专利名称：变压器，特别是用于检测电缆故障的测量用变压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及到变压器，特别是涉及到例如用于检测电缆故障的测量用变压器(仪用互感器)，它含有呈环形铁芯的磁路和嵌在所述环形铁芯上的线圈，构成变压器次级，变压器的初级电穿过环形铁芯的电缆构成。
人们获悉称为“闭合磁芯”的该种类型的变压器，完全由树脂刚性外壳所包覆。他们主要的缺点在于将变压器安置在电缆上的事实，为了使变压器可通过电缆的一端而接通电缆，必须使电缆断路。
为纠正该缺陷，人们还建议将所谓“剖开环形铁芯”的变压器的铁芯分成两份，且将环形铁芯的每一半包封在树脂的一半刚性外壳中，变压器的两半部分是借助于例如锁紧环而组装成的。但这种变压器的成本被提高了。
最后，人们还获悉为该种变压器配置一弹性的剖开的环形铁芯磁路。这种剖开的环形铁芯中，在法国专利申请No.2672152被叙述的是一种特别有利的实施方式。按照此文献，环形铁芯是一种圆柱体、叠片状、剖开的环形铁芯，它通过弹性变形而开启，且通过一螺钉接合件与两端重叠锁定在闭合位置上。剖开环形铁芯的圆柱形便于特别简单地将环形铁芯围绕电缆。
尽管如此，目前使用的所谓剖开环形铁芯的变压器是没有外壳的，也就是说，无磁路的保护和接通磁路的变压器次级保护。
本发明涉及一变压器，特别是一台测量用变压器，如检测电缆故障的变压器、环形铁芯对开及变压器的磁路，次级由外壳包封保护，该外壳不影响对开铁芯变压器安装的简易性。
本发明涉及一变压器，特别是例如用于检测电缆故障的测量用变压器，它包括剖开的叠片形，圆筒体环形铁芯的磁路，环形铁芯可通过弹性变形而开启和通过螺钉接合件与错开的两端锁定在闭合位置上。变压器还包括嵌进环形铁芯的线圈。另一方面，按照本发明的变压器大体上包括将变压器包起来的预制接线盒，此盒包括接线盒第一刚性部分，具有并排布置的用于容纳构成变压器次级线圈的腔室，和用于容纳剖开铁芯的接合件的腔室，线圈和接合件嵌入环形铁芯的第一端。此盒还包括用于围绕环形铁芯其余部分的呈圆环的第二可变形部分。接线盒的可变形部分第一端可与接线盒的刚性部分连接(线圈室一侧)，接线盒可变形部分的第二端配置有锁定在接线盒的刚性部分(接合件室的一侧)的装置。环形铁芯的接合件包括铁芯第一端位置的挡块，接线盒的可变形部分具有的长度是这样的，只有当环形铁芯的第二端按所需深度(即处于两端错开位置)嵌进接合件中，即与环形铁芯的第一端组装位置，环形铁芯的第二端被锁定在接线盒刚性部分上。
较佳的是接合件包括超出接线盒刚性部分的导向装置，以便当环形铁芯第二端嵌入接合件腔室时，可将第二端导入接线盒刚性部分中。
为有利地实现可变形接线盒与刚性接线盒的构件单一，或者是为了将变压器安装在电缆上，通过环形铁芯的开启而便于变形，有利的是至少在其长度的一部分上具有波形结构。
较佳的是可变形的接线盒部分在长度方向上含有交替的刚性段和波形段，波形段较佳的是具有小于刚性部分的壁厚。
按照较佳的实施方式，接线盒的刚性部分含有围绕线圈和接合件三边的底座，线圈和接合件可通过第四开启边而放置在底座内，以及一可封闭等四边的盖。
按类似的方式，有利的是盒的可变形部分由围绕环形铁芯三边(一条边和两相对的大表面)的底座和围绕环形铁芯另一边的盖组成。因此，线圈和接合件嵌在环形铁芯上之后，有可能便于将整个组件放进接线盒和外壳的两个部分底座中，为了将变压器放置在电缆上，环形铁芯通过弹性变形开启而自动地占有正确位置，且借助于接合件而闭合环形铁芯。
较佳的是，盖可通过与接线盒的刚性部分的底座模压成单一构件实现，且通过模压成的铰链而铰接在底座上。
