27.5kV铁道用电压互感器的设计与改良
摘要：新形势下铁道基础设施的不断完善，逐渐提升了铁道整体的生产水平，促进了铁路行业发展。在铁道设备运行的过程中，受到运行环境、产品质量等不同因素的影响，致使传统的22.7kV电压互感器难以达到铁道电气化技术要求，需要对其进行设计与改良。基于此，本文就27.5kV铁道用电压互感器的设计与改良展开论述。
关键词：27.5kV；铁道；电压互感器；设计；改良
注重27.5kV铁道用电压互感器的设计与改良，有利于优化电压互感器实践应用中的工作性能，促使其误差裕度能够保持在有效的范围内，抗过电压能力得以不断提高，全面提升铁道电气化设备运行服务水平，降低设备故障发生率。因此，需要在实践的过程中结合铁路行业的发展要求，将27.5kV铁道用电压互感器的设计与改良工作落到实处，保持电压互感器良好的实践应用效果。
一、27.5kV铁道用电压互感器的设计
为了使27.5kV铁道用电压互感器能够处于稳定的运行状态，不断提升铁道电气化水平，需要对其进行合理设计。实践过程中应明确该电压互感器设计要点，从而为设计工作的顺利开展提供可靠保障。这些设计要点包括以下方面：
（一）注重导磁材料的有效选取，加强铁芯结构设计
在选取性能可靠的导磁材料时，应从这些方面入手：（1）结合铁道用电压互感器的功能特性，从厚度、等级、最大铁损等方面入手，确保导磁材料选取有效性；（2）应注重磁感应强度高、冲片性良好的矽钢片使用，实现对铁芯损耗的有效控制，确保导磁材料使用中具有良好的装配应力灵敏度；（3）在选取导磁材料的过程中，为了优化电压互感器长期使用中的工作性能，需要选择磁滞伸缩较小的材料。
在铁芯结构设计的过程中，应做到：（1）考虑铁道电气设备使用中的实际情况，确定铁芯截面大小，并在计算机三维空间中对其特性进行动态模拟分析，确保铁芯的性能良好性；（2）控制匝数、励磁匝数、感应电势等方面考虑，实现对铁芯性能的有效控制，从而使电压互感器使用中能够具有良好的功能特性；（3）加强铁芯材料选择，并根据实际情况，对其结构进行优化设计，确保铁道用电压互感器使用中铁芯实际作用的充分发挥。
（二）一次与二次绕组匝数及主绝缘设计
在设计电压互感器一次与二次绕组匝数的过程中，需要根据实际情况，注重其匝数的科学设计，确保电压互感器实践应用中能够具有良好的功能特性。具体表现在：（1）结合27.5kV铁道用电压互感器正常工作的实际要求，从绕组每匝电压、额定频率、初选的额定磁密三方面入手，确定铁芯的截面面积，进而得出与之相关的一次及二次绕组匝数；（2）设计一次与二次绕组匝数的过程中，应充分考虑铁芯的功能特性，从而为它们绕组匝数的合理设计提供参考依据。同时，符合电压互感器所需的一次、二次绕组选择中应充分考虑导线长期使用中的机械与绝缘强度，确保电压互感器使用过程中的效果良好性。同时，应从一次、二次绕组应用中的尺寸、结构及电压互感器稳定工作等方面入手，实现其主绝缘设计，促使电压互感器一次及二次绕组的使用寿命得以延长。
（三）绕组排列及层间绝缘设计
27.45kV铁道用电压互感器长期使用中需要保持绕组良好的绝缘效果，从而避免产品被烧毁，影响铁路电气设备的正常工作。因此，需要加强电压互感器排列与层间绝缘设计，从绕组材料的直径、绕组每段的匝数及胀包系数入手，确定绕组高度。同时，应从一次导线直径、层数及相邻层的绝缘厚度入手，确定绕组每一层的厚度。最终通过对绕组层间高度与厚度的合理设计，确保其层间绝缘设计有效性。
二、27.5kV铁道用电压互感器的改良
在对该电压互感器进行改良时，需要根据其实际的应用概况及功能特性入手，从多个方面进行改良，促使电压互感器使用中具有良好的工作性能，最大限度地满足铁道电气化技术规范要求。实践过程中对27.5kV铁道用电压互感器进行改良时，应从以下方面入手：
（1）注重铁芯热处理工艺的合理运用。由于铁芯性能与电压互感器的正常工作密切相关，因此，在对电压互感器进行改良时，为了消除应力对铁芯性能的影响，需要加强与之相关的热处理工艺使用。在运用这种处理工艺的过程中，应加强温度控制，并对处理过程进行严格把控，检查经过该工艺处理后的产品质量，优化铁芯性能的同时实现电压互感器改良。
（2）加大缓冲材料开发力度，扩大其实际应用范围。在对27.5kV铁道用电压互感器进行改良时，应加强互感器内部绝缘性能评估，并透过对缓冲材料的开发及应用，促使电压互感器使用中能够应对各种热应力及机械应力。因此，需要技术人员加大缓冲材料开发力度，并提高海绵硅橡胶利用效率，扩大缓冲材料实践应用范围，实现电压互感器改良。
（3）重视27.5kV铁道用电压互感器外形设计，并通过开展电压互感器工频耐压试验、感应耐压试验、局部放电试验、励磁特性测量试验及误差试验，保持产品良好的外观质量，并实现电压互感器性能评估，最终达到其改良的目的。与此同时，需要在27.5kV铁道用电压互感器改良的过程中进行绝缘试验，对互感器的绝缘性能进行不断优化，增强器改良效果。
结束语
铁路行业的快速发展，对于性能可靠的铁道电气设备有着很强的依赖性。因此，在铁道电气化建设的过程中，需要加强传统电压互感器的性能评估，采取有效的技术措施对其进行设计与改良，促使27.5kV铁道用电压互感器能够长期处于稳定、高效的运行服务状态，并为我国互感器生产水平提升及生产方式优化提供保障。
参考文献：
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