專利名稱：干式呈容性電磁式電壓互感器的制作方法
干式呈容性電磁式電壓互感器方法
技術領域：
本發明屬于一種輸變電線路中的電器裝置，具體涉及一種干式呈容性電磁式電壓互感器。背景技術：
目前，我國35kV級及以下配網系統中，仍然是采用中性點不接地方式，在所采用的電磁式電壓互感器中，普遍存在勵磁特性差、易產生鐵磁諧振和局部放電量偏大等缺陷，尤以鐵磁諧振對電力運行危害最大，受其影響常會出現高壓熔絲燒斷、設備受損而導致停電的現象。為解決此問題，專家們作了長期不懈的努力，公認的結論是假定電磁式電壓互感器是一個呈容性的負荷，就能較好地抑制鐵磁諧振，其中在高壓端與接地端之間接入高壓電容器是較為理想的解決方案。中國專利號ZL2006200537961的“干式呈容性電磁式電壓互感器”按此思路進行了改進。該互感器的結構包括鐵心、一次繞組、二次繞組，在一次繞組的高壓端上設有外靜電屏和均壓環，在接地端上設有內靜電屏，其關鍵的改進之處在于在高壓端與接地端之間接入高壓電容器，并在高壓端設置了外靜電屏和均壓環。實踐證明在高壓端與接地端之間接入高壓電容器之后，確實提高了產品的總體電容量和增大容性電流， 并起著抗諧振的作用，在高壓端設置外靜電屏和均壓環后，有利于改善高壓線圈前幾層的匝間和層間場強，對減少產品的局部放電量起了一定的作用。但是，該型產品在實際運行中存在如下問題接入的高壓電容器運行一段時間后，屏板間易發生緩慢擊穿而導致短路，因此存在安全隱患；在高壓端設置外靜電屏和均壓環屏，雖然降低了局部放電量，但仍然不理想。國內幾家大廠像這種結構的產品在1. 2Um電壓下局部放電量也只能勉強達到國標規定的50pC要求。
發明內容
為解決現有技術存在的上述問題，本發明旨在提供一種具有新穎結構的干式呈容性電磁式電壓互感器，該互感器既能有效克服勵磁特性差、易產生鐵磁諧振和局部放電量偏大等缺陷，又不會引發外接電容器緩慢擊穿事故而造成短路，從而有利于消除配網系統的安全隱患。為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案這種干式呈容性電磁式電壓互感器，包括鐵心、一次繞組、二次繞組，在所述一次繞組的高壓端上設有外靜電屏和均壓環，在所述接地端上設有內靜電屏，其特征是所述一次繞組為階梯式排線結構，在每個階梯的段間繞組上設有均壓屏環，在所述一次繞組的各層間設有電容屏，且所有所述的均壓屏環和電容屏所產生的疊加電容量與該互感器抗諧振要求的電容量相匹配。具體實施時，所述一次繞組的銅導線的線徑為Φ0. 13mm，此時在線圈外徑一定時， 可增多一次繞組匝數，加大直流電阻和降低磁密。具體實施時，所述電容屏由0. 05mm厚度的PMP紙和0. 015mm厚度的鋁箔復合而
成，鋁箔屏邊緣呈光滑狀。具體實施時，所述中間均壓屏環由0. Imm厚度的紫銅箔、0. Imm厚度的PMP紙和 0. 08mm厚度的半導電紙復合而成，在該均壓屏環的寬度方向兩側的邊緣設有Φ4硅橡膠
有益效果與現有技術相比，本發明按照“假定電磁式電壓互感器是一個呈容性的負荷，就能較好的抑制鐵磁諧振”的思路，以階梯式排線方式繞制一次繞組，在每個階梯的段間繞組上設置均壓屏環、在繞組層間均設置電容屏，并使所有均壓屏環和電容屏的疊加電容量與該互感器抗諧振要求的電容量相匹配。從而很好地解決了直接在高壓屏與接地屏之間并聯電容器，屏板間易產生緩慢擊穿而造成短路事故的不足，既能有效增加電容值，達到使互感器呈容性抗諧振的要求；又能均勻高壓端部場強，改善互感器沖擊電壓分布，降低局部放電量。經試驗測定該互感器在1. 2 !下，局部放電量均為30pC以下，小于國家標準 50pC的要求，從而解決了電磁式接地電壓互感器制造業的重大技術難題。

為加深對本發明的理解，下面結合附圖通過實施例作進一步詳述。圖1為本發明一個實施例的縱向剖視結構示意圖。圖2為圖1的B-B剖視圖。圖3是本實施例的電氣原理圖。圖4是圖1中的電容屏放大結構示意圖。圖5是圖1中的均壓環屏放大結構示意圖。圖中一次導電桿1，外靜電屏2，均壓屏環3，硅橡膠條31，PMP紙32，銅箔33，半導電紙34，內靜電屏4，電容屏5，鋁箔51，PMP紙52，接地嵌件6，一次嵌件A、N，鐵心7。
