一种户外全封闭复合绝缘单相组合互感器的制作方法

本发明涉及互感器，具体涉及一种15-20kv户外全封闭复合绝缘单相组合互感器。

背景技术：

目前，国内生产15-20kv单相组合互感器的技术不太成熟，很难适应于海拔3000米以上地区使用，究其原因，一是因为现有单相组合互感器的体积庞大，密封性能和抗干扰能力较差，导致产品的机械强度不高；二是因为组合互感器中的电流电压误差精度相互影响，高压端子对地距离有限，二次端子易渗水，不利于户外复杂多变的运行环境。

而国外电力系统较为集中在额定电压15-20kv，此类电压等级的互感器在亚洲、非洲、拉美、南美地区交易量很大，为了拓展市场，行业内急需研发一种结构紧凑、布局优异、计量精确、性能稳定可靠的户外全封闭复合绝缘单相组合互感器。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种结构紧凑、布局优异、计量精确、性能稳定可靠的户外全封闭复合绝缘单相组合互感器，该互感器充分考虑户外复杂的运行环境，电流部分可实现三个变比，电压部分可根据用户的不同需求实现由15-20kv的电压转换，且安装方便、耐污闪、免维护、自洁性强、防窃电可靠、运行寿命高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种户外全封闭复合绝缘单相组合互感器，包括互感器器身、嵌装螺母、设置在互感器器身外部的封装外壳、注射在封装外壳外部的硅橡胶外套、接线排、接线盒，其特征在于，所述封装外壳由下部的大椭圆柱体与上部的小椭圆柱体组成，通过注射在封装外壳外部的硅橡胶外套将二者整合为一体，所述小椭圆柱体顶部的硅橡胶外套上设置有圆柱形凸台，圆柱形凸台上安装有对称分布的接线排。

所述接线盒位于硅橡胶外套下端的一侧，接线盒的下部设置有出线孔，出线孔内设置有橡胶密封塞，所述橡胶密封塞内置引线孔，接线盒封口处设置有密封垫、盖板、签封孔螺钉及嵌件。

所述硅橡胶外套下端的另一侧设置有锥形凸台，锥形凸台的位置与接线盒对应，低压端子位于锥形凸台内。

所述互感器器身包括电流互感器器身和电压互感器器身，电流互感器器身位于小椭圆柱体内，电压互感器器身位于大椭圆柱体内，电流互感器器身和电压互感器器身通过电气连接形成一个整体的器身结构。所述电流互感器器身的二次线圈外表面设置有非导磁材料层，所述电压互感器器身的铁心外表面设置有非导磁材料层。

进一步地，所述大椭圆柱体的体积为小椭圆柱体体积的1.2-1.5倍，该设计使得产品结构更加契合，且小椭圆柱体位于大椭圆柱体的上部，整机采用支持式安装后，还可使得安装在高海拔地域内的产品更加稳固可靠，而这种设计本身也可经受高海拔地区的雨雪风的冲刷，自洁性大大提高。

进一步地，所述接线盒的上表面设有铭牌，接线盒内部设置有多个二次接线端子。

进一步地，所述封装外壳采用环氧树脂真空浇注而成。

进一步地，所述硅橡胶外套采用高温硫化硅橡胶注射在封装外壳外部。

进一步地，所述硅橡胶外套上半部分设有伸出相等、间距分布均匀的三道小伞裙和四道大伞裙，下半部分呈椭圆柱形。

进一步地，所述电流互感器器身包括高压一次线圈、二次线圈、支架，高压一次线圈为方形结构，上端伸出两个接线排，所述二次线圈呈水平套在高压一次线圈的一侧，二次线圈外径的一侧设有固定支架，所述固定支架固定在封装外壳上。

进一步地，所述二次线圈设有抽头，中间抽头可达2-3个。

进一步地，所述电压互感器器身包括高压一次绕组、铁心、夹件。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、采用大、小椭圆柱体的设计，且通过多次验证得出大椭圆柱体与小椭圆柱体的体积参数比，使得互感器结构更加契合、更加紧凑，同时还可使得安装在高海拔地域内的组合互感器更加稳固可靠。

2、通过设置圆柱形凸台，使得接线排安装到位时更加牢固，也便于电力线与接线排固定整体热缩套与凸台封口密封，同时更加便于封装外壳整体注射硅橡胶外套；圆柱形凸台、大、小伞裙相结合的优化结构设计，有利于室外雨雪风对产品表面的自然冲刷。

3、在硅橡胶外套的下端设置锥形凸台和低压端子，可使低压端子与接线排之间保持足够的直线绝缘距离。

4、接线盒设置在硅橡胶外套的下部，属于硅橡胶的一部分，接线盒下部设置出线孔，出线孔设有橡胶密封塞，橡胶密封塞内置引线孔，接线盒封口处设置有密封垫、盖板及签封孔螺钉，该设计充分考虑了户外运行时雨雪水进入的情况，不仅密封绝缘可靠还具有防窃电的功能。

5、电流互感器器身设置在电压互感器器身上面，增大了整机接线排对底面的有效直线距离；电流互感器二次线圈和电压互感器铁心的外表面设置非导磁材料层，充分考虑了互感器在运行过程中的电流与电压之间电磁场相互影响的精度问题，布局优异，结构紧凑。

