一种单相接地电压互感器的制作方法

本实用新型涉及电压传感器领域，尤其涉及一种单相接地电压互感器。

背景技术：

电压互感器和变压器类似，是用来变换线路上的电压的仪器。电压互感器主要包括一次线圈、二次线圈、铁心和绝缘体，在使用时，当在一次线圈上施加一个电压U1时，在铁心中就产生一个磁通φ，根据电磁感应定律，则在二次线圈中就产生一个二次电压U2。通过改变一次或二次绕组的匝数，就可以产生不同的一次电压与二次电压比，即可组成不同比的电压互感器。电压互感器主要是将高电压按比例转换成低电压，电压互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等，主要应用在电力系统开关柜中测量电压、电能或继电保护的重要零件。中压单相接地电压互感器线圈的一次线圈外层都会设置一次屏蔽层，目的在于屏蔽外界电场，均衡线圈电场。目前绝缘大多数厂家设置的一次屏蔽层的长度比一次线圈导线的宽度略窄或等宽，这样设置后，线圈端面边沿绝缘介质的电场集中程度高，导致局部放电合格率较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：为解决现有的单相接地电压互感器的一次线圈端面边沿绝缘介质的电场集中程度高，导致局部放电合格率较低的问题，本实用新型提供工艺中单相接地电压互感器。

本实用新型的技术方案如下：

一种单相接地电压互感器，包括铁芯、二次线圈、一次线圈和绝缘层，其特征在于，铁芯与二次线圈之间设有第一绝缘层，二次线圈与一次线圈之间设有第二绝缘层，所述第二绝缘层与一次线圈之间设有第一屏蔽层，所述一次线圈外设有第二屏蔽层，所述第一屏蔽层和第二屏蔽层在铁芯中心轴方向的宽度大于一次线圈在铁芯中心轴方向的宽度；所述第二屏蔽层的两个端面均设有环形导电管。

进一步地，所述第一屏蔽层和所述第二屏蔽层在铁芯中心轴方向宽度相同，且所述第一屏蔽层和第二屏蔽层在铁芯中心轴方向的宽度大于一次线圈在铁芯中心轴方向的宽度的部分为一次线圈轴向厚度的1/3。

优选地，所述环形导电管的材质为铝、铜、钨、镍或铁中的一种或几种。

采用上述方案后，本实用新型的有益效果在于：

(1)第一屏蔽层和第二屏蔽层伸出在线圈端面使一次线圈端面外与一次线圈本体处于同一个电容内，在一次线圈端部区域电场与线圈本体相差很小，降低了产生局部放电的可能，从而提高了局部放电的合格率。

(2)由于第一屏蔽层和第二屏蔽层本身较薄，其两端在一次线圈之外，在第二屏蔽层的两个端面增加环形导电管，电压互感器工作时，改善第一屏蔽层和第二屏蔽层本身端面的电场集中，减弱导第二屏蔽层边沿的电场强度，进一步减小了产生局部放电的机率。

附图说明

图1为本实用新型的局部结构剖视图；

图2为本实用新型的线圈绕制好后的主视图；

图3为本实用新型的线圈绕制好后的侧视图；

图4为本实用新型的电压互感器外部结构主视图；

图5为本实用新型的电压互感器外部结构侧视图；

图中标记：1-铁芯，2-二次线圈，3-一次线圈，4-第一绝缘层，5-第二绝缘层，6-第一屏蔽层，7-第二屏蔽层，8-环形导电管，9-层间绝缘层，10-焊板连接。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图为本实用新型的电压互感器中与作出改进的一部分，如果所示，本实用新型的单相接地电压互感器，包括铁芯1、二次线圈2、一次线圈3和绝缘层，铁芯1与二次线圈2之间设有第一绝缘层4，二次线圈2与一次线圈3之间设有第二绝缘层5，所述第二绝缘层5与一次线圈3之间设有第一屏蔽层6，所述一次线圈3外设有第二屏蔽层7，所述第一屏蔽层6和第二屏蔽层7在铁芯1中心轴方向的宽度大于一次线圈3在铁芯1中心轴方向的宽度；所述第一屏蔽层6和第二屏蔽层7的两个端面均设有环形导电管8。第一屏蔽层6和第二屏蔽层7为半导电纸，第一屏蔽层6是半导电纸，与一次的接地端N连在一起后直接接地；第二屏蔽层7是外包有半导电纸的金属层，与一次高压端A连在一起的。图2和图 3为完整的电压互感器内部结构图。

