一种智慧乡村组网弹性电网电能传输便于测量用互感器的制作方法

1.本发明涉及互感器技术领域，具体为一种智慧乡村组网弹性电网电能传输便于测量用互感器。


背景技术：

2.随着电网电路技术的进步，高弹性“智慧网组”在乡村电网的实施越来越广泛，其实行“10千伏线路双电源”，采用合闸速断式就地型馈线自动化技术，在45秒内实现故障隔离、非故障区域恢复供电，有效保障了乡村的正常用电。这项技术能有效解决雷电、雨雪等灾害天气导致的电网故障，也能缓解山区电网故障查找难等问题，配电网的自动化、智能化真正做到了惠及民众的作用。
3.为达到实时监测电路中电压的目的，避免电路电网的故障问题，在电路中接入互感器，通过将大电流、大电压转变成小电流、小电压，再利用电表对电流或者电压进行测量，可监测电路的情况。在电路电网中，10kv电路广泛使用浇注式电压互感器来监测电路的电压，它具有体积小、绝缘性能好、机械强度高、防潮、维护简单等优点，已成为电器装置中常用的互感器。但是浇注式互感器也具有明显的缺点，就是绝缘壳容易开裂，尤其是当电网电路中的电压增大时，在绝缘壳内产生较多的热量，导致绝缘壳膨胀而破，缩短了浇注式电压互感器的使用寿命。