具體實施方式
參見圖1，并結合圖2。這種干式呈容性電磁式電壓互感器的結構，包括鐵心7、一次繞組、二次繞組，一次繞組的高壓端上設有外靜電屏2和均壓屏環3，在接地端上設有內靜電屏4。一次繞組采用階梯形排線結構繞制而成，具有四段。鐵心7采用優質的導磁材料制成的疊片鐵心，疊片鐵心抗應力能力強。一次繞組采用自粘性漆包線m/3繞線法，其銅導線的線徑為Φ0. 13mm，此時在線圈外徑一定時，可增加一次繞組匝數，有利于加大直流電阻和降低磁密。在每個階梯的段間繞組上設有均壓屏環3，在所述繞組的層間均設有電容屏5，且所有所述的均壓屏環3和電容屏5所產生的疊加電容量與該互感器抗鐵磁諧振要求的電容量相匹配。通過疊加電容量的計算即可達到匹配要求，例如JZWX-35要求匹配電容量為 500pF及以上。參見圖3。從電氣原理圖可知，采用多組均壓屏環3、電容屏5的措施后，極大地增加了互感器的匝間、層間、段間電容及對地電容，即減小了容抗值增大了電容電流，能很好的起到抑制鐵磁諧振的作用；通過這些主要措施，使該型互感器成為一個全新的產品。另一方面，可均勻端部場強，改善沖擊電壓分布，降低了局部放電量，解決了 10 35kV電壓等級接地電磁式電壓互感器在1. 2Um電壓下的局部放電水平達到國家標準的難題。參見圖4。電容屏5采用0. 015mm的鋁箔51和0. 05PMP紙52復合而成。復合前， 將鋁箔51的沿寬方向兩邊均折迭15mm，使邊緣光滑。設置時，放置在一次繞組的層間，其間或一層線或兩層線或多層線，視其抗鐵磁諧振電容量的要求值的大小來決定，起到均布電場和增加層間電容值的作用。參見圖5。制作均壓屏環3時，先將0. Imm厚度的紫銅箔33與0. Imm厚度的PMP
4紙32復合，之后再和0. 08mm厚度的半導電紙34復合，在其寬方向的邊緣上放置Φ 4硅橡膠條31 (被半導電紙包上)形成均壓屏環3，在繞線過程中，需將一次線焊接在紫銅箔33上。
權利要求
1.一種干式呈容性電磁式電壓互感器，包括鐵心(8)、一次繞組、二次繞組，在所述一次繞組的高壓端上設有外靜電屏(2)和均壓屏環(3)，在所述接地端上設有內靜電屏(4)， 其特征是所述一次繞組為階梯式排線結構，在每個階梯的段間繞組上均設有均壓屏環 (3)，在所述一次繞組的層間均設有電容屏(5)，且所有所述的均壓屏環(3)和電容屏(5)的疊加電容量與該互感器抗諧振要求的電容量相匹配。
2.如權利要求1所述的電磁式電壓互感器，其特征是所述一次繞組的銅導線的線徑為 Φ0. 13mm。
3.如權利要求1所述的電磁式電壓互感器，其特征是所述電容屏(5)由0.05mm厚度的PMP紙(52)和0. 015厚度的鋁箔(51)復合而成，鋁箔屏邊緣呈光滑狀。
4.如權利要求1所述的電磁式電壓互感器，其特征是所述均壓環屏(3)由0.Imm厚度的紫銅箔(33)、0. Imm厚度的PMP紙(32)和0. 08mm厚度的半導電紙復合而成，在該均壓屏環(3)的寬度方向兩側的邊緣設有Φ4硅橡膠條(31)。
全文摘要
一種干式呈容性電磁式電壓互感器，包括鐵心、一次繞組、二次繞組，在所述一次繞組的高壓端上設有外靜電屏和均壓屏環，在所述接地端上設有內靜電屏，其特征是所述一次繞組為階梯式排線結構，在每個階梯的段間繞組上設有均壓屏環，在所述一次繞組的層間均設有電容屏，且所有所述的均壓屏環和電容屏的疊加電容量與該互感器抗諧振要求的電容量相匹配。本發明在每個階梯的段間繞組上設置均壓屏環、在繞組層間均設置電容屏，并使所有均壓屏環和電容屏的疊加電容量與該互感器抗諧振要求的電容量相匹配。該類互感器在1.2Um電壓下局部放電量均為30pC以下，小于國家標準的50pC要求,從而解決了電磁式互感器制造業的重大技術難題。
文檔編號H01F38/24GK102360877SQ20111018801
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月6日 優先權日2011年7月6日
發明者李承政 申請人:浙江南極互感器有限公司