为使盖保持在闭合位置上，有利的是事先将棘轮装置布置在接线盒刚性部分的底座和盖上。
在接线盒的变形部分上，该盖有利的是一种可定位的盖，底座和盖还含有将盖保持在底座闭合位置的棘轮装置。
较佳的是，锁紧在接线盒的刚性部分上的接线盒可变形部分上的第二端的装置是事先设置在接线盒的变形部分的盖上，以及事先设置在接合件的导向装置上。
同样，有利的是接线盒的刚性部分的盖再分成覆盖线圈腔室和由所述铰链铰接在底座上的盖的第一部分，以及通过铰链与盖的第一部分连接的且覆盖接合件腔室的盖的第二部分。
为了按简单的方法确保相对于电缆的环形铁芯(用于围绕电缆的环形铁芯)的正确定位和定心，接线盒的刚性部分最好含有与该部分底座构成单一构件的装置，以确保将变压器靠在电缆上。这些装置有利地包括一，例如圆环的支承面，以及至少一根，例如弹性线的绑扎，以便使支承面与电缆扎牢。
参阅附录的示意图，将在后文更详细地叙述符合本发明变压器的实施方式
图1为按照本发明布置的在电缆周围的变压器沿图2箭头Ⅰ表示的侧视图;
图2按图1箭头Ⅱ的同一变压器的端视图;
图3表示图2的变压器，接线盒是打开的。
如图1和图2所示，变压器1，即测量用变压器(仪用互感器)，它用于与电缆2组合以检测通过所述电缆的电流故障。
尤其如图3所示，变压器1(其中电缆2构成变压器的初级)，主要包括磁路3，用作变压器次级的线圈4，用于磁路3的接合件5，以及围绕变压器总成(组件)的接线盒6。
磁路3按照法国专利申请No.2，672，152揭示的是由可变形的圆柱体、叠片状的环形铁芯构成。以剖开的环形铁芯由多段呈剖开圆柱体形状的同轴心薄带钢构成，且通过在环形铁芯的两相对边缘上实现的两道焊缝7而处于适当位置上，即处于与环形铁芯3两端8和9完全相反的位置。
线圈4包括可由环形铁芯3穿过的线圈架10，此线圈架具有绕组11以及如图1所看到的与接线器13匹配的端子12。
接合件5由通常呈平行六面体形状的壳体14构成，且被一具有略大于环形铁芯3的宽度和稍微超过环形铁芯两倍厚度的矩形缺口所穿过，不过在缺口15的一个出口处，有可能通过在此出口设定的挡块16而使缺口的高度从外表上看来差不多缩减到一半。在壳体14的同一侧，高度缩减的缺口15通过导向装置17而向壳体14的外部延伸，导向装置17的功能将在后文中叙述。
另一方面，壳体14的外壁含有一用于将锁紧螺钉18拧入的螺孔，以便人们可在变压器外部用手操纵。
由塑料模压成的接线盒6(尤其是参阅图1)，含有由底座19和盖20组成的刚性部分，还含有由底座21和盖22组成的可变形部分。
刚性部分的底座19含有用于容纳线圈4的腔室23和容纳接合件5的腔室24，这两个腔23和24是并排地布置的，且通过隔板25被彼此隔开，从而一方面使线圈4，另一方面使接合件5在腔室23和室24内定位，线圈4和接合件5可从刚性部分的底座19的开启侧滑动地嵌入两个腔室中。
要注意到如图3所示，另一方面，底座19在隔板25内以及在两相对端壁中布置有凹口，以便不仅使线圈4和接合件5，而且也使接近环形铁芯末端8的铁芯3部分同时嵌进底座19内，线圈4和接合件5是先于环形铁芯部分而嵌进的。
接线盒可变形部分的底座21与刚性部分的底座19是用单一件构成的，底座21与容纳线圈4的腔室23侧的底座连接。底座21为圆环形，环形铁芯3可通过其边缘之一而嵌进圆环中，从而使底座21通过此边缘和两相对面而正确地环绕环形铁芯3。接线盒可变形部分的底座21的长度是如此选择的，即当环形铁芯被正确地嵌进接线盒的刚性部分的底座19内时，它的第一端8紧靠着接合件5的挡块16，而环形铁芯的第二端9略微超过接线盒的可变形部分的底座21的自由端。