技术实现要素：

4.针对背景技术中提出的现有测量互感器在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种智慧乡村组网弹性电网电能传输便于测量用互感器，具备可对绝缘壳进行降温的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。
5.本发明提供如下技术方案：一种智慧乡村组网弹性电网电能传输便于测量用互感器，包括绝缘壳和控制器，所述绝缘壳内设置有铁芯，所述铁芯上分别设有一次绕组和二次绕组，所述二次绕组连接有二次接线端子，所述绝缘壳的顶端设置有一次接线绝缘柱，所述一次接线绝缘柱上设有散热组件，所述绝缘壳的内部安装有电机，所述电机驱动散热组件旋转，所述二次绕组的电路上并联有电阻，所述电阻串联有电路开关，所述电路开关并联有可调电容器，所述可调电容器与电机间歇性接通。
6.优选的，所述可调电容器与电路开关的并联回路上连接充电开关，所述充电开关的数量有两个，两个所述充电开关分别连接在可调电容器的两个接线端处。
7.优选的，所述电机串联接入可调电容器的电路中，所述可调电容器与电机的电路中连接有两个放电开关，两个所述放电开关分别连接在可调电容器的两个接线端处。
8.优选的，所述二次绕组的两端连接有电路电压检测器，所述可调电容器的两端连接有电容电压检测器，所述电路电压检测器和电容电压检测器均与控制器电性连接，所述绝缘壳的内部安装有温度传感器。
9.优选的，所述控制器包括电路转换单元和充放电控制单元，所述电路转换单元与
充放电控制单元双向传输，所述充放电控制单元的输入端连接有电路电压监测模块和电容电压监测模块，所述电路电压监测模块和电容电压监测模块分别与电路电压检测器和电容电压检测器相连接，所述电路转换单元的输入端连接有温度监测模块，所述温度监测模块与温度传感器相连接，所述电路转换单元的输出端分别与电路开关、充电开关和放电开关相连接。
10.优选的，所述散热组件包括转动轴承、环板、连杆和从动板，所述转动轴承固定套接在一次接线绝缘柱的外壁上，所述环板和从动板分别套接在与其相对应的转动轴承上，所述环板和从动板之间连接连杆，所述连杆的底面设置卡齿，所述卡齿啮合有齿轮，所述齿轮与电机传动连接。
11.优选的，所述电容调节器包括液箱和t型滑塞，所述t型滑塞滑动套接在液箱内，所述t型滑塞包括水平板和竖直杆，所述水平板沿液箱的内壁滑动，所述竖直杆上开设有螺纹，可调电容器的调节转轴设为中空且内壁上也开设有相匹配的螺纹，所述竖直杆与可调电容器的调节转轴通过螺纹卡合。
12.本发明具备以下有益效果：
13.1、本发明通过在二次绕组的回路上并联可调电容器，在绝缘壳的内部温度较高时，通过可调电容器的充放电将二次绕组的电能转化成散热组件旋转的动能，利用散热组件的旋转促使一次接线绝缘柱周围的空气流动，起到对绝缘壳内降温的作用，且由于将二次绕组的电热能传导至绝缘壳外侧，避免绝缘壳内温度较高而造成绝缘壳的膨胀破裂，达到延长绝缘壳寿命的作用。
14.2、本发明通过在二次绕组的电路上并联电路电压检测器，在可调电容器的电路上并联电容电压检测器，通过充放电控制单元计算电路电压检测器与电容电压检测器的差值而控制可调电容器的充电时长，防止可调电容器完全充电而造成可调电容器的自行充放电问题，并通过监控电容电压检测器的值而控制可调电容器的放电时长，防止可调电容器完全放电而造成充电瞬间的“短路”问题，保证二次绕组回路的正常，继而保证二次接线端子外接电表检测的准确性。
15.3、本发明通过在可调电容器的调节转轴处设置电容调节器，当绝缘壳内温度过高时，液体吸热膨胀而通过t型滑塞促使可调电容器的调节转轴旋转，达到减小可调电容器的电容值的作用，缩短可调电容器的充放电周期，提高可调电容器的充放电频率，继而提高散热组件启动的频率，达到短时间、多次带动散热组件旋转而提高降温效果的目的。
附图说明
16.图1为本发明的结构示意图；
17.图2为本发明散热组件的俯视图；
18.图3为本发明电容调节器的结构示意图；
19.图4为本发明电路连接示意图；
20.图5为本发明防短路回路连通时电路示意图；
21.图6为本发明充电回路连通时电路示意图；
22.图7为本发明放电回路连通时电路示意图；
23.图8为本发明控制器的控制框图。
24.图中：1、绝缘壳；2、铁芯；201、一次绕组；202、二次绕组；203、二次接线端子；3、一次接线绝缘柱；4、散热组件；401、转动轴承；402、环板；403、连杆；404、从动板；5、电机；501、齿轮；6、电阻；601、电路开关；7、可调电容器；701、充电开关；702、放电开关；8、电路电压检测器；801、电容电压检测器；9、电容调节器；901、液箱；902、t型滑塞；10、控制器；1001、电路转换单元；111、温度监测模块；1002、充放电控制单元；121、电路电压监测模块；122、电容电压监测模块。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.请参阅图1，一种智慧乡村组网弹性电网电能传输便于测量用互感器，包括绝缘壳1，绝缘壳1的内部设置有铁芯2，铁芯2上分别设有一次绕组201和二次绕组202，二次绕组202连接有二次接线端子203，二次接线端子203可外接电表，用于显示一次绕组201所连接的电路的电压，在绝缘壳1的上方设置有一次接线绝缘柱3，一次绕组201的导线延伸至一次接线绝缘柱3内并从一次接线绝缘柱3的顶部贯穿出去，与待检测电路并联。在一次接线绝缘柱3的外壁上设置有散热组件4，散热组件4包括转动轴承401、环板402、连杆403和从动板404，转动轴承401固定套接在一次接线绝缘柱3的外壁上，环板402和从动板404分别套接在一个转动轴承401上，转动轴承401与环板402或者从动板404为一组，连杆403将所有的环板402和从动板404连接在一起，使得环板402、从动板404可以自由旋转，转动轴承401起到将环板402、从动板404设置在一次接线绝缘柱3上对应位置的作用，一次接线绝缘柱3上设有用于防爬电的硅橡胶伞裙，转动轴承401与环板402、从动板404组设置在相邻伞裙之间，且散热组件4全部采用绝缘材料制作。参阅附图1和附图2，从动板404包括倾斜部分和水平部分，水平部分环绕在倾斜部分的外周，水平部分的底壁上设有卡齿，在绝缘壳1内设置有电机5，电机5的驱动轴通过皮带传动连接有齿轮501，齿轮501固定在绝缘壳1上且与从动板404水平部分的底面上设置的卡齿相啮合，当电机5启动时，可通过齿轮501驱动从动板404旋转，继而带动一次接线绝缘柱3上的环板402旋转，环板402旋转时促使周围的空气流动，从而可以对一次接线绝缘柱3进行降温，防止一次接线绝缘柱3内的温度较高而膨胀炸裂。
27.参阅附图1，二次绕组202的两端并联有电阻6，电阻6串联有电路开关601，电阻6与电路开关601的电路与二次接线端子203所连接的电表电路并联，电路开关601并联有释能电路，释能电路的电器组件包括可调电容器7，可调电容器7的两个接线端分别连接有一个充电开关701，两个充电开关701的另一端分别连接至电路开关601的两侧，可调电容器7的两个接线端分别连接有放电开关702，放电开关702另一端连接至电机5上。参阅附图4，为本技术的电路连接示意图，二次绕组202的输出端总共形成三种回路，分别为：
