专利名称：一种微型电压互感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电压互感器，它具有结构紧凑、体积小、重量轻等诸多优点，可以广泛使用在对互感器要求小型化的领域。
背景技术：
在电气设备中，有很多要求使用小型电压互感器的场合，如电力机车上的高压互感器，电气化铁路接触网测试过程中安放在支柱上的高压互感器等，都要求小型化。这些场合使用的互感器功率都不大，只有几十伏安，有的甚至不到10伏安。然而，由于传统电压互感器采用链环式结构即铁芯为一个闭环，线圈为一个闭环，两个闭环相互嵌套，成垂直角度。再加上在高压环境下还需要有足够的绝缘间隙，因此，传统的高压互感器的功率要求虽然不大，但尺寸都不可能做得太小。体积过大的互感器浪费也很严重。铁芯、线圈之间的空隙都要求用绝缘材料填满；线圈从内到外绕了很多匝。越往外的线圈直径越大，使用的导线越多。导致材料耗费大，成本提闻。体积和重量过大的互感器不仅难以安装，而且影响现场作业。研制一种小型的互感器势在必行。
发明内容
导致电压互感器难以小型化的原因之一是线圈的层间电压不能过大。高压互感器的线圈从头至尾，相差几万伏，线圈一层一层地叠压在一起，其圈数和层数都要求足够多。传统的电压互感器只使用一个线圈，造成外面的导线缠绕周长过大，使用导线过多，使整个互感器的体积不可能过小。
本发明把原来的一个大线圈拆分成几个小的线圈。这些线圈的总圈数与一个大线圈相当，但线圈的直径小了，从而节约了材料，减少了尺寸。各个小线圈之间使用高性能绝缘材料隔离，从而保证了绝缘性能。图1中线圈3是高压线圈，因此可以做得小些，留有的绝缘空间更大些，线圈6是低压线圈，因此可以做得大些，绝缘空间小些。导致电压互感器难以小型化的原因之二是铁芯也不能太小。因为有个极限高压下的磁路饱和的问题。铁芯又是导体，又需要绝缘，因此，传统互感器的铁芯要做得足够大。本发明将一个铁芯拆分成多个门字形铁芯。这些铁芯的横截面的总面积与原来的一个铁芯相当。但分散后分别布置在柱形铁芯的周围，不仅有效地利用了空间，还保持了原有的性能。与现有技术相比，本发明的有益效果是一、不影响互感器的工作性能。二、充分利用了线圈、铁芯空余空间，可以大幅度降低互感器的体积，也降低了互感器的成本。三、体积小、重量轻的互感器为现场维修、施工都带来了极大的方便。
图1是本发明实施例的结构主视图。图2是图1的仰视图。图3是图1中A-A截面的剖视图。
具体实施例方式下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的详细说明。实施方案I首先制作好柱形铁芯I和若干个门字形铁芯2，再制作几个线圈3、4、5、6，注意高压线圈(例如，图1中的线圈3)的圈数要少些，以便留有足够的空间进行绝缘隔离。然后把各个线圈套在柱形铁芯上，并注意各线圈之间和铁芯之间的绝缘隔离。把做好的几个门字形线圈紧密环绕在柱形铁芯的周围，形成圆柱状。把这个由铁芯、线圈、绝缘层组成的圆柱状物体放入支撑筒9内，然后灌胶。灌胶成型后形成外绝缘层12、14和底座15。灌胶前注意引线和内部线圈的连接是否正确。最后浇注裙叶13。实施方案2
当裙叶和外绝缘层使用陶瓷、玻璃等材料制作时，应首先整体烧制外绝缘层14、底座15和裙叶13所组成的外壳。烧制时注意顶部留有开口，以便将由铁芯1、2、线圈3、4、5、6和内绝缘层10、11组成的圆柱体放入预先烧制好的外壳内。最后进行封装等工艺即可。
权利要求
1.一种微型电压互感器，由柱形铁芯(I)、门字形铁芯(2)、多级线圈(3) (4) (5) (6)、接线柱(7) (8)、支撑筒(9)、内绝缘层(10) (11)、外绝缘层(12) (14)、裙叶(13)和底座(15)等组成，其特征在于所述的柱形铁芯(I)由I个或数个门字形铁芯(2)紧密环绕，在柱形铁芯(I)和门字形铁芯(2)之间安放有I个或数个线圈(3) (4) (5) (6)，各线圈之间、线圈和铁芯之间用内绝缘层(10) (11)隔离，所有线圈、内绝缘层(10) (11)、铁芯(I) (2)都放置在支撑筒(9)内，支撑筒(9)、铁芯(I) (2)由外绝缘层(12) (14)密封，外绝缘层(9)的四周固化了裙叶(13)，接线柱(7)和(8)固结在外绝缘层的表面，整个结构固结在底座(15)上。
2.如权利要求1所述电压互感器，其特征在于所述的多级线圈(3)(4) (5) (6)的连接方法为串接式和分离式两种，串接式连接是将各线圈首尾相连，按自耦变压器的方式工作，分离式连接是其中有一个或几个线圈是独立的，按一般变压器的方式工作。
3.如权利要求1所述电压互感器，其特征在于支撑筒(9)可以不要，而直接将铁芯Cl) (2)、多级线圈(3) (4) (5) (6)、内绝缘层(10) (11)用外绝缘层(12) (14)的材料整体浇注。
4.如权利要求1所述电压互感器，其特征在于接线柱(7)(8)—个接高压，另一个接低压或地，输出电压可以在高压端输出，也可以在低压端输出。
5.如权利要求1所述电压互感器，其特征在于外绝缘层(12)(14)以及底座(15)、裙叶(13)用绝缘材料制作，如环氧树脂、硅橡胶、聚氟类塑料、玻璃、陶瓷等。
全文摘要
本发明公开了一种微型电压互感器。它的柱形铁芯(1)由1个或数个门字形铁芯(2)紧密环绕，在柱形铁芯(1)和门字形铁芯之间安放有1个或数个线圈(3)(4)(5)(6)，各线圈之间、线圈和铁芯之间用内绝缘层(10)(11)隔离，所有线圈、内绝缘层(10)(11)、铁芯(1)(2)都放置在支撑筒(9)内，支撑筒(9)、铁芯(1)(2)由外绝缘层(12)(14)密封，外绝缘层(9)四周固化了裙叶(13)，接线柱(7)和(8)固结在外绝缘层的表面，整个结构固结在底座(15)上。与目前广泛使用的链环式互感器相比，具有体积小，重量轻，使用铜导线少，因而成本也较低等优点。它把互感器与瓷瓶结合在一起，可以代替电气设备上的高压瓷瓶，一物两用。
文档编号H01F27/24GK103065781SQ201310031298
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者李丰良, 常丽 申请人:李丰良, 常丽