本发明技术领域涉及电压互感器结构，特别是一种三相防谐振电压互感器。
背景技术：
目前我国35kv及以下配电网大多采用的是中性点非有效接地系统，系统过电压现象十分普遍，如果没有防范措施就会造成电力设备损坏进而发生大面积停电事故。根据电网运行经验，中性点不接地系统中由于电磁式电压互感器铁心饱和引起的铁磁谐振的情况比较多。
在某种激发条件下电磁式电压互感器铁心饱和感抗非线性变小，当感抗与线路对地电容的容抗相等时就会发生铁磁谐振。当前国家电网针对电压互感器防谐振措施主要有以下三种：
(1)电压互感器铁心应采用高电磁感应性能的优质取向冷轧硅钢片卷制，并经专用工艺退火消除应力恢复磁性能，且设计拐点电势应高于1.9um；
(2)采用三相电压互感器中性点通过消谐器接地措施；
(3)采用三相互感器中性点通过零序电压互感器接地的四个单相互感器组成的4pt防谐振技术。
当前，4pt方法已是电磁式电压互感器最常用且效果最佳的防谐振方法。但存在体积大、成本高、及三相励磁特性不一致等缺点。
技术实现要素：
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于现有技术中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明所要解决的技术问题是当前，4pt方法已是电磁式电压互感器最常用且效果最佳的防谐振方法，但存在体积大、成本高、及三相励磁特性不一致等缺点。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种三相防谐振电压互感器，其包括三柱铁心，其具有第一柱、第二柱和第三柱，所述三柱铁心呈正三角形结构分布；以及，第一线圈、第二线圈和第三线圈，所述第一线圈、第二线圈和第三线圈分别缠绕在所述第一柱、第二柱和第三柱上。
作为本发明所述三相防谐振电压互感器的一种优选方案，其中：所述三柱铁心包括第一铁心、第二铁芯和第三铁心，所述第一铁心、第二铁芯和第三铁心结构相同且呈方形环状结构，第一铁心、第二铁芯和第三铁心两两搭接围城正三角形结构，所述第一铁心、第二铁芯和第三铁心的侧边两两相邻形成所述第一柱、第二柱和第三柱。
作为本发明所述三相防谐振电压互感器的一种优选方案，其中：还包括第四线圈，所述三柱铁心还包括第四铁心，所述第四铁心也呈方形环状结构，所述第四线圈竖直位于所述第一铁心、第二铁芯和第三铁心围城的正三角形结构的中间；所述第四铁心竖直嵌于第一铁心或第二铁芯或第三铁心的内环中并且与所嵌套的铁心保持垂直。
作为本发明所述三相防谐振电压互感器的一种优选方案，其中：所述第四线圈缠绕在所述第四铁心的一边，所述第四铁心的高度矮于第一铁心、第二铁芯和第三铁心。
作为本发明所述三相防谐振电压互感器的一种优选方案，其中：所述第一线圈的一次绕组首端引出接电源三相线中的a相线。
作为本发明所述三相防谐振电压互感器的一种优选方案，其中：所述第二线圈的一次绕组首端引出接电源三相线中的b相线。
作为本发明所述三相防谐振电压互感器的一种优选方案，其中：所述第三线圈的一次绕组首端引出接电源三相线中的c相线。
作为本发明所述三相防谐振电压互感器的一种优选方案，其中：所述第四线圈的一次绕组末端引出接n地线。
作为本发明所述三相防谐振电压互感器的一种优选方案，其中：所述第一线圈、第二线圈、第三线圈一次绕组的末端和第四线圈的一次绕组首端都汇接于中性点o引出。
作为本发明所述三相防谐振电压互感器的一种优选方案，其中：所述第一线圈、第二线圈、第三线圈和第四线圈的二次绕组及剩余电压绕组接线与一次绕组对应。
本发明的有益效果：本发明具备以下有益效果：
(1)、该一种三相防谐振电压互感器结构，通过采用了特殊的三相铁心结构，三角形三相三柱铁心，三柱铁心由三个异性截面的口子形铁心按等边三角形搭接而成使铁心材料可节省1/3，三相线圈分别绕包在三柱铁心的三个立柱上，使整个产品结构紧凑美观，体积小，重量轻且节省原材料，异性截面的口子形铁心可以是巻鉄心也可以是叠片铁心。
(2)、该一种三相防谐振电压互感器结构，通过三相电压互感器采用了特殊结构，三柱铁心的三相电压互感器铁心为一体式结构，铁轭相互共用，且磁路相等，避免了三相磁性能不同，造成三相励磁特性不一致影响单相接地事故时的保护性能情况，同时三相电压互感器励磁电流小、空载损耗低，减小了产品的空载误差进而减小了产品的整体误差，提高了精度，而且由于三相电压互感器各相铁心磁路对称相等，避免了由于三相磁阻不同，即励磁电流不同而造成的三相误差偏差大的问题。
