专利名称：耐6kv以上浪涌电压的小型变压器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种小型变压器。
通常的小型变压器的初，次级绕组都是绕在同一个骨格上，彼此之间加上一层或二层静电屏蔽；也有的小型变压器的初，次级绕组分别绕在二个骨格上，但初级绕组不分段；即使初级绕组分段，它也没有采取对浪涌电压的均压措施，它只是作为220V和110V的变换用。因此，现有的小型变压器不能承受6KV的浪涌电压。
随着电力电子技术的发展，对AC/DC变换的主要器件之一的变压器的耐压提出相当高的要求，根据国家标准的有关规定，使用于各级电网中的仪表(主要是电度表)内的小型变压器除了能承受历时一分钟的2KV正弦50HZ的耐压试验外，还必须在线间和线对地之间承受10次6KV的浪涌电压冲击。对于第一个要求，现有的小型变压器都能满足，但对第二个要求，现有的小型变压器不能满足。一种可行的方案是加强层间绝缘，但这势必显著增加变压器的体积，以致这样的变压器无法按装在通常的(单相或三相)电度表内。
除此之外，对使用单片机的智能化仪表，还要保证整个系统能承受历时一分钟的2KV电快速脉冲的干扰。通常的抗干扰措施是加接电源滤波器和在变压器的初，次级绕组之间加静电屏蔽，但是电源滤波器会产生升压，一般的升压范围是1.1到1.2倍，从而使单片机供电的变压器在做6KV浪涌电压试验时，其实际承受的电压为6.6KV到7.2KV。在有体积和成本限制的前提下，制作满足这样高的耐压要求的小型变压器几乎是不可能的。
鉴于上述情况，本实用新型提供一种初级绕组分段并采取对浪涌电压的均压措施的小型变压器，同现有的小型变压器相比，它的优点是不但能承受7.5KV线间的浪涌电压冲击，6KV的线和地之间的浪涌冲击，而且也有效地抑制2KV电快速脉冲的干扰；此外，它只需通常的制造工艺，且其体积适合于按装在通常的(单相或三相)电度表内。从而满足有关的国家标准。
本实用新型的任务是以如下方式完成的把变压器的初级绕组分为N段(一般是2段，不大于8段)，并对它们采取对浪涌电压的均压措施，保证各段之间严格一致，而后把这N段绕组适当地串联起耒，使得这N段绕组各自所产生的磁通对次级绕组是相加的(即按同名端串联)，必要时对每段外接均压元件，以使每段绕组上的电压为浪涌电压的1/N。由于采用常规绝缘措施的变压器的一个初级绕组能承受4.2KV到4.5KV的浪涌电压，因此把初级绕组分为2段时，理论上可以承受8.4KV到9KV的浪涌电压。但实际上由于对浪涌电压的所有均压措施不可能使各段完全符合使每段上承受的电压为外加浪涌电压的1/N这一理想条件，一般有10％-20％的不均匀性，即使这样，采用常规绝缘措施也能制作出能承受7.6-8.1KV(10％不均匀性)的浪涌电压的小型变电器。
本实用新型的初，次级绕组之间设置静电屏蔽层，通常为1-2层，最多不超过4层，从而保证有效地抑制2KV电快速脉中的干扰。静电屏蔽层的设置与否对变压器能不能耐6KV以上的浪涌电压不产生实质性的影响。
图1是采用一个C型铁芯的本实用新型结构的剖视图。图2是采用二个C型铁芯或一个E型铁芯的本实用新型结构的剖视图。图3是采用二个C型分离铁芯的本实用新型结构的剖视图。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
参照附图，变压器的初级绕组分为二段[1]和[2]，分别绕在骨格[6]和[7]上，次级绕组[3]绕在骨格[8]上，[5]为静电屏蔽层，一般为一到二层，[4]为铁芯组件，图1是由一个C型铁芯提供的二柱铁芯，图2是由二个C型铁芯或一个E型铁芯提供的三柱铁蕊，图3是采用二个C型分离铁芯的情况。骨格和绕组之间，绕组的外面，绕组的层间，绕组和静电屏蔽之间都有由优质绝缘材料构成的绝缘层[9]，P11，P12是第1段初级绕组的引出线，P21，P22是第2段初级绕组的引出线，把这2段绕组适当地串联起耒，使得这2段绕组各自所产生的磁通对次级绕组是相加的(即按同名端相联接)。S1，S2是次级绕组的引出线。二段初级绕组的每层匝数，各自的总匝数都要相等，层间所用的绝缘层材料和厚度都要相同，从而使二段绕组电磁性能完全一致。此外，必要时，在P11和P12及P21和P22之间还要外接均压元件[11]，对图2和图3的情况，二个C型铁芯性能也要一致。
初级绕组也可以分为更多的段，但从工艺上考虑，不宜大于八段。在初级绕组分为N段时，对各段绕组的要求及联接方法和分为二段时相同，即要使N段绕组电磁性能完全一致。同样，对图2和图3的情况，二个C型铁芯性能也要一致。
在非分离铁芯情况，次级绕组无需分段，它是否分段对于本实用新型不产生实质性影响；只有在分离铁芯时，由于变压器原理它才需要按初级段数或其它数值分段。
权利要求1.一种耐6KV以上浪涌电压的小型变压器，包括初级绕组[1]，[2]及其骨格[6]，[7]；次级绕组[3]及其骨格[8]；铁蕊组件[4]；绕组间静电屏蔽层[9]；绝缘层[5]；外接均压元件[11]。本实用新型的特征在于初级绕组分为N段，N取值为2到8，各段绕组适当地串联，除在制作时采用保证各段电磁性能一致的均压措施外，必要时再外接均压元件，初次级绕组不在同一个骨格上，初次级绕组之间有静电屏蔽层。
2.根据权利要求1所述的耐6KV以上浪涌电压的小型变压器，其特征在于初，次级绕组在同一骨格上且初次级绕组之间有静电屏蔽层。
3.根据权利要求1所述的耐6KV以上浪涌电压的小型变压器，其特征在于分段的初级绕组分别置于分离的铁芯上，此时次级绕组亦分段，各初次级绕组不在同一个骨格上，初次级间有静电屏蔽层。
4.根据权利要求1所述的耐6KV以上浪涌电压的小型变压器，其特征在于分段的初级绕组分别置于分离的铁芯上，此时次级绕组亦分段，各初次级绕组在同一个骨格上，初次级间有静电屏蔽层。
专利摘要一种小型变压器，其特征是初级绕组由等分为2段或2段以上(不超过8段)的绕组串联而成，各段之间采用均压措施；初次级绕组之间设有静电屏蔽；初级绕组和次级绕组可在同一个骨格上，也可不在同一骨格上；变压器的铁芯可以合在一起，也可以是分离的，即使它的制作采用常规工艺，它也能承受6KV以上的浪涌电压和有效地抑制电快速脉冲的干扰，而且其体积适合于放置在现有规格的电度表内。
文档编号H01F30/06GK2253865SQ9522141
公开日1997年5月7日 申请日期1995年9月1日 优先权日1995年9月1日
发明者施大申, 施源 申请人:施大申, 施源