一种CVT电磁单元用中间变压器的制作方法

本发明涉及CVT技术领域，特别是一种CVT电磁单元用中间变压器。

背景技术：

近年来，随着电网设备的更新换代，电容式电压互感器(CVT)已经逐步取代了传统的电磁式电压互感器。电容式电压互感器主要由电容分压器、中间变压器、补偿电抗器及阻尼装置等元件组成。他是利用电容分压器将高电压降到中压，再经过中间变压器降到低压，供给电压测量和继电保护的信号取样装置。

原油浸式电磁单元中的中间变压器，其铁芯结构由硅钢片叠装而成为“日”字型铁芯、体积大、材料多，加工工艺复杂，在剪切、冲压钻孔、螺丝等作用下容易使硅钢片内部受到破坏，进而导磁率下降，流涡增大、空载铁损高、易发热、噪音大等缺陷，且还会影响精度等技术指标。

CVT的中间变压器结构经过了多次的发展变化，从叠片铁芯到现在广泛采用的“C"型铁芯，无论是体积还是铁损都比过去有了明显改善。但现有CVT的中间变压器，通常采用单个C型铁芯或者将至少两个C型铁芯对接成一体，但即使是对接，仍然会存在缝隙，密封性差，从而产生漏磁现象，导致导磁率下降。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种结构紧凑，体积小，节材省能，导磁率高，局放放电小的CVT电磁单元用中间变压器。

本发明的技术方案是：一种CVT电磁单元用中间变压器，包括壳体和设于壳体内的铁芯；所述铁芯呈口字型；所述铁芯的一侧边从内到外依次绕制有第一绝缘层、二次绕组、第二绝缘层、一次绕组和第三绝缘层；所述一次绕组分段绕制。

进一步，所述一次绕组连接通过绝缘凸台引出至外部的一次出线端子。

进一步，所述绝缘凸台的截面形状为梯形。

进一步，所述一次绕组分段绕制的结构为：每段绕制线圈的匝数相同，每段绕组代表一层，相邻层之间设有第四绝缘层。

进一步，所述二次绕组连接通过调节出线盒引出至外部的二次出线端子，所述调节出线盒内设凸头调节螺栓。

进一步，所述调节出线盒的内腔呈凹形。

进一步，所述凸头调节螺栓的数量为8~16个。

进一步，所述第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和第四绝缘层均为电缆绝缘纸，且壳体与铁芯之间填充有绝缘树脂，通过真空浇注封装成型。

进一步，所述铁芯的下侧设有伞裙。

进一步，所述调节出线盒的顶端通过盖体密封。

进一步，所述一次出线端子和二次出线端子均用耐高温绝缘软线引出。

本发明的有益效果：

（1）口字型铁芯使得整体结构紧凑，体积小，重量轻，节材省能；

（2）一次绕组的分段绕制结构有效保证了场强的均匀性，大大降低了局部放电水平，其局部放电水平小于等于10PC；

（3）漏磁阻抗小，导磁率高，空载电流小于200mA；

（4）误差精度可达到0.2级以上；

（5）调节出线盒和凸头调节螺栓的设计可增加爬电距离，加强绝缘强度，避免产生漏电现象。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例绕组绕制的结构示意图；

图3为本发明实施例一次绕组分段绕制的结构示意图；

图4为本发明实施例一次绕组分段绕制的另一结构示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1所示：本实施例的CVT电磁单元用中间变压器包括壳体1、铁芯2，壳体固定于安装板10上。

铁芯2设置在壳体1内，铁芯2可以采用长条形的硅钢片由R形或阶梯形卷制成口字型卷，替代常见的插片式日字形铁芯或C型铁芯。由于口字型铁芯为一个封闭式结构，其整体结构紧凑，无须用螺栓坚固，一方面磁路长度短，体积小，重量轻，能够使一次绕组3和二次绕组4相对节省四分之一的钢片和钢材；另一方面，由于不会存在缝隙，使得漏磁阻抗小，导磁率高，空载电流小于200mA，不易饱和，误差精度可达到0.2级以上；此外，还可防震动，运输加速度可超过2m/s²。

