专利名称：一种独立式六氟化硫互感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电流式和/或电压互感器，尤其涉及使用六氟化硫作为绝缘气体的独立式电压电流互感器，适用于电力系统的电能计量和保护。
电磁感应式的变压器技术在过去的近一个世纪中得以发展和完善。计量用的一类变压器统称为互感器。测量电流以及在过电流时出发出保护用控制信号的互感器谓之电流互感器。在先前的技术中，大多用树脂、油纸、电瓷、变压器油等介质作为绝缘材料。自跨入本世纪60年代后，许多国家为适应城市人口高度集中、建筑物密布和用电密度剧增等情况，输变电站的电压等级依次跨进110KV、220KV、300KV、500KV，并朝向765KV发展。电力系统传输的电力容量也越来越大。电流、电压是电力系统中需要测量的最重参数之一，因此，便研制与发展了用六氟化硫(SF6)气体绝缘的电气设备，其中都包含有互感器。为确保供电安全，电力系统中所用的电流互感器、电压互感器必须要有较高的可靠性和较长的使用寿命。
常规的互感器为油纸绝缘和瓷套结构，这类互感器不能有效地防止爆炸以及爆炸所产生的严重后果。因此，一旦主绝缘产生局部放电，内部闪络使油汽化，由于其不可压缩性，就会产生一个瞬间的压力冲击波，使油浸缘互感器瓷套爆炸。爆炸产生的火烟和瓷套碎片会毁坏邻近设备，殃及现场，油的泄漏还会污染环境。
六氟化硫是一种无色、无臭、无毒和不燃烧的惰性气体，其绝缘强度高、灭弧性能好，在一个大气压下，绝缘强度为空气的3倍，与油相等。所以，用SF6作为电气设备的绝缘介质，不仅可以缩小带电部分的对地距离，而且，开关、母线与互感器可制成封闭部件，使整个设备体积缩小。如德国MWB传感器制造股份公司的中国专利申请(NO.87101790)“组合式高压电流和电压互感器”就是一种采用六氟化硫作为绝缘材料的互感器。这种互感器内一般包括一二次绕组，一次导管穿过该二次绕组，并且一次导管的二端串接到电力系统内。当电力系统中有电流流过时，二次绕组上即感应出相应的感应电流。该感应电流向下经引线输出感应信号。二次绕组被密封在一壳体内，而引线外由屏蔽组件和绝缘套管围绕，绝缘套管与壳体内均充满SF6气体。这种互感器存在如下几个缺点(1)围绕在引线周围的起到均压、均匀电场作用的屏蔽组件采用单层金属制成。随着电力系统输变电站电压等级的不断提高，一次导管和二次绕组输出之间的压差也不断增大，使得这种简单的单层金属屏蔽组件不能有效地起均压和均匀电场作用；(2)与采用油纸绝缘的互感器一样，围绕在引线外的绝缘套管如果仍采用瓷套结构，虽然，六氟化硫互感器不会爆炸，但瓷套仍不能防止外力震动，如地震或外力撞击，如猎枪射击等而碎裂，易对人体造成伤害；(3)上述专利申请(NO.87101790)的一次导管穿过二次绕组后，其两端向下延伸并伸出壳体底部形成一次导线端子，一次导管向下延伸的部分基本上与二次绕组的引线平行而且间距较近。由于一次导线上流过的为高压电流，而二次绕组及引线上流动的为低压电流，这两者距离近，就容易引起放电，甚至击穿绝缘气体，损坏互感器。
本实用新型的目的在于提供一种屏蔽组件能更有效地进行均压、均匀电场的独立式六氟化硫互感器。
本实用新型的另一个目的在于提供一种绝缘套管不易碎裂、机械强度高、密封性能佳的独立式六氟化硫互感器。
本实用新型的再一目的在于提供一种一次导管的接线端子与二次绕组及引线间距较远的独立式六氟化硫互感器。
本实用新型的独立式六氟化硫互感器，包括一由一次导管和二次绕组构成的电流互感器，所述电流互感器位于一壳体内，所述一次导管穿过所述二次绕组并且两端伸出所述壳体，形成一次导线端子，所述二次绕组的输出经一引线向下送至位于底座上的二次端子；在所述引线外围绕有屏蔽组件，在所述屏蔽组件外围绕有绝缘套管，所述绝缘套管与所述壳体及所述底座密封连接，形成一充满六氟化硫气体的密封体，所述绝缘套管由内层的玻璃纤维增强套管和外层的硅橡胶伞裙构成。
如上所述，由于改进了屏蔽组件的结构，采用了金属薄膜叠层带圈绕制成，不仅提高了其均压、均匀电场的效果，同时这种屏蔽组件也更易制造。
