一种用于对抗工频磁场骚扰的电压互感器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于对抗工频磁场骚扰的电压互感器的制造方法，属于电磁兼容
技术领域。
【背景技术】
[0002] 电磁兼容（Electromagnetic Compatibility EMC)其定义是：设备或系统在其所 处的电磁环境中能正常工作，且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。 EMC技术重要性日益增加，有两方面的原因：第一，电子设备日益复杂，特别是模拟电路和 数字电路混合的情况日渐增加、电路的工作频率越来越高，导致了电路之间的干扰更加严 重。第二，为了保证电子设备稳定可靠地工作，越来越多的国家开始强制执行EMC标准。电 子电器产品的电磁兼容性能是一项非常重要的技术指标，它不仅关系到产品本身的安全 性、可靠性，也关系到电磁环境的保护问题。
[0003] 在有电流流过的地方都会伴生磁场，工频磁场骚扰是电磁骚扰最为常见的一种。 在我国工频磁场的频率为50Hz。工频磁场抗扰度的国家标准为GB/T17626. 8, GB/T17626. 8 标准就是为了检查设备或系统在附近有工频磁场的情况下，对磁场的抵抗能力。
[0004] 在正常情况下，由工频电流所产生的稳定磁场相对较小，但在故障状态下，电流伴 生的磁场就比较强。在工频磁场的作用下，电力保护设备可能会产生程序紊乱，内存数据丢 失，甚至出现误动作，危害电网的安全运行。互感器是将电网高电压、大电流的信息传递到 低电压、小电流二次设备侧的计量、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特殊变压器。互 感器性能的好坏，直接影响到电力系统测量、计量的准确性和继电器保护装置动作的可靠 性。所以为了保证电力保护设备的工频磁场的抗扰度性能，必须提高设备使用的互感器的 工频磁场抗扰度性能。
[0005] 电压互感器的两种制作工艺的简图如图1所示，其铁芯上有两个绕组。原边绕组 匝数为5000~8000匝，副边绕组则为原边绕组的+~^ (即0. 25%~2% )，所以副边 绕组在环形铁芯上只占据很小的一块扇形。
[0006] 目前市场上的制作工艺如图1的左图所示，将原边5000匝线均匀绕在铁芯360度 区域上，在原边绕组上绕绝缘层、屏蔽层后，选择一块"混叠区"布置二次绕组。图1右图所 示，原边占据铁芯300区域，副边占据10区域，剩余的50扇形区内不布线，以强化原副边的 隔离水平。
[0007] 如果采用以上两种生产工艺，原边绕组均匀分布，则在工频磁场的骚扰下，原边不 能产生电枢反应。铁芯中流过两路分开的磁势，其中一路穿过副边绕组必然会产生感应骚 扰电压。
[0008] 综上，铁芯中磁势有：空间骚扰磁场F。，原边线圈产生的磁场F1，副边线圈产生的 磁场F 2。FfFfF2= F Σ为铁芯总的骚扰磁场总和。如果因为某种原因导致F 2辛0,而其产 生的磁通又正好匝链了二次绕组，则互感器就会输出骚扰电压，引起继电保护装置的误动， 危害电网的安全运行。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提出一种用于对抗工频磁场骚扰的电 压互感器的制造方法，解决电压互感器产生工频磁场骚扰。
[0010] 本发明采用如下技术方案：一种用于对抗工频磁场骚扰的电压互感器的制造方 法，其特征在于，包括如下步骤：
[0011] 步骤SSl将环绕在环形铁芯上的原边绕组均匀布置；
[0012] 步骤SS2将环绕在环形铁芯上的副边绕组分为两块，每一块所述副边绕组缩减为 1个窄带；两块所述副边绕组对称布置在环形铁芯的两侧，两块所述副边绕组的线包串联 后输出；
[0013] 步骤SS3封外壳时，将所述副边绕组的中心线对准所述外壳的对角线，并且沿45 度角进行封装。
[0014] 优选地，来自正X、正Y方向的骚扰磁场进入环形铁芯后分成两路，能分别匝链原 边绕组、对称分布的副边绕组，感应方向相反的幅值相等、相位相同的电动势，相互抵消后 对外输出电动势为零。
[0015] 优选地，骚扰磁场沿环形铁芯的中心进入，感应方向相反的幅值相等、相位相同电 动势，相互抵消后对外输出电动势为零。
[0016] 优选地，对空间任意方向的磁场，通过进行空间矢量分解为XYZ方向，感应方向相 反的幅值相等、相位相同的电动势，相互抵消后对外输出电动势为零。
[0017] 本发明所达到的有益效果：采用副边绕组对称分布，45度角封装的制造工艺，可 使电压互感器成功得对抗工频磁场骚扰，通过工频磁场EMC认证。
【附图说明】