(3)、该一种三相防谐振电压互感器结构，通过口字形铁心的第四线圈6位于三柱铁心三角品字形分布的中空位置，巧妙利用了空间位置，大大提高了空间利用率和绝缘利用系数，进一步缩小了产品尺寸，降低了成本、可节省环氧树脂1/2，由于口字形铁心是独立铁心，且只是在发生单相接地事故的工况下才承担与相电压相等的零序电压参与工作，对正常工作时的计量精度不产生影响，可以通过加大铁心截面、增加绕组匝数等方法大幅度提高零序阻抗，提高抗铁磁谐振性能。
(4)、该一种三相防谐振电压互感器结构，通过本发明互感器的特点为口字形铁心嵌在三柱铁心内部，三柱铁心的铁心柱和线圈高度相对较高，在同样设计参数下，由于线圈平均匝长和线圈外径的减小，可以减小绕组导线电阻和漏抗，从而减小了产品的负载误差，大大提高了产品精度，满足了电力部门提高误差裕度的最新要求。
(5)、该一种三相防谐振电压互感器结构，通过三相电压互感器线圈高度的增加、外径的减小，可使绕组层间电容增大，从而使整个产品容性加大，进一步减小了发生铁磁谐振的可能性，起到了双重防谐振效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为第一个实施例中的三柱铁心结构图。
图2为第一个实施例中的三柱铁心和线圈结构图。
图3为第一个实施例中的俯视结构图。
图4为第一个实施例中的仰视结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参照图1～4，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种三相防谐振电压互感器，其包括三柱铁心100，三柱铁心100具有竖直设置的第一柱t、第二柱k和第三柱m，并且三柱铁心100上视角呈等边三角形结构。
还包括第一线圈201、第二线圈202和第三线圈203，第一线圈201、第二线圈202和第三线圈203分别缠绕在第一柱t、第二柱k和第三柱m上。
进一步的，三柱铁心100包括有第一铁心101、第二铁芯102和第三铁心103，具体的，第一铁心101、第二铁芯102和第三铁心103结构大小都相同，第一铁心101、第二铁芯102和第三铁心103均呈方形环状结构，并且三者相邻的侧边互相搭接围城一个等边三角形空间使铁心材料可节省1/3，第一铁心101、第二铁芯102和第三铁心103可以是巻鉄心也可以是叠片铁心。
三柱铁心100的铁心为一体式结构，铁轭相互共用，且磁路相等，避免了三相磁性能不同，造成三相励磁特性不一致影响单相接地事故时的保护性能情况，同时三相电压互感器励磁电流小、空载损耗低，减小了产品的空载误差进而减小了产品的整体误差，提高了精度，而且由于三相电压互感器各相铁心磁路对称相等，避免了由于三相磁阻不同，即励磁电流不同而造成的三相误差偏差大的问题。
进一步，第一铁心101、第二铁芯102和第三铁心103两两相邻的边形成一个柱，分别为第一柱t、第二柱k和第三柱m，具体的，可以是第一铁心101和第二铁芯102相邻的边形成第一柱t，第二铁芯102和第三铁心103相邻的边形成第二柱k，第一铁心101和第三铁心103相邻的边形成第三柱m，第一线圈201缠绕在第一柱t上连接第一铁心101和第二铁芯102并且第一线圈201的一次绕组首端引出接电源三相线中的a相线；第二线圈202缠绕在第二柱k上连接第二铁芯102和第三铁心103并且第二线圈202的一次绕组首端引出接电源三相线中的b相线；第三线圈203缠绕在第三柱m上连接第一铁心101和第三铁心103并且第三线圈203的一次绕组首端引出接电源三相线中的c相线。
进一步的，还包括第四线圈204，设置在第一铁心101、第二铁芯102和第三铁心103围城在正三角形的中间，三柱铁心100还包括第四铁心104，第四铁心104同样呈方形环状结构，竖直嵌在第一铁心101或第二铁芯102或第三铁心103的内环中并且与所嵌套的铁心保持垂直，第四线圈204则缠绕在第四铁心104的侧边上；巧妙利用了空间位置，大大提高了空间利用率和绝缘利用系数，进一步缩小了产品尺寸，降低了成本、可节省环氧树脂1/2。
由于第四铁心104是独立铁心，且只是在发生单相接地事故的工况下才承担与相电压相等的零序电压参与工作，对正常工作时的计量精度不产生影响，可以通过加大铁心截面、增加绕组匝数等方法大幅度提高零序阻抗，提高抗铁磁谐振性能。
进一步的，第四线圈204的一次绕组末端引出接n地线，第一线圈201、第二线圈202、第三线圈203一次绕组的末端和第四线圈204的一次绕组首端都汇接于中性点o引出；通过三相电压互感器线圈高度的增加、外径的减小，可使绕组层间电容增大，从而使整个产品容性加大，进一步减小了发生铁磁谐振的可能性；第一线圈201、第二线圈202、第三线圈203和第四线圈204的二次绕组接线与一次绕组对应，且与原现有的4pt结构相同，此结构产品可同时适用于环氧树脂绝缘、油浸绝缘和sf6气体绝缘等。