要注意到底座21按其长度方向形成交替的、较厚的刚性段25，和较薄的波形段26。波形段将一定的弹性变形能力提供给底座21。
盖22用于覆盖环形铁芯3的另一边缘，它也具有形成交替的刚性段27和波形段28的结构。盖22含棘轮机构29，当盖22定位于底座21上时，棘轮机构29与设置在底座21上的棘轮机构30共同将盖固定在底座上。
接线盒刚性部分的盖20含有由在线圈4腔室23周围底座19上的铰链32所铰接的盖31部分，以及通过铰链34使盖31部分与盖33部分连接，从而当盖31部分闭合在底座19上，盖33部分仍然是开启的，盖31部分的一侧含有一延长段35，盖33部分的相对侧含有一延长段36。此两延长段35、36是一致的(相同的)以便在闭合两个盖部分31和33期间，它们可覆盖定位在接线盒的可变形部分的底座21和盖22的两端。
为了将盖20锁住在闭合位置上，盖31和盖33的两个部分还具有一与底座19棘轮机构39和40匹配的棘轮机构37和38。
也可事先在接线盒的可变形部分的自由端，在底座21或盖22设有棘轮机构(未图示)，以便使他们与事先设置在接合件5的壳体14上导向装置17上的棘轮机构(未图示)匹配，如图2所示，当环形铁芯3的第二端9嵌进底座19的底部时，即紧靠隔板25的组装位置，棘轮机构可在接线盒刚性部分的这一位置上锁紧接线盒的可变形部分。
最后，底座19的内部含有一支架41，支架41的内部自由端含有适应于电缆2曲率的圆柱体支承曲面42。在所示实施例中，由弹性线构成的线扎43可使支承面42与电缆连接，从而保持了变压器在电缆上的定位。
下文将叙述符合本发明变压器的组装和使用方式。
按照法国专利申请No.2，672，152揭示的方法，在制成变压器环形铁芯3之后，将线圈4和接合件5嵌在环形铁芯的第一端8上，且监视环形铁芯3的该端8是否紧靠在挡块16上，在此位置，将环形铁芯3带线圈4和接合件5嵌进如图3所示接线盒6的底部19和21的位置。继之，将盖22锁紧在接线盒可变形部分的底座21上，在接线盒可变形部分的变形后期，棘轮机构29，30阻止盖22的所有不适时的分离，接着，将盖31和33的部分闭合在接线合刚性部分的底座19上。
这样预装成的变压器，可准备装在电缆上。
为了将变压器装在电缆2上，解开线扎43，且通过足够量的弹性变形，使环形铁芯3在接线盒变形部分21，22被打开时嵌入电缆2。在将支承面42定位在电缆2上之后，再闭合围线电缆2的线扎43，从而使变压器正确地定位在电缆2上。
为闭合环形铁芯3，按照图3所示的位置开始，使环形铁芯稍微向内变形，以便将第二端9嵌进导向装置17中。接着，将环形铁芯3的两端彼此相对地推动，从而将第二端9插入接合件5的凹口15中，且轻向地进入紧靠在挡块16的第一端8的内部，直到第二端9和隔板25进入接触为止。于是，环形铁芯3的两端8和9处于交错位置，拧紧螺钉18，从而将环形铁芯的两端8和9锁定在接合件5内的交错位置上。
图示和叙述的实施方式仅作为说明而提供，本发明范围内可以有许多更改和变体方案。
因此，特别涉及到接线盒的变形部分可变形而规定的方法，接线盒的刚性部分盖20的实施，再分成两个部分31和33，接线盒变形部分的底座21和盖22的锁紧装置和接线盒刚性部分的底座19上的盖20的锁紧装置。
本发明所叙述的变压器的特定优点在于可将变压器“盲目地”安置在电缆上，因为紧靠在接合件5的挡块16上的环形铁芯3的第一端8，以及设置在接合件5上的导向装置17，可将环形铁芯3的第二端9自动地导入接合件5的正确位置(即与第一端8交错的位置)。事实上，由于接合件5具有间隙，因此得以方便地将环形铁芯3的第二端9导入接合件中，因而，如图3所示，接合件5在腔室24中具有一定的活动性。
