CN105374507A - 弧形铁芯线圈电流互感器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弧形铁芯线圈电流互感器及其制作方法，包括弧形铁芯、二次线圈、积分电路模块、支架和瓷瓶绝缘子，二次线圈包括测量绕组和电源绕组，测量绕组和电源绕组绕制在弧形铁芯上，积分电路模块内部设置有电源电路与积分电路，电源绕组与电源电路电连接，测量绕组与积分电路电连接，弧形铁芯设置于支架内部的上部，积分电路模块设置于支架内部的底部，支架设置于瓷瓶绝缘子内部，瓷瓶绝缘子底部设置有通孔。本发明的铁芯为圆弧形，对导线电流进行测量时既不需要穿心安装、也不需要将导线截断再固定安装，安装简便，并且其铁芯和线圈密封安装于瓷瓶绝缘子内部，具有良好的抗污性能，可在室外的恶劣环境下长期使用。

Description

弧形铁芯线圈电流互感器及其制作方法

技术领域

本发明涉及电气测量领域，尤其是涉及一种弧形铁芯线圈电流互感器及其制作方法。

背景技术

目前的电流测量用互感器按其铁芯与线圈结构可以分为两种类型，闭合铁心式电流互感器与空心线圈式（罗氏线圈）电流互感器，闭合铁心式电流互感器在电流互感器中占有较高的份额，这种类型电流互感器输出的电流较大、功率较高，可以同时接入包含模拟显示仪表在内的多种设备，其缺点有两点：（1）在电网短路等故障情况下，该闭合铁心电流互感器会出现饱和现象，这对保护设备有影响；（2）闭合铁心电流互感器一般采用穿心式，该电流互感器设计时需要考虑闭合铁心及线圈的外部绝缘以及外部爬电距离等问题，使得电流互感器做的很大很重，不仅增加了成本，而且在输电线路上安装施工时也不太方便。（3）目前的闭合铁芯电流互感器多采用环氧树脂真空浇注方式制作，且分为室内使用与室外使用两种型式，室外使用的虽然加有抗紫外线照射损坏的材料，但真正在室外长期使用中，由于紫外线长期照射对其材料绝缘性能的破坏。空心线圈式（罗氏线圈）电流互感器目前主要使用在数字智能化变电站中及一些特殊场合（如检测机构的大电流发生器，高能物理实验室等），其优点是重量轻、体积小，在大电流工作场合其性能优越且不会发生饱和问题，但该电流互感器的抗干扰能力很差，在输电线路轻载或空载时，电磁干扰会严重影响其测量精度，另外一个问题是其带负载能力特差，必须针对这种互感器制作专门的计量、测量与保护装置。

申请号：201310701397.2，名称为：一种电流互感器的发明专利公开了一种电流互感器，包括主体，所述主体下设置有底座，主体上方设置有插座，所述主体中间设置有窗孔。通过将主体一次成形为全封闭式母线型结构，并且通

过环氧树脂进行密封，防止主体内进入灰尘且防止他人通过互感器进行窃电，增加互感器的使用寿命，提高互感器的精度。但是这种电流互感器仍然属于空芯线圈式电流互感器，没有解决一般互感器安装不够方便以及在室外的恶劣环境下无法长期使用的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种弧形铁芯线圈电流互感器，解决了现有的电流互感器安装不够方便以及在室外的恶劣环境下无法长期使用的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种弧形铁芯线圈电流互感器，包括弧形铁芯、二次线圈、积分电路模块、支架和瓷瓶绝缘子，所述二次线圈包括测量绕组和电源绕组，所述测量绕组和电源绕组绕制在所述弧形铁芯上，所述积分电路模块内部设置有电源电路与积分电路，所述电源绕组与电源电路电连接，所述测量绕组与积分电路电连接，所述弧形铁芯设置于所述支架内部的上部，所述积分电路模块设置于所述支架内部的底部，所述支架设置于所述瓷瓶绝缘子内部，所述瓷瓶绝缘子底部设置有通孔。