下面将结合附图详细描述本实用新型的实施例，本实用新型的其它目的和优点将从下述描述中得以体现。
图1是本实用新型的独立式六氟化硫互感器的一个实施例的结构示意图；图2是图1中的复合绝缘套管的结构示意图；图3是图2中法兰与绝缘套管结合处的放大图；图4是图1中屏蔽组件的结构示意图；图5是构成屏蔽组件的金属薄膜叠层带的层叠结构图；图6是图4中固定支架的示意图；图7是本实用新型的另一个实施例的结构示意图；图8是本实用新型的再一个实施例的结构示意图。
请参见图1，图中上部为电流互感器，该电流互感器包括一次导管10和二次绕组18，二次绕组18绕在铁芯16上，一次导管10穿过二次绕组18。一次导管10两侧向外水平延伸，并伸出容纳电流互感器的壳体17的侧壁形成一次导线端子11a、11b。该两一次导线端子11a、11b串接到高压传输线上。二次绕组18及铁芯16由圆筒形支撑件13固定于壳体17的中心位置。二次绕组18的输出经引线(位于引线套管24中，图中未画出引线)向下传送到位于底座26上的二次端子27上，再通过二次端子27传送到各类计量仪器或仪表上。引线由引线套管24保护，在引线套管24外围绕有屏蔽组件29，该屏蔽组件29起到均压和均匀电场作用。
屏蔽组件29的具体结构如图4所示，它呈一内径逐渐减小的圆筒状，该圆筒状屏蔽组件29套在引线套管24外。在屏蔽组件29内有一上固定支架29a和下固定支架29b，固定支架29a、29b的结构如图6所示，它呈圆盘状，其外径与屏蔽组件29的内径相吻合，在固定支架29a、29b中央有一定位孔29c，该孔29c与引线套管24的外径相吻合，使固定支架29a、29b能套在引线套管24上。传统的屏蔽组件是用金属板直接制成的，而在本实施例中，圆筒状的屏蔽组件29是由一如图5所示的金属薄膜叠层带40圈绕制成。该金属薄膜叠层带40至少由两层构成，一层为聚合物薄膜40a，另一层为金属层40b，当然该金属薄膜带也可以由多层聚合物薄膜与金属层交替叠合而成。在制作时，先准备一个形状与待制作的屏蔽组件29相同的圆筒作为模具，将金属薄膜叠带40圈绕在该模具上，最后把模具脱出，就形成了屏蔽组件。这样制成的屏蔽组件29的优点是在其均压和均匀电场效果更佳，使引线套管24周围的电场能均匀变化。
再回到图1，在屏蔽组件29的外圈还有一复合绝缘套管30，该复合绝缘套管30的具体结构如图2所示，它由内外两层构成，内层为玻璃纤维增强套管32，外层为硅橡胶伞群31。复合绝缘套管30上部与壳体17以及复合绝缘套管30下部与底座26均密封连接。具体连接方法如图3所示，在绝缘套管30的玻璃纤维增强套管32上套上一法兰23，在法兰23与玻璃纤维增强套管32之间形成一密封粘接胶槽33，并在该胶槽33内灌入粘接胶，使法兰23与玻璃纤维增强套管32之间密封连接。在法兰23上开有一螺孔23a，用螺钉或螺栓28等连接件通过该螺孔23a将法兰23固定到壳体17上(如图1所示)，在法兰23和壳体17之间还可以垫入一密封垫圈41，以提高密封性能。复合绝缘套管30下部亦采用与上相同的方法通过下法兰25与底座密封相连。
如图1所示，在底座26上设置有一充气阀44，六氟化硫气体通过该充气阀44进入底座26、复合绝缘套管30和壳体17内。在充气阀44安装有一气体密封表43，用于测量密封体内的气体密度。在壳体17上部安装有一防爆片14，当密封体内的气体压力过高时，防爆片14首先碎裂，排出气体，以免壳体17、复合绝缘套管30或底座爆裂。
如上所述，由于绝缘套管30采用了玻璃纤维增强套管32和硅橡胶伞裙31的复合结构，使套管的机械强度提高，而且具有相当大的柔软性，能抗震、抗撞击，从而延长了互感器的使用寿命。
请参见图7，图7示出了本实用新型的另一个实施例的结构示意图。该本实施例与图1所示的实施例不同之处在于在壳体17内增设了一个电压互感器50。该电压互感器50的二次绕组输出也通过引线套向下送至二次导线端子27。
