CN100464381C - 电流互感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电流互感器，包括线圈和铁心，所述铁心是由两段或两段以上的取向硅钢片通过榫接的方式组合而成，相互组合的两段硅钢片之间采用凸楔和凹槽结构进行连接，组合后的硅钢片由夹紧装置予以夹紧。本发明的互感器抗磁饱和能力强，装配简易，体积小，特别适用于智能型塑料外壳式断路器中的电流互感器。
Description
技术领域
本发明涉及一种电流互感器，特别是一种适用于智能型塑料外壳式断路器的电流互感器，属于低压电器领域。
背景技术
用于智能型塑料外壳式断路器的电流互感器要求有较高的抗磁饱和能力。目前众知的使用在智能型塑料外壳式断路器的电流互感器其硅钢片采用图1至图4所示的L形或C形结构形式，采用支架或塑料外壳进行整体固定，其硅钢片为无取向硅钢片。此种电流互感器存在抗磁饱和能力不高的缺陷，使断路器的保护范围受到了限制。目前采用取向硅钢片制作的互感器采用的为图5、6所示的长条形或C形的硅钢片，长条形硅钢片在装配时横竖硅钢片完全固定比较困难，存在装配不便的缺陷；而由C形硅钢片制作的互感器的体积偏大，不适用于空间有限的塑料外壳式断路器。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种抗磁饱和能力强的电流互感器，这种互感器的体积小，硅钢片的装配也比较方便。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种电流互感器，包括线圈和铁心，所述铁心是由两段或两段以上的取向硅钢片通过榫接的方式组合而成，相互组合的两段硅钢片之间采用凸楔和凹槽结构进行连接，组合后的硅钢片由夹紧装置予以夹紧。
作为上述技术方案的一种优选结构，互感器的铁心由两段横向硅钢片和两段纵向硅钢片相互榫接而成，横向硅钢片的内侧两端各设有一个凹槽，纵向硅钢片的两端各有一个与横向硅钢片的凹槽形状互补的凸楔，线圈套在横向硅钢片上，在横向硅钢片的两端各由一个夹紧装置夹持。四段硅钢片之间通过凸楔与凹槽的相互咬合，起到了互相定位的作用，组成了一个形状稳定的框架结构，便于装配和夹紧。同时，由于凸楔与凹槽的形状完全互补，使得硅钢片在相互连接时不会损失导磁面积。
在上述的技术方案中，夹紧装置的一种优选结构是由夹板和两根铆钉组成的框架，在横向硅钢片两端的外缘设有半圆形缺口，夹紧装置的两根铆钉夹持在横向硅钢片外缘的缺口中，夹板从上下两面夹持在纵向硅钢片上。这种夹紧装置结构简单，安装方便，硅钢片被夹持在内侧，有利于减小互感器体积，增加固定强度。同时由于铆钉仅从外缘夹持硅钢片，不需要在磁路内穿孔，可以最大限度地增加导磁面积。
为了减小互感器的横向尺寸，可以使纵向硅钢片的宽度小于横向硅钢片的宽度，但为了补偿因此造成的纵向硅钢片导磁面积的不足，需要在纵向增加补偿硅钢片，补偿硅钢片叠加在纵向硅钢片的上下两侧，其两端与两段横向硅钢片的端部搭接在一起，构成闭合磁路。
在增加了补偿硅钢片后，为了使用前面所述的由夹板和铆钉构成的夹紧装置，使补偿硅钢片的两端与横向硅钢片的外缘平齐且开有同样的半圆缺口，两根铆钉夹持在横向硅钢片外缘及补偿硅钢片的两端的缺口中，夹板从上下两面夹持在补偿硅钢片上，从而实现硅钢片的夹紧固定。
本发明采用抗磁饱和能力强的取向硅钢片作为铁心，硅钢片之间通过榫接的方式进行连接，解决了多段硅钢片之间装配困难的问题，由于硅钢片之间采用这种连接方式，比较容易固定，不必使用复杂的固定装置，从而有效地减小了互感器的体积。同时，由于本发明这种结构上的优化，使得互感器的磁路设计趋向于更加科学合理。试验证明，在测试电流超过额定电流15倍时，本发明的互感器仍能保持很好的线性特性，远远超过了国家标准的规定。
附图说明
图1是现有电流互感器所用的一种L形无取向硅钢片的连接示意图。
图2是图1所示的L形硅钢片采用支架固定方式的示意图。