6、高压一次线圈为方形结构，二次线圈呈水平套在高压一次线圈的一侧，该设计能进一步缩小电流互感器的体积，从总体来看，使得整个互感器的结构

更加紧凑，布局更加合理。

7、采用环氧树脂真空浇注成形的封装外壳，机械强度高，外表面采用硅橡胶外套直接注射成形，硅橡胶外套的上半部分设有大小伞裙，该设计采用两种不同材料复合成形技术，充分利用硅橡胶优异的憎水性和憎水迁移性，抗紫外线照射，自洁性强，大大的提高了污闪电压，满足了户外复杂的运行环境。大小伞裙的设计，可使整机污秽等级达到ⅳ级（31mm/kv）标准，满足了严重污秽

地区使用需求。

8、二次线圈的抽头达2-3个，使得整机具有3或4种电流比，具备一机多用原则，也为以后电力系统用户系统增容提供保证，免除增加费用负担。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的正视剖面图；

图3为图2的侧视剖面图；

图4为本发明的电气原理图。

图中：1、封装外壳，1-1、小椭圆柱体，1-2、大椭圆柱体，2、硅橡胶外套，2-1、小伞裙，2-2、大伞裙，3、圆柱形凸台，4、接线排，5、接线盒，5-1、铭牌，5-2、二次接线端子，5-3、出线孔，5-4、橡胶密封塞，5-5、密封垫，5-6、盖板，5-7、签封孔螺钉，5-8、嵌件，6、互感器器身，6-1、电流互感器器身、6-1-1、高压一次线圈，6-1-2、二次线圈，6-1-3、支架，6-2、电压互感器器身，6-2-1、高压一次绕组，6-2-2、铁心，6-2-3、夹件，7、低压端子，7-1、锥形凸台，8、嵌装螺母。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式详细说明如下：

如图1-3所示，一种户外全封闭复合绝缘单相组合互感器，包括互感器器身6、嵌装螺母8、设置在互感器器身6外部的封装外壳1、注射在封装外壳1外部的硅橡胶外套2、接线排4、接线盒5。封装外壳1由下部的大椭圆柱体1-2与上部的小椭圆柱体1-1组成，通过注射在封装外壳1外部的硅橡胶外套2将二者整合为一体，大椭圆柱体1-2的体积为小椭圆柱体1-1体积的1.25倍，该设计不仅使得产品结构更加契合，还可使得安装在高海拔地域内的产品更加稳固可靠。小椭圆柱体1-1顶部的硅橡胶外套2上设置有圆柱形凸台3，圆柱形凸台3上安装有对称分布的接线排4。

接线盒5位于硅橡胶外套2下端的一侧，接线盒5的下部设置有出线孔5-3，出线孔5-3内设置有橡胶密封塞5-4，所述橡胶密封塞5-4内置引线孔，接线盒5封口处设置有密封垫5-5、盖板5-6、签封孔螺钉5-7及嵌件5-8。

硅橡胶外套2下端的另一侧设置有锥形凸台7-1，锥形凸台7-1的位置与接线盒5对应，低压端子7位于锥形凸台7-1内。

互感器器身6包括电流互感器器身6-1和电压互感器器身6-2，电流互感器器身6-1位于小椭圆柱体1-1内，电压互感器器身6-2位于大椭圆柱体1-2内，电流互感器器身6-1和电压互感器器身6-2通过电气连接形成一个整体的器身结构。

电流互感器器身6-1包括高压一次线圈6-1-1、二次线圈6-1-2、支架6-1-3，高压一次线圈6-1-1为方形结构，上端伸出两个接线排4，二次线圈6-1-2呈水平套在高压一次线圈6-1-1的一侧，二次线圈6-1-2外径的一侧设有固定支架6-1-3，固定支架6-1-3固定在封装外壳1上。二次线圈6-1-2设有抽头，中间抽头可达2-3个。电流互感器器身6-1的二次线圈6-1-2外表面设置有非导磁材料层。

电压互感器器身6-2包括高压一次绕组6-2-1、铁心6-2-2、夹件6-2-3，电压互感器器身6-2的铁心6-2-2外表面设置有非导磁材料层。

接线盒5的上表面设有铭牌5-1，接线盒5内部设置有多个二次接线端子5-2。

封装外壳1采用环氧树脂真空浇注而成，硅橡胶外套2采用高温硫化硅橡胶注射在封装外壳1外部，硅橡胶外套2上半部分设有伸出相等、间距分布均匀的三道小伞裙2-1和四道大伞裙2-2，下半部分呈椭圆柱形。

工作原理：

如图4所示，15-20kv电力线路某相进线接入接线排4标志p1端，出线接入接线排4标志p2端，低压端子7接地，若某相线路电流为150a，而本发明实际电流比为100a-150a-200a/5a（s1-s2为100a/5a；s1-s3为150a/5a；s1-s4为200a/5a），则把二次接线端子5-2中的电流s1-s3、电压a-n通过电缆线接到电能表箱内，同时s3、n与嵌装螺母8分别接地。在所有电气连接正确的情况下，通过电磁感应原理，二次接线端子5-2中的电流s1-s3、电压a-n输出标准的低电压小电流信号供给测量仪表或电能计量装置使用，实现标准测量或计量。

本发明在国内外首次提出一种15-20kv户外全封闭复合绝缘单相组合互感器采用环氧树脂真空浇注与高温硫化硅橡胶复合绝缘技术的新原理，新方法，且具有布局优异、密封性强、结构简单、计量精准，抗干扰能力强，机械强度高的特点。解决了以往电流电压误差精度相互影响、高压端子对地距离有限、二次端子易渗水，不利于户外复杂多变的运行环境的问题。经过整合，可保证整机设备在全区域、全环境下的电力系统内正常运行使用，通过现场安装后测试，本发明配套整机在海拔5500米的地区能够正常运行。