请参见图8，图8示出了本实用新型的再一个实施例的结构示意图。该实施例的互感器包括一包含有一次绕组和二次绕组(图中未示出)的电压互感器50。电压互感器50位于一壳体60内，电压互感器50的二次绕组连接到二次导线端子27上，再输出到后续的各类测量设备或仪器上。电压互感器50的一次绕组一端接地，另一端经引线61向上连接到上方的一次端11上，而一次端11接到高压输电线上。如图1实施例相同，引线61也位于引线套管24′内，在引线套管24′外围绕有屏蔽组件29′，该屏蔽组件29′的结构及作用与图1实施例相同，在屏蔽组件29′外围绕有复合绝缘套管30′。该复合绝缘套管30′的结构及与壳体60的连接方法均与图1的实施例相同，因此，在此不再复述。
上面通过实施例对本实用新型作了具体的描述，当然对上述实施例根据本实用新型的构思还可以作出种种变化。因此，本实用新型的范围应当由所附权利要求书来限定。
权利要求1.一种独立式六氟化硫互感器，包括一由一次导管和二次绕组构成的电流互感器，所述电流互感器位于一壳体内，所述一次导管穿过所述二次绕组并且两端伸出壳体，形成一次导线端子，所述二次绕组的输出经一引线向下送至位于底座上的二次端子，在所述引线的围绕有屏蔽组件，在所述屏蔽组件外围绕有绝缘套管，所述绝缘套管与所述壳体及所述底座密封连接形成一充满六氟化硫气体的密封体，其特征在于所述屏蔽组件由金属薄膜叠层带圈绕制成，所述金属薄膜叠层带的叠层结构至少为一层聚合物薄膜与一层金属膜叠合而成。
2.如权利要求1所述的独立式六氟化硫互感器，其特征在于，所述屏蔽组件通过固定支架与所述引线外的套管相固定；所述固定支架呈圆盘状，其外径与所述屏蔽组件的内径相吻合，在其中央有一与所述引线套管外径相吻合的定位孔，所述固定支架置入所述屏蔽组件内，且其上的定位孔套在所述引线套管上。
3.如权利要求1所述的独立式六氟化硫互感器，其特征在于，所述绝缘套管由内层的玻璃纤维增强套管和外层的硅橡胶伞裙构成。
4.如权利要求3所述的独立式六氟化硫互感器，其特征在于，所述绝缘套管通过上法兰和下法兰分别与所述壳体和所述底座相连；所述上法兰和下法兰套合在所述绝缘套管的玻璃纤维增强套管上，并且两者之间形成一密封粘接胶槽，所述上法兰和下法兰通过连接件分别连接到所述壳体和所述底座上。
5.如权利要求1或3所述的独立式六氟化硫互感器，其特征在于，所述一次导管两侧分别向外水平伸并伸出所述壳体侧壁，形成一次导线端子。
6.一种独立六氟化硫互感器，包括一包含有一次绕组和二次绕组的电压互感器，所述电压互感器位于壳体内，所述电压互感器的一次绕组经引线向上与一次端子相连，在所述引线外围绕有屏蔽组件，在所述屏蔽组件外围绕有绝缘套管，所述绝缘套管与所述壳体密封连接形成一充满六氟化硫气体的密封体，其特征在于，所述屏蔽组件由金属薄膜叠层带圈绕制成，所述金属薄膜叠层带的叠层结构至少为一层聚合物薄膜与一层金属膜叠合而成。
7.如权利要求6所述的独立式六氟化硫互感器，其特征在于，所述屏蔽组件通过固定支架与所述引线外的套管相固定，所述固定支架呈圆盘状，其外形与所述屏蔽组件的内径相吻合，在其中央有一与所述引线套管外径相吻合的定位孔，所述固定支架置入所述屏蔽组件内，且其上的定位孔套在所述引线套管上。
8.如权利要求6所述的独立式六氟化硫互感器，其特征在于，所述绝缘套管由内层的玻璃纤维增强套管和外层的硅橡胶伞群构成。
9.如权利要求8所述的独立式六氟化硫互感器，其特征在于，所述绝缘套管通过法兰与壳体相连，所述法兰套合在所述绝缘套管的玻璃纤维增强套管上，并且两者之间形成一密封粘接胶槽，所述法兰通过连接件连接到所述壳体上。
专利摘要本实用新型提供一种独立式六氟化硫互感器。传统的互感器存在着屏蔽组件不能有效均压、绝缘套管易碎裂等现象。本实用新型对屏蔽组件作了改进，该屏蔽组件由金属薄膜叠层带圈绕制成，金属薄膜叠层带的叠层结构至少为一层聚合物薄膜与一层金属膜叠合而成。因此提供了均压和均匀电场效果。本实用新型的互感器还对绝缘套管作了改进，使之由内层的玻璃纤维增强套管和外层的硅橡胶伞裙构成。
文档编号H01F38/34GK2244246SQ9524376
公开日1997年1月1日 申请日期1995年4月14日 优先权日1995年4月14日
发明者霍德·鲁卡斯 申请人:上海Mwb互感器有限公司