优选的，所述弧形铁芯的圆心角角度范围为60°-180°。

优选的，所述弧形铁芯为高导磁性能的硅钢材料。

优选的，所述电源电路包含整流单元和滤波单元，所述整流单元的输出端与所述滤波单元的输入端连接。

优选的，所述积分电路模块通过螺栓固定于所述支架的底部，所述积分电路模块的输出线可通过所述通孔引出。

优选的，所述积分电路模块通过环氧树脂浇注层浇注于所述支架的底部，所述积分电路模块的输出线可通过所述通孔引出。

一种弧形铁芯线圈电流互感器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）：将二次线圈绕制在弧形铁芯上，测量绕组的两端与积分电路模块的积分电路的输入端连接，电源绕组的两端与积分电路模块的电源电路的输入端连接；

步骤2）：将弧线铁芯和二次线圈固定安装于支架的上部，支架的中心留有供互感器二次线圈引出的穿孔，支架底部留有安装积分电路模块的空间，将积分电路模块固定安装于支架的底部；

步骤3）：将弧线铁芯、二次线圈、支架、积分电路模块安装完成后，将其放置在一个中空的瓷瓶绝缘子内部，在瓷瓶绝缘子底部开一个通孔，将积分电路的二次输出线通过支架的中心的穿孔和瓷瓶绝缘子底部的通孔引出；

步骤4）：上述步骤1）、步骤2）和步骤3）完成以后，即可制成完整的弧形铁芯线圈电流互感器。

优选的，所述步骤2）中的积分电路模块通过螺栓固定于支架的底部或通过环氧树脂浇注层浇注于支架的底部。

本发明的有益效果是：

1、本发明的铁芯为圆弧形，对导线电流进行测量时既不需要穿心安装、也不需要将导线截断再固定安装，安装简便，并且也便于后续的检修更换；

2、本发明的铁芯和线圈密封安装于瓷瓶绝缘子内部，具有良好的抗污性能，可在室外的恶劣环境下长期使用；

3、本发明通过配套其它二次测量设备可以直接满足配网自动化系统的多种需要；

4、本发明的积分电路模块中设置有电源电路与积分电路，电源电路包含整流单元和滤波单元，可以为积分电路提供稳定的直流电源，不需要从外部外接电源，减少了接线难度，易于系统的安装和维护；

5、本发明是一种多种场合都可以使用的电流互感器，可以应用于传统变电站、智能变电站，既能当作传统电流互感器使用，又能当作电子互感器使用。

附图说明

图1为本发明的实施例1的结构示意图；

图2为本发明的实施例2的结构示意图；

图中：1-弧形铁芯、2-测量绕组、3-电源绕组、4-支架、5-积分电路模块、6-通孔、7-瓷瓶绝缘子、8-螺栓、9-环氧树脂浇注层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

实施例1：

如图1所示，本发明包括弧形铁芯1、二次线圈、积分电路模块5、支架4和瓷瓶绝缘子7。弧形铁芯1为高导磁性能的硅钢材料，其圆心角的角度范围为60°-180°，本实施例的弧形铁芯1的圆心角为60°。

二次线圈包括测量绕组2和电源绕组3，测量绕组2和电源绕组3绕制在弧形铁芯1上，积分电路模块5内部设置有电源电路与积分电路，电源绕组3与电源电路电连接，测量绕组2与积分电路电连接。

积分电路模块5设置于支架4内部的底部，积分电路模块5的电源电路设置有整流单元和滤波单元，测量绕组2输出与一次电流的微分成正比的感应电动势，该感应电动势的输出在积分电路模块5的积分电路中被还原成为与一次电流成正比的电压输出，电源绕组3的输出电动势也与一次电流的微分成正比，该电动势输出被后续的电源电路中的整流单元和滤波单元进行整流、滤波及稳压后得到供应积分电路工作的稳定的电压输出，经过积分处理后的测量绕组2的输出电压信号可以直接驱动测量仪表及其它电测设备。