在实际操作过程中，当此结构使用时，通过由一个采用三角形三柱铁心、三个线圈呈品字形分布中空的三相y形接法的三相电压互感器和一个线圈位于此三相电压互感器中空位置的采用第四铁心104的单相电压互感器组成，y形接法三相电压互感器的中性点与单相电压互感器的首端连接，且设计为高电位，单相电压互感器尾端接地。当系统电压三相平衡时，三相电压互感器中性点为0电位，单相电压互感器不承受电压。当系统发生单相接地故障时，三相电压互感器中性点偏移至相电压，此时三相电压互感器各相一次绕组承受相电压不变，单相电压互感器承受与相电压相等的零序电压，当单相电压互感器额定磁密设计的不高于三相电压互感器的磁密时，整个电压互感器铁心磁密不会升高，整体三相励磁电感仍然在线性区不会变小，不会发生与线路对地电容容抗之间的铁磁谐振，起到了防谐振作用。
综上可得，通过三相电压互感器采用了特殊结构，三柱铁心100的铁心为一体式结构，铁轭相互共用，且磁路相等，避免了三相磁性能不同，造成三相励磁特性不一致影响单相接地事故时的保护性能情况，同时三相电压互感器励磁电流小、空载损耗低，减小了产品的空载误差进而减小了产品的整体误差，提高了精度，而且由于三相电压互感器各相铁心磁路对称相等，避免了由于三相磁阻不同，即励磁电流不同而造成的三相误差偏差大的问题。
通过本发明互感器的特点为第四铁心104嵌在三柱铁心100内部，三柱铁心100的第一柱t、第二柱k、第三柱m和线圈高度相对较高，在同样设计参数下，由于平均匝长和线圈外径的减小可以减小导线电阻和绕组间漏抗，从而减小了产品的负载误差，大大提高了产品精度，满足了新标准提高误差裕度的要求。
通过三相电压互感器线圈高度的增加、外径的减小，可使绕组层间电容增大，从而使整个产品容性加大，进一步减小了发生铁磁谐振的可能性。
重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
1.一种三相防谐振电压互感器，其特征在于：包括，
三柱铁心(100)，其具有第一柱(t)、第二柱(k)和第三柱(m)，所述三柱铁心(100)呈正三角形结构分布；以及，
第一线圈(201)、第二线圈(202)和第三线圈(203)，所述第一线圈(201)、第二线圈(202)和第三线圈(203)分别缠绕在所述第一柱(t)、第二柱(k)和第三柱(m)上。
2.如权利要求1所述的三相防谐振电压互感器，其特征在于：所述三柱铁心(100)包括第一铁心(101)、第二铁芯(102)和第三铁心(103)，所述第一铁心(101)、第二铁芯(102)和第三铁心(103)结构相同且呈方形环状结构，第一铁心(101)、第二铁芯(102)和第三铁心(103)两两搭接围城正三角形结构，所述第一铁心(101)、第二铁芯(102)和第三铁心(103)的侧边两两相邻形成所述第一柱(t)、第二柱(k)和第三柱(m)。
3.如权利要求1所述的三相防谐振电压互感器，其特征在于：还包括第四线圈(204)，所述三柱铁心(100)还包括第四铁心(104)，所述第四铁心(104)也呈方形环状结构，所述第四线圈(204)竖直位于所述第一铁心(101)、第二铁芯(102)和第三铁心(103)围城的正三角形结构的中间；
所述第四铁心(104)竖直嵌于第一铁心(101)或第二铁芯(102)或第三铁心(103)的内环中并且与所嵌套的铁心保持垂直。
4.如权利要求3所述的三相防谐振电压互感器，其特征在于：所述第四线圈(204)缠绕在所述第四铁心(104)的一边，所述第四铁心(104)的高度矮于第一铁心(101)、第二铁芯(102)和第三铁心(103)。
5.如权利要求1所述的三相防谐振电压互感器，其特征在于：所述第一线圈(201)的一次绕组首端引出接电源三相线中的a相线。
6.如权利要求5所述的三相防谐振电压互感器，其特征在于：所述第二线圈(202)的一次绕组首端引出接电源三相线中的b相线。
7.如权利要求6所述的三相防谐振电压互感器，其特征在于：所述第三线圈(203)的一次绕组首端引出接电源三相线中的c相线。
8.如权利要求7所述的三相防谐振电压互感器，其特征在于：所述第四线圈(203)的一次绕组末端引出接n地线。
9.如权利要求3所述的三相防谐振电压互感器，其特征在于：所述第一线圈(201)、第二线圈(202)、第三线圈(203)一次绕组的末端和第四线圈(204)的一次绕组首端都汇接于中性点o引出。
10.如权利要求9所述的三相防谐振电压互感器，其特征在于：所述第一线圈(201)、第二线圈(202)、第三线圈(203)和第四线圈(204)的二次绕组及剩余电压绕组接线与一次绕组对应。
技术总结