[0018] 图1是现有的电压互感器的两种制作工艺的简图。
[0019] 图2是本发明的一种用于对抗工频磁场骚扰的电压互感器的制造方法的工艺简 图。
[0020] 图3是本发明的沿正X、正Y方向的骚扰磁场进入环形铁芯的一种实施例。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明 的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0022] 图2是本发明的一种用于对抗工频磁场骚扰的电压互感器的制造方法的工艺简 图，本发明采用如下技术方案：一种用于对抗工频磁场骚扰的电压互感器的制造方法，其特 征在于，包括如下步骤：
[0023] 步骤SSl将环绕在环形铁芯上的原边绕组均匀布置；因为原边绕组匝数多，所以 可以很容易做到均匀，均匀绕制的原边，在外界磁场骚扰之下，不会发生电枢反应；
[0024] 步骤SS2将环绕在环形铁芯上的副边绕组分为两块，每一块所述副边绕组缩减为 1个窄带；两块所述副边绕组对称布置在环形铁芯的两侧，两块所述副边绕组的线包串联 后输出；因为副边绕组匝数在200以内，因此缩减成两个窄带，是完全可行的；与均匀布置 相比，本方法不需要更绕线工艺，也不需要增加副边匝数，因此可操作性更强。
[0025] 步骤SS3封外壳时，将所述副边绕组的中心线对准所述外壳的对角线，并且沿45 度角进行封装。
[0026] 图3是本发明的沿正X、正Y方向的骚扰磁场进入环形铁芯的一种实施例，来自正 X、正Y方向的骚扰磁场进入环形铁芯后分成两路，能分别匝链原边绕组、对称分布的副边 绕组，感应方向相反的幅值相等、相位相同的电动势，相互抵消后对外输出电动势为零。
[0027] 优选地，骚扰磁场沿环形铁芯的中心进入，感应方向相反的幅值相等、相位相同电 动势，相互抵消后对外输出电动势为零。
[0028] 优选地，对空间任意方向的磁场，通过进行空间矢量分解为XYZ方向，感应方向相 反的幅值相等、相位相同的电动势，相互抵消后对外输出电动势为零。
[0029] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形 也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种用于对抗工频磁场骚扰的电压互感器的制造方法，其特征在于，包括如下步 骤： 步骤SSl将环绕在环形铁芯上的原边绕组均匀布置； 步骤SS2将环绕在环形铁芯上的副边绕组分为两块，每一块所述副边绕组缩减为1个 窄带；两块所述副边绕组对称布置在环形铁芯的两侧，两块所述副边绕组的线包串联后输 出； 步骤SS3封外壳时，将所述副边绕组的中心线对准所述外壳的对角线，并且沿45度角 进行封装。2. 根据权利要求1所述的一种用于对抗工频磁场骚扰的电压互感器的制造方法，其特 征在于，来自正X、正Y方向的骚扰磁场进入环形铁芯后分成两路，能分别匝链原边绕组、对 称分布的副边绕组，感应方向相反的幅值相等、相位相同的电动势，相互抵消后对外输出电 动势为零。3. 根据权利要求2所述的一种用于对抗工频磁场骚扰的电压互感器的制造方法，其特 征在于，骚扰磁场沿环形铁芯的中心进入，感应方向相反的幅值相等、相位相同电动势，相 互抵消后对外输出电动势为零。4. 根据权利要求3所述的一种用于对抗工频磁场骚扰的电压互感器的制造方法，其特 征在于，对空间任意方向的磁场，通过进行空间矢量分解为XYZ方向，感应方向相反的幅值 相等、相位相同的电动势，相互抵消后对外输出电动势为零。
【专利摘要】本发明公开了一种用于对抗工频磁场骚扰的电压互感器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤SS1将环绕在环形铁芯上的原边绕组均匀布置；步骤SS2将环绕在环形铁芯上的副边绕组分为两块，每一块所述副边绕组缩减为1个窄带；两块所述副边绕组对称布置在环形铁芯的两侧，两块所述副边绕组的线包串联后输出；步骤SS3封外壳时，将所述副边绕组的中心线对准所述外壳的对角线，并且沿45度角进行封装。本发明采用副边绕组对称分布，45度角封装的制造工艺，可使电压互感器成功得对抗工频磁场骚扰，通过工频磁场EMC认证。
【IPC分类】H01F38/24, H01F41/00, H01F27/30, H01F41/04
【公开号】CN105206408
【申请号】CN201510649180
【发明人】周兆庆, 余华武, 曹玉保
【申请人】南京国电南自电网自动化有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月9日