[发明专利]高压用多量程电流互感器

说明书

本发明的主题为一种高压用的、特别是可用于组合高压互感器中的高压用的多量程电流互感器(multirange current instrument transformer)，其中组合高压互感器由位于一个壳体中的电压互感器和电流互感器构成。

已知一些多量程电流互感器的设计，其中，初级绕组位于填充有绝缘/冷却液体或气体的金属容器中，而用于提供电流、改变量程、以及导出电流的初级绕组的末端和始端经由位于容器壳体中的套管从容器中伸出到位于容器壳体上在容器的相对壁上的两个相对接线条。电流量程通过对应于绕组电流的给定测量范围用夹具连接线圈始端和线圈末端进行切换。该连接必须在两个接线条上都进行，这一点由于夹具的数量及其组合而非常繁重并且容易被误接。

还已知一些多量程电流互感器的设计，例如在Pfiffner目录中出现的EJOF 145型互感器，其中，初级绕组经由套管伸出容器，并且容器的导电壳体被用作初级电流路径的返回绕组。用于提供电流、改变量程、以及导出电流的初级绕组的末端和始端以对应于给定电流测量范围的方式经由连接至接线条或连接至接线条和容器壳体的夹具连接到接线条上。在这些设计中，传导来自馈电线的初级电流的输入和输出端放在位于容器壳体内的套管中。对经过套管的电流端进行绝缘非常棘手，这是因为必须分别保持各套管的紧密性。此外，由于将容器的导电壳体用作初级电流路径的返回绕组，因此在确定关于电流路径的屏蔽电位化的连接的位置时存在不确定性。在组合互感器中，这样的设计是导致电压线圈的不稳定连接点的原因，其取决于当前所选的互感器工作的电流量程。

还已知一些单、双和三量程电流互感器的设计，例如在ABB目录中出现的JUK 123型，其中电流绕组位于填充有绝缘/冷却液体或气体的金属容器中，并且用于改变量程的电流初级绕组的适合端在金属容器内部连接到各量程的端子上，各量程的端子分别在容器壳体外侧的两侧上经由套管伸出以用于各电流量程。在该情况下，当电流量程改变时，可能出现的外侧馈电线的误接能够被避免，但是电流量程的改变需要将外部馈电线切换到适于给定初级电流测量范围的外部端子，而这要求必须将互感器从馈电线断开。该操作是困难的，因为端子位于容器的不同部分，并且该切换通常要求造出另外的分段或更改外部馈电线的分段以完成该切换，特别是当连接采用所谓的非柔性连接、即通过扁条或连接管构成的连接的形式时。

日本专利说明书JP8115836记载了一种已知的三量程电流互感器，其中初级和次级绕组位于填充有绝缘/冷却液体或气体的金属底部容器中。初级绕组的末端和始端连接至互感器的初级端子，位于互感器顶部容器的绝缘盖上。连接至外部馈电线的两个输入和输出端子等距离地排列在互感器顶部容器的绝缘盖的周长上，并且其经由套管伸出互感器。在互感器内，互感器外部端子连接至整个初级绕组的最外端输出引线。所有初级绕组的末端和始端均成对的经由上部容器的绝缘盖进行标记并伸出互感器。互感器的电流量程通过经由夹具串联、并联或串并联经过上部容器绝缘盖伸出的绕组末端和始端进行切换，从而允许设备分别工作在下述量程：最高额定电流，中等电流或最低额定电流，互感器被设计用于这些量程。

专利说明书GB183480记载了一种已知的多量程电流互感器，其中初级绕组被提供有引出到连接设备的抽头。根据该发明，一种开关设备位于封闭互感器壳体的部件上，采用该开关设备可以从一个位置来到另一位置而不会中断电流。开关设备具有旋转的大规模导电片，其为外部电流提供端和互感器电流路径的抽头端之间的电桥。该外部电流提供端具有具体可为圆形的板并且位于与抽头输出端完全相反的圆周侧上。互感器量程的改变通过转动旋转导电片实现，通过固定至旋转导电片的外部绝缘手轮转动旋转导电片。在转动中，旋转导电片的一端在圆形端子上滑动，而第二端变换其位置并接触抽头的输出端。该发明仅仅可用于低压电流互感器，而一定不能用于高电压电流互感器，这是由于明显的个人安全原因：初级电路的端子处于高电压电位，并且测量量程只须随着初级电路的断电和适当接地而改变。当在电流提供端的圆形板上滑动开关设备时，触头发生氧化，此时还存在发生危险电弧的风险。