如图2所示：铁芯2的一侧边从内到外依次绕制有第一绝缘层5、二次绕组4、第二绝缘层6、一次绕组3和第三绝缘层7；一次绕组3为分段绕制结构。本实施例的一次绕组3是指高压绕组，二次绕组4指低压绕组。本实施例所设计的绕组结构，其一次绕组3分段绕制成型，可降低每层线圈间的电压强度，并且在铁芯与一次绕组3、二次绕组4之间均设置绝缘层，形成可靠有效的屏蔽结构，有效保证了场强的均匀性，大大降低了局部放电水平，其局部放电水平小于等于10PC，工艺把控严格。

一次绕组3分段绕制的结构为：每段绕制线圈的匝数相同，每段绕组代表一层，相邻层之间设有绝缘树脂。例如，如图3所示：假设一次绕组3的线圈匝数为300匝，现有一次绕组的绕法通常是直接绕制在一层上，即300匝；而本实施例的绕法为：将300匝线圈32分三段绕制，每段绕100匝，即代表一层，总共分三层绕制，每层均为100匝，且相邻层之间设有第四绝缘层31。又或者，如图4所示：将300匝线圈32分六段绕制，每段绕50匝，总共分六层绕制，每层均为50匝，且相邻层之间设有第四绝缘层31。本实施例一次绕组3的分段绕制结构能够大大降低层间的电压强度，有效保证场强的均匀性，降低局部放电水平，其局部放电水平小于等于10PC，工艺把控严格。

另外，本实施例仅对口字型铁芯的单侧进行绕制，而不是在两侧边均绕制线圈，是为了防止漏磁现象，大大提高导磁率。

其中，第一绝缘层5、第二绝缘层6、第三绝缘层7均为电缆绝缘纸，由此可大大提高各线圈层间的绝缘性。壳体1与铁芯2之间也填充有绝缘树脂，本实施例的绝缘树脂为环氧树脂，优选地，通过真空浇注填充封装成型。这样，可将铁芯2、一次绕组3和二次绕组4固定成一体，一方面使得整体结构紧凑，另一方面，长期使用过程中不会出现绝缘劣化现象，产品绝缘十分稳定，全封闭干式优化结构设计，保证产品具有可靠的防潮防凝露性能，不会因为产品表面的凝露而出现漏电放电问题，大大增加了线圈绕组的机械强度和抗短路能力。

实施例的中间变压器结构紧凑，体积小，重量轻，节材省能，绕制方法便捷，精度高，空载损耗低，局放放电小。

本实施例中，一次绕组3连接通过绝缘凸台8引出至外部的一次出线端子31，绝缘凸台8的截面形状优选为梯形。本实施例之所以一次出线端子（即高压接线端子）31从绝缘凸台8中引出，形成封闭的空间，不会暴露在空气中产生漏电现象。一次出线为耐高压耐温绝缘软线，可直接与CVT的电容分压器连通。

二次绕组4连接通过调节出线盒9引出至外部的二次出线端子（即低压接线端子）41，调节出线盒9内设14个凸头调节螺栓91。调节出线盒9的顶端设有盖体92，形成一个密封的腔体，内腔呈凹形。通过设置凸头调节螺栓91，不仅可增加爬电距离，加强绝缘强度，还能避免水路，不会产生放电现象；且通过凸头调节螺栓91可进行误差调整。例如，将14个凸头调节螺栓91中的两个凸头调节螺栓连接主绕组，其余12个凸头调节螺栓连接副边的6组调节绕组，其出线端均为凸头结构，经调试后，均封闭在调节出线盒9内，添加软质绝缘胶状材料，绝缘安全可靠。

二次出线为耐温绝缘软线，可直接与CVT的电磁单元二次出线板接通。

另外，铁芯2的下侧设有伞裙21，在使得一次出线端子31与二次出线端子41采用绝缘线且不外露于空气中的同时，设置伞裙21可有效提高绝缘爬距，达到安全可靠的目的。

整体而言，本实施例的中间变压器具有以下优点：（1）整体结构紧凑，体积小，重量轻，节材省能；（2）有效保证了场强的均匀性，大大降低了局部放电水平，其局部放电水平小于等于10PC；（3）漏磁阻抗小，导磁率高，空载电流小于200mA；（4）误差精度可达到0.2级以上；（5）调节出线盒和凸头调节螺栓的设计可增加爬电距离，加强绝缘强度，避免产生漏电现象。