CN101206951B - 节能电流互感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力系统中用于继电保护和电流测量的重要设备，电动机保护器中用于电流检测。特别是一种节能电流互感器。其特征是若干个铁芯均匀分布的固定在非导磁绝缘骨架上，每个铁芯之间在非导磁绝缘骨架上进行了隔离，一次线圈是穿入闭环磁路铁芯孔中的导线，二次线圈绕制在闭环磁路铁芯上，二次线圈两端并联有电容和电阻。铁芯与骨架粘接的结构还有多种。每个铁芯之间在骨架上进行非导磁绝缘隔离是防止铁芯出现磁饱和，因此整个闭环磁路铁芯不会出现磁饱和，具有体积小、重量轻、精度高、线性度好、节电。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统中用于继电保护和电流测量的重要设备，电动机保护器中用于电流检测。特别是一种节能电流互感器。
背景技术
电流互感器是一种专门用于变换电流的特种变压器，一次绕组有多圈的、穿孔的，通过电流互感器一次与二次绕组匝数比的配置，可以将不同的一次电流值变换成较小的二次标准电流值，一般为5A。广泛的应用于供电、用电、自动控制、电器保护中作电流测量。由于常规电流互感器被测电流越大，其铁芯的体积、重量也越大，并且当电流超过一定数值时，就会磁饱和，出现非线性失真。常规电流互感器还存在着体积大、笨重、造价高、线性度差、容易磁饱和、功耗大的缺陷。
发明内容
本发明的目的针对上述缺陷，提供一种节能电流互感器。
本发明的技术方案是一种节能电流互感器，包括闭环磁路铁芯、一次线圈、二次线圈、壳体，铁芯根据不同结构制成方形或长方形或半圆形或弧形或粉末状或颗粒状，铁芯厚度由单片或多片叠加组成；非导磁绝缘骨架和壳体可制成圆孔形或椭圆孔形或方孔形或长方孔形；所说的闭环磁路铁芯由若干个铁芯均匀分布的固定在非导磁绝缘骨架上，每个铁芯之间在非导磁绝缘骨架上进行了隔离，二次线圈两端并联有电容和电阻；其特征是所说的闭环磁路铁芯用若干个第一铁芯2均匀相错的固定在非导磁环形绝缘第一骨架1内外壁上，第一铁芯2厚度用单片或多片叠加，使每个第一铁芯2之间都有非导磁绝缘体隔离。
所说的闭环磁路铁芯用若干个第二铁芯5均匀竖叠成环形，第二铁芯5用单片或多片叠加，每个第二铁芯5之间加一片非导磁绝缘片4与第二铁芯5竖叠并粘合固定，形成环形铁芯。
所说的闭环磁路铁芯，其结构是在每一片非导磁环形绝缘第二骨架7上对称的固定两片或多片半圆形第三铁芯8，再将多片固定有第三铁芯8的非导磁环形绝缘第二骨架7相错平叠形成环形铁芯，每个半圆形第三铁芯8之间都有非导磁环形绝缘第二骨架7隔离。
所说的闭环磁路铁芯，在非导磁环形绝缘第三骨架10内外壁上对称的镶嵌四组半圆形第四铁芯11，每组半圆形第四铁芯11相错形成环形铁芯，每组半圆形第四铁芯11的厚度由单片或多片叠加组成，每组半圆形第四铁芯11之间都有非导磁绝缘体隔离。
所说的闭环磁路铁芯，由粉末状或颗粒状铁芯与非导磁绝缘体环氧树脂按比例混合搅拌均匀凝固形成为粉末状环形铁芯13或颗粒状环形铁芯15，每个铁芯微粒或颗粒之间都有非导磁绝缘体环氧树脂隔离。
本发明的优点是由于结构特征在于耗材省，铁芯仅用几片矽钢片断续的形成环形，重量仅是普通常规互感器的10％，甚至1％，因此在铁芯上不会产生磁饱和现象，所以本节能互感器的线性度和精度都高于普通常规互感器；由于每片铁芯之间都有绝缘隔离，所以本节能互感器的耗电功率仅是普通常规互感器的百分之一到千分之一，二次电流是毫安级，二次线圈的开路电压也是高线性度和高精度，不仅节电，其用途甚广；本节能互感器还可以用颗粒状或粉末状铁芯，每粒铁芯之间也是绝缘隔离，同样达到上述效果，具有节电、省材、重量轻、成本低，结构简单、线性度好等优点。
附图说明
图1、节能电流互感器圆孔形结构示意图
图2、铁芯相错闭环磁路环形结构原理示意图
图3、铁芯竖叠闭环磁路环形结构原理示意图
图4、铁芯平叠闭环磁路环形结构原理示意图
图5、半圆铁芯相错闭环磁路环形结构原理示意图
图6、粉末状铁芯闭环磁路环形结构原理示意图
图7、颗粒状铁芯闭环磁路环形结构原理示意图
图1-7中：1-环形绝缘第一骨架、2-第一铁芯、3-二次线圈、4-绝缘片、5-第二铁芯、6-二次线圈、7-环形绝缘第二骨架、8-第三铁芯、9-二次线圈、10-环形绝缘第三骨架、11-第四铁芯、12-二次线圈、13-粉末状环形铁芯、14-二次线圈、15-颗粒状环形铁芯、16-二次线圈、17-电容、18-微调电阻、19-电阻、20-引线、21-二次电压、22-二次电流、23-绝缘胶带、24-壳体、25-壳体盖、26-微调电阻孔、27-出线孔、28-环氧树脂、29-导线、30-一次线圈，31-一次电流。
具体实施方式：