图3是现有电流互感器所用的一种C形无取向硅钢片的连接示意图。
图4是图3所示的C形硅钢片采用塑料外壳固定方式的示意图。
图5是现有的C形取向硅钢片的连接方式示意图。
图6是现有的长条形取向硅钢片的连接方式示意图。
图7是本发明的一种电流互感器的外形示意图。
图8是本发明中的硅钢片及其与两个固定支架连接关系的横向剖视图。
图9是本发明中的硅钢片与两个线圈骨架的连接关系示意图。
图10是本发明中硅钢片的连接关系及其固定方式示意图。
图11是在图9的基础上增加了补偿硅钢片后的示意图。
图12是补偿硅钢片与两个固定支架连接关系的横向剖视图。
图13是本发明的一种额定电流为400A的互感器的特性试验数据图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图7、图8、图9所示，本发明的互感器由线圈1、铁心和夹紧装置5构成，铁心由两段横向硅钢片3和两段纵向硅钢片2组合而成，横向硅钢片3的内侧两端各设有一个半圆形凹槽，纵向硅钢片2的两端各有一个半圆形的凸楔，通过凸楔与凹槽的配合，起到了相互限位的作用。本优选例中，上述的凸楔与凹槽采用了半圆形结构，其类似的结构有方形、三角形、T形，R形等规则形状和无规律曲线等不规则形状都能达到此效果。本优选例中凸楔与凹槽采用了完全互补的结构，但只要能起到限位作用，凸楔的形状也可以比凹槽小。线圈1套在横向硅钢片3上，横向硅钢片3两端的外缘设有半圆形缺口，夹紧装置5由U形夹板7和两根铆钉6构成，夹板7从上下两面夹持在纵向硅钢片2上，两根铆钉6从外侧夹持在两根横向硅钢片3端部的缺口中，夹紧装置5两边各有一个，从而将所有硅钢片完全紧固。
如图10、图11、图12所示，为了有效缩小互感器的横向尺寸，适应塑壳断路器提供的横向空间有限的特点，纵向硅钢片2可以比横向硅钢片3窄，但为了补偿因此造成的纵向硅钢片2导磁面积的不足，需要在纵向增加补偿硅钢片4，补偿硅钢片4的数量以使各侧磁路面积相等为准。补偿硅钢片4叠加在纵向硅钢片2的上下两侧，其两端与两根横向硅钢片3的端部搭接在一起，构成闭合磁路。补偿硅钢片4的两端与横向硅钢片3的外缘平齐且开有同样的半圆缺口与两根铆钉6相配合，夹板7从上下两面夹持在补偿硅钢片4上。
Claims (5)
1.一种电流互感器，包括线圈(1)和铁心，其特征在于：所述铁心是由两段或两段以上的取向硅钢片通过榫接的方式组合而成，相互组合的两段硅钢片之间采用凸楔和凹槽结构进行连接，组合后的硅钢片由夹紧装置(5)予以夹紧。
2.根据权利要求1所述的电流互感器，其特征在于：所述铁心由两段横向硅钢片(3)和两段纵向硅钢片(2)相互榫接而成，所述横向硅钢片(3)的内侧两端各设有一个凹槽，所述纵向硅钢片(2)的两端各有一个与横向硅钢片(3)的凹槽形状互补的凸楔，所述线圈(1)套在横向硅钢片(3)上，横向硅钢片(3)的两端各由一个夹紧装置(5)夹持。
3.根据权利要求2所述的电流互感器，其特征在于：所述横向硅钢片(3)两端的外缘开有半圆形缺口，所述夹紧装置(5)是由夹板(7)和两根铆钉(6)组成的框架结构，两根铆钉(6)夹持在横向硅钢片(3)外缘的缺口中，夹板(7)从上下两面夹持在纵向硅钢片(2)上。
4.根据权利要求2所述的电流互感器，其特征在于：所述纵向硅钢片(2)的宽度小于横向硅钢片(3)的宽度，在纵向硅钢片(2)的上下两侧叠加补偿硅钢片(4)，补偿硅钢片(4)的两端与两段横向硅钢片(3)的端部搭接在一起。
5.根据权利要求4所述的电流互感器，其特征在于：所述横向硅钢片(3)两端的外缘开有半圆形缺口，所述补偿硅钢片(4)的两端与横向硅钢片(3)的外缘平齐且开有同样的缺口，所述夹紧装置(5)是由夹板(7)和两根铆钉(6)组成的框架结构，两根铆钉(6)夹持在横向硅钢片(3)外缘及补偿硅钢片(4)两端的缺口中，夹板(7)从上下两面夹持在补偿硅钢片(4)上。
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