本实用新型中一次线圈3和二次线圈2采用常用的漆包线，第一绝缘层4、第二绝缘层5以及层间绝缘层9采用的是PMP材料，对于一次线圈3，一次线圈 3由导线多层绕制而得到的，一次线圈3的每一层线圈之间都设有层间绝缘层9，图中的A、N为一次线圈3的出线端；对于二次线圈2，二次线圈2仅含有一层电线图中的a、n为二次线圈2的出线端。为了方便后续的电压互感应器制备，在二次线圈2的下方设有焊接连板9，在线圈绕制完成后，通过焊接连板9固定在模中，一次线圈和二次线圈之间的带有空隙的区域，以及一次线圈和二次线圈的外部，均要填充绝缘材料，这些都为本领域技术人员的通知技术，在此不做过说明。电压互感器封装后的外部结构图如图4和图5所示，n端和N端接地，a 段接到外部仪表，高压端A连接到三相电网中。在第一屏蔽层6和第二屏蔽层7 伸出在一次线圈3端面使一次线圈3的端面外与一次线圈3本体处于同一个电容内，在一次线圈3端部区域的电场与一次线圈3本体的电场相差很小，降低了产生局部放电的可能性，从而提高了局部放电的合格率。

由于第一屏蔽层和第二屏蔽层本身较薄，其两端在一次线圈之外，在第二屏蔽层的两个端面增加环形导电管，电压互感器工作时，改善第一屏蔽层和第二屏蔽层本身端面的电场集中，减弱导第二屏蔽层边沿的电场强度，进一步减小了产生局部放电的机率。

相反，还是从一个电容的角度分析，如采用通常的第一屏蔽层6和第二屏蔽层7的设置方式，第一屏蔽层6和第二屏蔽层7不比一次线圈3的所占宽度大，一次线圈3端部区域某点的电场与其相对于电极的位置及介质的介电常数有关。因为一次线圈3每层的匝数基本一致，层间电压也就基本相同，层间距离也相同，那么在一次导线端面的层间电场就基本一致；对于层间绝缘端面，由于绝缘介质与层间绝缘的介电常数的差异，加之电场梯度不均匀，导致电场集中较为明显。

所述第一屏蔽层6和所述第二屏蔽层7在铁芯1中心轴方向宽度相同，且所述第一屏蔽层6和第二屏蔽层7在铁芯1中心轴方向的宽度大于一次线圈3在铁芯1中心轴方向的宽度的部分为一次线圈3轴向厚度的1/3。对于现有的单相接地电压互感器，其一次屏蔽的宽度一般不超出一次导线绕制的宽度，本实用新型将第一屏蔽层6和第二屏蔽层7的宽度加大，具体得将加大的宽度设定为一次线圈3轴向厚度的1/3，如果宽度过大，会影响整个单相接地电压互感器的整体体积，如果宽度过小，导电环形管不方便安装在端面，就达不到上面所述的有益效果，因此，经过多次试验后，发现第一屏蔽层6和第二屏蔽层7在铁芯1中心轴方向的宽度大于一次线圈3在铁芯1中心轴方向的宽度的部分为一次线圈3轴向厚度的1/3是最好的距离。

如图2所示，环形导电管8为实心环或网状环中的一种，环形导电管8的材质为铝、铜、钨、镍或铁中的一种或几种，这些金属都是常用的金属，方便获取，加工简单。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。