此外，代之以与接线盒部分的底座19制成单一件，接线盒变形部分的底座21也可以是分开的，且通过例如棘轮机构或类似机构与底座19连接。
权利要求
1.变压器，特别是用于检测电缆故障的测量用变压器，它包括剖开的、叠片形、圆柱体环形铁芯(3)以及嵌入所述环形铁芯中用作变压器次级的线圈(4)，环形铁芯可通过弹性变形而开启和通过螺钉接合件(5)将两端错开的环形铁芯锁定在闭合位置上，其特征在于，变压器(1)含有将其包围的预制接线盒(6)，此盒具有并排布置的用于容纳线圈(4)的腔室(23)和用于容纳接合件(5)的腔室(24)的第一刚性部分(19，20)，将线圈和接合件嵌入环形铁芯(3)的第一端(8)，以及该盒还含有用于围绕铁芯其余部分的呈圆环的第二变形部分(21，22)，接线盒变形部分的第一端可与线圈腔室一侧的接线盒刚性部分连接，接线盒变形部分的第二端配置有锁定接合件腔室一侧接线盒刚性部分的装置，环形铁芯的接合件(5)包括环形铁芯第一端(8)定位用的挡块(16)，以及接线盒变形部分具有这样的长度，只有当环形铁芯的第二端(9)按所需深度处于交错位置嵌入接合件中时，锁定在接线盒刚性部分也就是环形铁芯的第二端和第一端(8)的组装位置。
2.按照权利要求1的变压器，其特征在于，接合件(5)含有超出接线盒刚性部分(19，20)的导向装置，以便当环形铁芯的第二端(9)嵌进设在腔室(24)时，可将第二端(9)导入接线盒的刚性部分中。
3.按前述任一项权利要求的变压器，其特征在于，接线盒的变形部分(21，22)和接线盒的刚性部分(19，20)是由单一构件组成的。
4.按照前述权利要求任一项的变压器，其特征在于，接线盒的变形部分(21，22)至少在其长度的一部分具有波形结构(26，28)。
5.按照权利要求4的变压器，其特征在于，接线盒的变形部分在长度方向上含有交替的刚性段(25，27)和波形段(26，28)，波形段具有小于刚性段的壁厚。
6.按照前述权利要求任一项的变压器，其特征在于，接线盒的刚性部分含有围绕线圈(4)和接合件(5)三边的底座(19)，且通过第四条开启边将线圈和接合件放置在底座内，盖(20)可封闭第四边。
7.按照权利要求6的变压器，其特征在于，盖(20)通过与接线盒刚性部分的底座(19)一起模压成单一构件，且通过模压的铰链(32)而铰接在底座上。
8.按照前述权利要求任一项的变压器，其特征在于，接线盒的变形部分含有围绕环形铁芯(3)三条边(一条边，和两相对的大表面)上的底座(21)和一围绕环形铁芯另一条边上的盖(22)。
9.按照权利要求6～8的任一项的变压器，其特征在于，底座(19，21)和盖(20，22)含有将盖保持在底座闭合位置上的棘轮装置(29，30，37，38，39，40)。
10.按照前述权利要求任一项的变压器，其特征在于，接线盒的刚性部分最好含有与该部分的底座(19)构成单一构件的装置，以确保将变压器靠在电缆上，例如圆环支承面(42)以及至少一根例如弹性线的线扎(43)。
全文摘要
一种用于检测电缆故障的测量用变压器，包括一圆柱形铁芯(3)，一螺钉接合件(5)，用作变压器次级的线圈(4)，和一接线盒(6)。接线盒(6)具有并排布置的一腔室(23)和一腔室(24)的刚性部分(19，20)，线圈和接合件被嵌在环形铁芯(3)的第一端(8)，接线盒(6)还具有圆环状的变形部分(21)，其一端与接线盒的刚性部分连接。接合件(5)含有用于环形铁芯第一端(8)定位的挡块(16)。
文档编号H01F38/30GK1107995SQ9410038
公开日1995年9月6日 申请日期1994年1月8日 优先权日1993年1月8日
发明者阿兰·勒菲弗尔, 雅克·圣蒂耶 申请人:巴顿公司