7.电压互感器的基本结构

电压互感器的基本结构
电压互感器的基本结构主要由绕组、铁心和绝缘构成。

单相双绕组电压互感器的两个绕组：一次绕组和二次绕组。

单相三绕组电压互感器有三个绕组：一次绕组、二次绕组和剩余电压绕组。

三相双绕组和三绕组电压互感器的绕组，相当于三个单相双绕组和三绕组电压互感器的绕组。

电压互感器的铁心有方形叠片铁心、C形卷铁心和环形卷铁心三种结构。

方形叠片铁心，是将硅钢片剪成所需尺寸的方片，然后将硅钢片一片一片叠成铁心。

这种铁心的优点是绕组绕制和绝缘方便，绕组和绝缘可以预先在绕线机上绕制好，然后装入硅钢片铁心；缺点是铁心之间有气隙，磁性能低，绕组的漏磁大，电力系统中用的电压互感器一般都采用这种铁心。

单相35kV及以下采用的单柱旁轭式铁心如图2所示，绕组装在铁心的中心柱上。

三相电压互感器采用的三相三柱旁轭式（又称三相五柱式）铁心如图3所示，ABC三相绕组分别装在中间的三个心柱上。

110kV及以上串级式电压互感器采用的双柱式铁心如图4所示，绕组装在两个心柱上。

绕组一般都是空心圆柱形的，为了充分利用绕组的内圆空间，铁心柱的截面通常采用多级梯形，如图5所示。

级数越多，截面越接近于圆形，在一定的直径下，铁心柱的有效截面也越大，绕组的匝数同可相应减小。

但是级数增加，叠片的种类也随着增多，从而使铁心制造的工艺复杂。

电压互感器铁心截面的级数可参照变压器选择。

对于不同铁心柱直径选择的合理级数如表4所列。

C形卷铁心是将铁心卷制成椭圆形，然后锯开成C形，锯口经磨床磨平。

两对C形铁心组成单柱旁轭式铁心，如图6所示。

绕组装在两对C形铁心组成的柱上。

装上绕组后，原锯口再胶合在一起。

C形铁心磁性能优于叠片铁心，小型且大量生产时，制作工艺比较简单。

主要用于10kV 以下单相电压互感器。

环形卷铁心是由硅钢片带直接卷制而成。

由于铁心没有气隙，且磁通顺着硅钢片辗压方向通过，所以铁心磁性能很好，卷制工艺也比较简单。

绕组在环形铁心上均匀绕制，漏磁很小，特别适合于制作精密电压互感器。

但是在环形铁心上绕制绕组比较困难，尤其是绝缘更难处理，所以环形铁心只能用于制作低压精密电压互感器。

电压互感器的一次和二次绕组的匝间、层间以及绕组间都有绝缘，绕组与铁心、外壳之间也有绝缘。

低压电压互感器的绕组主要采用聚脂薄膜绝缘。

聚脂薄膜绝缘强度高，介电系数小，是很好的绝缘材料，但是它在高电压下产生电晕，从而损坏绝缘。

因而不宜用于10kV 以上高压电压互感器。

目前国内10kV以上高电压互感器绕组主要采用油纸绝缘。

出线头和
绕组对地间的绝缘：低压主要靠空气绝缘，10kV左右可用树脂浇注绝缘，10kV以上主要采用瓷套管或瓷箱绝缘。