CN104064342A - 电子式电流互感器 - Google Patents

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coil
current mutual
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关守义
张明浩
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Abstract

本发明公开了一种电子式电流互感器，包括：输出单元与N个线圈单元。输出单元具有第一端与第二端，用于输出电流信号。所述N个线圈单元用于采集并产生所述电流信号，其中第1个线圈单元的第一端连接所述输出单元的所述第一端，第i个线圈单元的第二端连接第i+1个线圈单元的第一端，第N个线圈单元的第二端连接所述输出单元的所述第二端，所述N个线圈单元平行且依序排列，N为大于1的正整数，0<i<N。通过本发明，以解决现有技术存在的体积较大及质量重等的问题。

Description

电子式电流互感器
技术领域
本发明涉及互感器的技术领域，尤其涉及一种电子式电流互感器。
背景技术
随着特高压电网的建设和电力体制改革的不断深化，智能电网也将成为电网发展的一个新方向,智能电网要求实现监测、控制、保护、维护、调度和电力市场管理等数字化信息系统的全面集成，形成全面的辅助决策体，电子式互感器由于其本身的特点，成为智能电网中采集数据的重要组成部分。
一般来说，电子式电流互感器大都采用环形空心线圈，以测量脉冲大电流和高频信号以及暂态测量，这是传统电磁互感器所无法比拟的。然而，为了保证电子是电流互感器的精度，环形空心线圈的电子式电流互感器的电抗和感抗做得都较大，时间常数较大，对测量脉冲大电流和高频信号以及暂态测量响应时间还不是最快、最佳。如此，环形空心线圈的电子式电流互感器存在体积较大及质量重等的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电子式电流互感器，以解决现有技术存在的体积较大及质量重等的问题。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种电子式电流互感器，包括：输出单元与N个线圈单元。输出单元具有第一端与第二端，用于输出电流信号。所述N个线圈单元用于采集并产生所述电流信号，其中第1个线圈单元的第一端连接所述输出单元的所述第一端，第i个线圈单元的第二端连接第i+1个线圈单元的第一端，第N个线圈单元的第二端连接所述输出单元的所述第二端，所述N个线圈单元平行且依序排列，N为大于1的正整数，0<i<N。
其中，所述N个线圈单元分别包括导磁体，其用于加强所述电流信号。
其中，所述电子式电流互感器还包括：壳体，其中所述N个线圈单元配置于所述壳体内，所述第一端与所述第二端配置于所述壳体上。
其中，所述电子式电流互感器还包括：填充物，用于填充于所述壳体与所述N个线圈单元之间。
其中，所述电子式电流互感器还包括：N个绝缘层，配置于所述N个线圈单元的周围，用于隔离所述N个线圈单元。
其中，所述N个线圈单元分别为空心线圈。
其中，所述输出单元的所述第一端与所述第二端为射频插头。
根据本发明的技术方案，通过配置多个线圈单元，且第1个线圈单元的第一端连接输出单元的第一端，第i个线圈单元的第二端连接第i+1个线圈单元的第一端，第N个线圈单元的第二端连接输出单元的第二端，并且所述N个线圈单元之间平行且依序排列。如此一来，可使得产品具有体积小、质量轻、高精度和高稳定性等特性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的电子式电流互感器的结构框图；
图2是根据本发明实施例的电子式电流互感器的另一结构框图。
具体实施方式
本发明的主要思想在于，基于配置多个线圈单元，且第1个线圈单元的第一端连接输出单元的第一端，第i个线圈单元的第二端连接第i+1个线圈单元的第一端，第N个线圈单元的第二端连接输出单元的第二端，并且所述N个线圈单元之间平行且依序排列。如此一来，可使得产品具有体积小、质量轻、高精度和高稳定性等特性。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步地详细说明。
根据本发明的实施例，提供了一种电子式电流互感器。
图1是根据本发明实施例的电子式电流互感器的结构框图。所述电子式电流互感器100包括：输出单元110与N个线圈单元120_1、120_2、…、120_N，其中N为大于1的正整数。
输出单元110具有第一端111与第二端112，用于输出电流信号。也就是说，电子式电流互感器100会产生电流信号，而此电流信号会通过第一端111与第二端112向外输出。
线圈单元120_1、120_2、…、120_N用于采集并产生所述电流信号。也就是说，线圈单元120_1、120_2、…、120_N例如使用非接触的方式与一次导体进行感应，以采集一次导体上的一次电流，进而产生所述电流信号。
在本实施例中，第1个线圈单元的第一端连接输出单元110的第一端111，第i个线圈单元的第二端连接第i+1个线圈单元的第一端，第N个线圈单元的第二端连接输出单元110的第二端112，0<i<N。
