(nèi)，通過(guò)金屬 盒（3)連接到外部，金屬盒（3)為一側(cè)開(kāi)口并有蓋板（6)的盒子，通過(guò)蓋板（6)將金屬盒（3) 封閉，所述金屬盒（3)內(nèi)部澆筑環(huán)氧樹(shù)脂與晶微粉的混合物，所述金屬盒（3)外表面涂導(dǎo)電 漆。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓隔爆型真空配電裝置用電子式電流互感器，其特 征在于：所述二次引線（9)為高壓屏蔽雙絞線（110)，所述高壓屏蔽雙絞線（110)由兩根相 互絕緣的導(dǎo)線（100)絞合而成，每根導(dǎo)線（100)外均設(shè)置有屏蔽層一（101 )，所述屏蔽層一 (101)為熱套管，所述兩根導(dǎo)線（100)外設(shè)置一個(gè)總屏蔽層，總屏蔽層沿徑向方向依次是屏 蔽層二（102)、外套層（103)，所述屏蔽層二（102)由銅絲編織而成，所述外套層（103)為柔 軟性高壓熱縮管。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓隔爆型真空配電裝置用電子式電流互感器，其特征 在于：所述金屬盒（3)內(nèi)部包括相鄰的接線盒（4)和屏蔽罩（14)，所述鐵芯（15)和二次繞 組（11)放置在屏蔽罩（14)內(nèi)，屏蔽罩（14)為外部涂有導(dǎo)電漆的封閉金屬盒，其內(nèi)部澆筑環(huán) 氧樹(shù)脂與晶微粉的混合物，所述二次引線（9)從屏蔽罩（14)內(nèi)引出，穿過(guò)接線盒（4)引到外 部，所述取樣電阻（7)焊接在接線盒（4)內(nèi)的二次引線（9)的屏蔽層上，所述二次引線（9) 的屏蔽層與接線盒（4)焊接在一起。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓隔爆型真空配電裝置用電子式電流互感器，其特征 在于：所述金屬盒（3)外部包裹緩沖層一（2)，所述緩沖層一（2)為環(huán)氧樹(shù)脂與晶微粉的混 合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓隔爆型真空配電裝置用電子式電流互感器，其特征 在于：所述互感器與一次母線接觸的部位涂導(dǎo)電漆，二次繞組（11)整體的外部涂導(dǎo)電漆， 并可靠接地。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓隔爆型真空配電裝置用電子式電流互感器，其特 征在于： 對(duì)于額定電流為50A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為超微合金，鐵芯尺寸為095x 065 xl5,二次繞組匝數(shù)為2222 ; 對(duì)于額定電流為100A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為超微合金，其鐵芯尺寸為095x 065 xl5,二次繞組匝數(shù)為2222 ; 對(duì)于額定電流為150A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯尺寸為 09Ox 070 xlO,二次繞組匝數(shù)為3333 ; 對(duì)于額定電流為200A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯尺寸為 085x 065 xlO,二次繞組匝數(shù)為3333 ; 對(duì)于額定電流為300A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯尺寸為 09Ox 070 xlO,二次繞組匝數(shù)為2222 ; 對(duì)于額定電流為400A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯尺寸為 085x 065 xlO,二次繞組匝數(shù)為3333 ; 對(duì)于額定電流為500A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯尺寸為 09〇x 070 xlO,二次繞組匝數(shù)為2778 ; 對(duì)于額定電流為600A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯尺寸為 09Ox 070 xlO,二次繞組匝數(shù)為3333 ; 對(duì)于額定電流為800A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯尺寸為 09Ox 075 x20,二次繞組匝數(shù)為2222 ; 對(duì)于額定電流為1000A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯尺寸為 095x 075 x20,二次繞組匝數(shù)為2778 ; 對(duì)于額定電流為1250A的電流互感器，其鐵芯材質(zhì)為DQ121冷壓硅鋼片，鐵芯尺寸為 095x 075 x20,二次繞組匝數(shù)為3333。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高壓隔爆型真空配電裝置用電子式電流互感器，其特征 在于：所述外套層（103)厚度不小于2毫米。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓隔爆型真空配電裝置用電子式電流互感器，其特征 在于：所述電流互感器結(jié)構(gòu)為單匝母線式LPCT電子式電流互感器。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓隔爆型真空配電裝置用電子式電流互感器，其特征 在于：所述金屬盒（3)外包裹環(huán)氧樹(shù)脂與晶微粉的混合體（1)，并用絕緣匝帶纏繞，用于進(jìn) 行高壓絕緣和固定。
【文檔編號(hào)】H01F27-40GK204270854SQ201420757627
【發(fā)明者】秦國(guó)防, 鄭龍飛, 鄭良, 秦明輝 [申請(qǐng)人]濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 鄭良