图1中将绕制好二次线圈3的互感器放入壳体24内，灌入环氧树脂28，再将壳体盖25盖上，二次线圈3引出线20在壳体盖25出线孔27处引出，穿入节能电流互感器孔中的导线29为一次线圈30，通过该导线29的电流为一次电流31，节能电流互感器上用漆包线绕制的线圈为二次线圈3，线圈两端开路电压为二次电压21，线圈引出线20两端短路电流为二次电流22，线圈引出线20两端并联一只无极性电容17改善输出波形，线圈引出线20两端并联一只电阻19和微调电阻18调整一致性，一次电流31与二次电压21成线性比例，一次电流31与二次电流22也成线性比例，一次电流31变化时，二次电压21和二次电流22都会与一次电流31成线性比例变化，节能电流互感器不会出现磁饱和现象，节能电流互感器也可不用外壳。
图2中环形绝缘第一骨架1是塑料件，该环形绝缘第一骨架1内外壁上有镶嵌第一铁芯2的凹糟，将第一铁芯2分别粘贴在凹糟中，每个第一铁芯2之间由环形绝缘第一骨架1隔离，内外壁上的第一铁芯2相错构成闭环磁路的环形铁芯，因此每个独立的第一铁芯2都不会出现磁饱和。再用绝缘胶带23包扎形成绝缘层，然后用环形绕线机将漆包线按要求绕制若干匝作为二次线圈3。
图3中第二铁芯5与绝缘片4竖叠构成闭环磁路的环形铁芯，每个第二铁芯5之间都由绝缘片4隔离，因此不会出现磁饱和，再用绝缘胶带23包扎形成绝缘层，然后用环形绕线机将漆包线按要求绕制若干匝作为二次线圈6。
图4中每片环形绝缘第二骨架7上对称的镶上两片或多片半圆第三铁芯8，多片环形绝缘第二骨架7平叠使第三铁芯8相错90°构成闭环磁路的环形铁芯，每个独立的第三铁芯8有非导磁环形绝缘第二骨架7隔离，所以都不会出现磁饱和，再用绝缘胶带23包扎形成绝缘层，然后用环形绕线机将漆包线按要求绕制若干匝作为二次线圈9。
图5中环形绝缘第三骨架10是塑料件，将四个半圆第四铁芯11对称相错90°的粘贴在环形绝缘第三骨架10内外壁上，构成闭环磁路的环形铁芯，使每个独立的第四铁芯11有非导磁环形绝缘第三骨架10隔离，因此不会出现磁饱和，再用绝缘胶带23包扎形成绝缘层，然后用环形绕线机将漆包线按要求绕制若干匝作为二次线圈12。
图6中粉末状环形铁芯13是由导磁的铁粉末与非导磁绝缘体环氧树脂根据磁通密度要求按比例混合搅拌均匀凝固成形为粉末状环形铁芯13，用绝缘胶带23包扎形成绝缘层，再用环形绕线机将漆包线绕若干匝作为互感器的二次线圈14。
图7中颗粒状环形铁芯15是由导磁的颗粒状铁粒与非导磁绝缘体环氧树脂根据磁通密度要求按比例混合搅拌均匀凝固成形为颗粒状环形铁芯15，用绝缘胶带23包扎形成绝缘层，再用环形绕线机将漆包线绕若干匝作为互感器的二次线圈16。
Claims (5)
1.一种节能电流互感器，包括闭环磁路铁芯、一次线圈、二次线圈、壳体，铁芯根据不同结构制成方形或长方形或半圆形或弧形或粉末状或颗粒状，铁芯厚度由单片或多片叠加组成；非导磁绝缘骨架和壳体可制成圆孔形或椭圆孔形或方孔形或长方孔形；所说的闭环磁路铁芯由若干个铁芯均匀分布的固定在非导磁绝缘骨架上，每个铁芯之间在非导磁绝缘骨架上进行了隔离，二次线圈两端并联有电容和电阻；其特征是所说的闭环磁路铁芯用若干个第一铁芯(2)均匀相错的固定在非导磁环形绝缘第一骨架(1)内外壁上，第一铁芯(2)厚度用单片或多片叠加，使每个第一铁芯(2)之间都有非导磁绝缘体隔离。
2.根据权利要求1所说的一种节能电流互感器，其特征是所说的闭环磁路铁芯用若干个第二铁芯(5)均匀竖叠成环形，第二铁芯(5)用单片或多片叠加，每个第二铁芯(5)之间加一片非导磁绝缘片(4)与第二铁芯(5)竖叠并粘合固定，形成环形铁芯。
3.根据权利要求1或2所说的一种节能电流互感器，其特征是所说的闭环磁路铁芯，其结构是在每一片非导磁环形绝缘第二骨架(7)上对称的固定两片或多片半圆形第三铁芯(8)，再将多片固定有第三铁芯(8)的非导磁环形绝缘第二骨架(7)相错平叠形成环形铁芯，每个半圆形第三铁芯(8)之间都有非导磁环形绝缘第二骨架(7)隔离。
4.根据权利要求1或2或3所说的一种节能电流互感器，其特征是所说的闭环磁路铁芯，在非导磁环形绝缘第三骨架(10)内外壁上对称的镶嵌四组半圆形第四铁芯(11)，每组半圆形第四铁芯(11)相错形成环形铁芯，每组半圆形第四铁芯(11)的厚度由单片或多片叠加组成，每组半圆形第四铁芯(11)之间都有非导磁绝缘体隔离。
5.根据权利要求1或2或3所说的一种节能电流互感器，其特征是所说的闭环磁路铁芯，由粉末状或颗粒状铁芯与非导磁绝缘体环氧树脂按比例混合搅拌均匀凝固形成为粉末状环形铁芯(13)或颗粒状环形铁芯(15)，每个铁芯微粒或颗粒之间都有非导磁绝缘体环氧树脂隔离。
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