举例来说，第1个线圈单元120_1的第一端连接输出单元110的第一端111；第1个线圈单元120_1的第二端连接第2个线圈单元120_2的第一端；第2个线圈单元120_2的第二端连接第3个线圈单元的第一端；…；第N-1个线圈单元的第二端连接第N的线圈单元的第一端；第N的线圈单元120_N的第二端连接输出单元110的第二端112。
并且，所述N个线圈单元120_1、120_2、…、120_N之间平行且依序排列，亦即N个线圈单元120_1、120_2、…、120_N呈现直线形的排列方式。如此一来，藉由上述的配置关系，本实施例的电子式电流互感器100具有体积小、质量轻、高精度和高稳定性等特性。
图2是根据本发明实施例的电子式电流互感器的另一结构框图。电子式电流互感器100除了包括输出单元110与N个线圈单元120_1、120_2、…、120_N外，还包括壳体210、填充物220、N个绝缘层230_1、230_2、…、230_N。
所述N个线圈单元120_1、120_2、…、120_N配置于所述壳体210内，所述输出单元110的第一端111与第二端112配置于壳体210上，且例如暴露于壳体210外。其中，所述壳体210例如采用导磁、强度高的合金材料制作。
填充物220用于填充于壳体210与N个线圈单元120_1、120_2、…、120_N之间。其中，填充物220例如为固封作用的电子灌封胶，填充于N个线圈单元120_1、120_2、…、120_N与壳体210之间的间隙。
N个绝缘层230_1、230_2、…、230_N配置于所述N个线圈单元120_1、120_2、…、120_N的周围，用于隔离所述N个线圈单元120_1、120_2、…、120_N。其中，N个绝缘层230_1、230_2、…、230_N例如为绝缘纸，以分别配置于N个线圈单元120_1、120_2、…、120_N的上下左右及端面上。
N个线圈单元120_1、120_2、…、120_N分别进一步包括导磁体240_1、240_2、…、240_N，所述导磁体240_1、240_2、…、240_N用于加强所述电流信号。其中，所述导磁体240_1、240_2、…、240_N例如为铁氧体磁芯。另外，所述N个线圈单元120_1、120_2、…、120_N分别例如为空心线圈，且所述空心线圈例如由聚酯漆包线缠绕而成。并且，所述输出单元110的第一端111与第二端112例如为射频插头，用于将电流信号向外传送。
具体来说，首先，使用聚酯漆包线分别在导磁体240_1、240_2、…、240_N上均匀密绕一定匝数，以分别构成具有空心线圈的线圈单元120_1、120_2、…、120_N。接着，将线圈单元120_1、120_2、…、120_N水平且依序排列，且将第1个线圈单元的第一端连接输出单元110的第一端111，第i个线圈单元的第二端连接第i+1个线圈单元的第一端，第N个线圈单元的第二端连接输出单元110的第二端112。
之后，将线圈单元120_1、120_2、…、120_N水平放置于壳体210内，且于各线圈单元120_1、120_2、…、120_N的周围配置绝缘层230_1、230_2、…、230_N。最后，在线圈单元120_1、120_2、…、120_N与壳体210之间的间隙填充所述填充物220，以完成电子式电流互感器100的制作。如此一来，藉由上述的配置关系，本实施例的电子式电流互感器100具有体积小、质量轻、高精度和高稳定性等特性。
另外，本实施例之电子式电流互感器100对动态响应的时间常数很小，且具有很小的电抗和感抗，还具有极高的测量精度，线性度不大于0.1％等特性，并且对测量脉冲大电流和高频信号以及暂态测量效果最佳。
综上所述，根据本发明的技术方案，通过配置多个线圈单元，且第1个线圈单元的第一端连接输出单元的第一端，第i个线圈单元的第二端连接第i+1个线圈单元的第一端，第N个线圈单元的第二端连接输出单元的第二端，并且所述N个线圈单元之间平行且依序排列。如此一来，可使得产品具有体积小、质量轻、高精度和高稳定性等特性。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种电子式电流互感器，其特征在于，包括：
输出单元，具有第一端与第二端，用于输出电流信号；
N个线圈单元，所述N个线圈单元用于采集并产生所述电流信号，其中第1个线圈单元的第一端连接所述输出单元的所述第一端，第i个线圈单元的第二端连接第i+1个线圈单元的第一端，第N个线圈单元的第二端连接所述输出单元的所述第二端，所述N个线圈单元平行且依序排列，N为大于1的正整数，0<i<N。
2.根据权利要求1所述的电子式电流互感器，其特征在于，所述N个线圈单元分别包括导磁体，其用于加强所述电流信号。
3.根据权利要求1所述的电子式电流互感器，其特征在于，还包括：
壳体，其中所述N个线圈单元配置于所述壳体内，所述第一端与所述第二端配置于所述壳体上。
4.根据权利要求3所述的电子式电流互感器，其特征在于，还包括：
填充物，用于填充于所述壳体与所述N个线圈单元之间。
5.根据权利要求1所述的电子式电流互感器，其特征在于，还包括：
N个绝缘层，配置于所述N个线圈单元的周围，用于隔离所述N个线圈单元。
6.根据权利要求1所述的电子式电流互感器，其特征在于，所述N个线圈单元分别为空心线圈。
7.根据权利要求1所述的电子式电流互感器，其特征在于，所述输出单元的所述第一端与所述第二端为射频插头。
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