28.防短路回路：二次绕组202
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电阻6—电路开关601
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二次绕组202；
29.充电回路：二次绕组202
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电阻6
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左侧充电开关701
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可调电容器7
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右侧充电开关701
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二次绕组202；
30.放电回路：可调电容器7
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左侧放电开关702
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电机5
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右侧放电开关702
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可调电
容器7。
31.参阅附图5，防短路回路为现有技术中互感器已有的回路，通过在二次接线端子203上连接电表，测量电阻6两端的电压而获取二次绕组202上的电压，继而通过换算获取一次绕组201上的电压；
32.参阅附图6，充电回路连通时，电路开关601断开，两个充电开关701闭合，两个放电开关702断开，此时可调电容器7逐渐进行充电，当可调电容器7充电未满时，进行放电，连通放电电路；
33.参阅附图7，放电电路连通时，防短路回路也连通，两个充电开关701断开，两个放电开关702闭合，在可调电容器7内的电流进入电机5内，使得电机5启动，通过齿轮501带动从动板404、环板402旋转，起到散热的作用。
34.参阅附图1和附图3，可调电容器7的调节转轴连接有电容调节器9，电容调节器9包括液箱901，液箱901内滑动套接有t型滑塞902，t型滑塞902包括水平板连接在水平板下方中心的竖直杆，竖直杆的外壁上开设有螺纹，可调电容器7的调节转轴设为中空，且内壁也开设有相匹配的螺纹，在液箱901内填充有吸热性好的液体，当绝缘壳1内的热量较多时，吸热液体吸收热量而膨胀，推动t型滑塞902向下移动，保持t型滑塞902在周向上的稳定，当t型滑塞902向下移动时，在螺纹的作用下，可使得可调电容器7的调节转轴旋转，继而改变可调电容器7的电容值c，使得电容值c变小，由于可调电容器7的充电时长与电容值c成正比，当c减小时，可调电容器7的充电时间长短，使得可调电容器7能够快速充好电，从而提高可调电容器7充放电的频率，在绝缘壳1内温度高时，能够增大电机5启动的频率，继而增大散热组件4旋转的频率，提高散热的效果。
35.参阅附图1、附图4所示，二次绕组202上并联有电路电压检测器8，电路电压检测器8用于检测二次绕组202的电压，可调电容器7的两端并联有电容电压检测器801，用于检测可调电容器7两端的电压，为了避免可调电容器7处于零电压状态时充电瞬间的形成的“短路”，以及可调电容器7完全充满电后而自行充放电的问题。本技术中，可调电容器7在充电前其内部存储一定的电能，也就是说可调电容器7不是从零电压状态开始充电，而在未完全充满电时就停止充电，保证可调电容器7不会自行进行充放电；而在放电过程中，不完全放电，也就是在放电停止后，可调电容器7的内部还存储有电能，因此，通过电路电压检测器8测量二次绕组202的电压，通过电容电压检测器801测量可调电容器7的电压，在充电时，当电容电压检测器801与电路电压检测器8相等时，表明可调电容器7完全充满电。通过控制器10控制可调电容器7的充放电过程，控制器10安装在绝缘壳1内或者也可以安全在绝缘壳1外。
36.参阅附图8，控制器10包括电路转换单元1001和充放电控制单元1002，电路转换单元1001和充放电控制单元1002之间双向传输，通过电路转换单元1001控制电路开关601、充电开关701、放电开关702的开闭实现充放电控制单元1002对可调电容器7充放电时长的控制，充放电控制单元1002连接有电路电压监测模块121和电容电压监测模块122，电路电压监测模块121与电路电压检测器8相连接，电容电压监测模块122与电容电压检测器801相连接，充放电控制单元1002计算出二次绕组202电路与可调电容器7的电路电压差，在充电过程中，在该电压差大于零时停止充电，当然，可调电容器7的电压应尽可能接近二次绕组202的电压但始终小于二次绕组202的电压，具体可根据动作的时间设定，保证可调电容器7的
电压小于二次绕组202的电压即可；在放电过程中，电容电压检测器801的电压应大于零，保证可调电容器7内有剩余电能。
37.参阅附图1和附图8，在绝缘壳1内设置有温度传感器，电路转换单元1001连接有温度监测模块111，温度监测模块111与温度传感器连接，当温度传感器检测到绝缘壳1内的温度超过设定值时，则电路转换单元1001控制电路开关601、充电开关701、放电开关702动作，连通充电电路。由于一般情况下当一次绕组201增大时，二次绕组202也随之增大，绝缘壳1内温度骤增，此时通过可调电容器7存储电能，并将电能传输至电机5中，继而转变成散热组件4的旋转动能，从而促使空气流动，起到散热的功能。
38.本发明的使用方法如下：
39.电路开关601闭合，充电开关701、放电开关702断开，防短路电路连通，二次接线端子203外接电表；
40.当温度传感器检测到温度过高时，电路转换单元1001断开电路开关601，闭合两个充电开关701，两个放电开关702保持断开，充电电路连通，二次绕组202的电荷存储在可调电容器7中，充放电控制单元1002通过计算获取的电路电压检测器8与电容电压检测器801的差值，当差值达到设定数值时，该数值大于零，闭合电路开关601，断开两个充电开关701；
41.放电时，闭合两个放电开关702，可调电容器7中的电流进入电机5内，电机5启动，通过齿轮501带动从动板404旋转，由于连杆403连接环板402与从动板404，因此环板402开设旋转，旋转带动周围气流流动，实现降温作用。
42.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
43.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。