本发明的弧形铁芯1、二次线圈安装在支架4内部的上部，支架4的中心留有供二次线圈引出的穿孔，将二次线圈的输出引入支架4的底部，在支架4底部留有安装积分电路模块5的空间及螺孔，将积分电路模块5通过螺栓8固定于支架4底部，支架4作为本弧形铁芯线圈电流互感器的支撑骨架。

将上述的电流互感器的弧线铁芯1、二次线圈、支架4、积分电路模块5安装完成后，放置在一个中空的瓷瓶绝缘子7内部，积分电路模块5的二次输出线通过瓷瓶绝缘子7底部的通孔6引出。

当使用本发明进行配电网的电流测量时，只需要将一次电流导线与弧形铁芯1截面垂直放置，铁芯与导线不直接接触，而是通过绝缘子瓷瓶来与一次导线接触。设备放置好以后，将积分电路模块5的二次输出线与外部测量仪表连接，就可以读取配电网中的电流。

本实施例制作方法的具体步骤如下：

步骤1）：将二次线圈绕制在弧形铁芯1上，测量绕组2的两端与积分电路模块5的积分电路的输入端连接，电源绕组3的两端与积分电路模块5的电源电路的输入端连接；

步骤2）：将弧线铁芯和二次线圈固定安装于支架4的上部，支架4的中心留有供互感器二次线圈引出的穿孔，支架4底部留有安装积分电路模块5的空间和螺纹孔，将积分电路模块5通过螺栓8固定于支架4的底部；

步骤3）：将弧线铁芯、二次线圈、支架4、积分电路模块5安装完成后，将其放置在一个中空的瓷瓶绝缘子7内部，在瓷瓶绝缘子7底部开一个通孔6，将积分电路的二次输出线通过支架4的中心的穿孔和瓷瓶绝缘子7底部的通孔6引出；

步骤4）：上述步骤1）、步骤2）和步骤3）完成以后，即可制成完整的弧形铁芯线圈电流互感器。

实施例2：

实施例2与实施例1的不同之处在于：如图2所示，积分电路模块5通过环氧树脂浇注层9浇注于支架4的底部。

实施例2的使用方法与实施例1相同。

本实施例制作方法的具体步骤如下：

步骤1）：将二次线圈绕制在弧形铁芯1上，测量绕组2的两端与积分电路模块5的积分电路的输入端连接，电源绕组3的两端与积分电路模块5的电源电路的输入端连接；

步骤2）：将弧线铁芯和二次线圈固定安装于支架4的上部，支架4的中心留有供互感器二次线圈引出的穿孔，支架4底部留有安装积分电路模块5的空间，将积分电路模块5通过环氧树脂浇注层9浇注于支架4的底部；

步骤3）：将弧线铁芯、二次线圈、支架4、积分电路模块5安装完成后，将其放置在一个中空的瓷瓶绝缘子7内部，在瓷瓶绝缘子7底部开一个通孔6，将积分电路的二次输出线通过支架4的中心的穿孔和瓷瓶绝缘子7底部的通孔6引出；

步骤4）：上述步骤1）、步骤2）和步骤3）完成以后，即可制成完整的弧形铁芯线圈电流互感器。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种弧形铁芯线圈电流互感器，其特征在于：包括弧形铁芯、二次线圈、积分电路模块、支架和瓷瓶绝缘子，所述二次线圈包括测量绕组和电源绕组，所述测量绕组和电源绕组绕制在所述弧形铁芯上，所述积分电路模块内部设置有电源电路与积分电路，所述电源绕组与电源电路电连接，所述测量绕组与积分电路电连接，所述弧形铁芯设置于所述支架内部的上部，所述积分电路模块设置于所述支架内部的底部，所述支架设置于所述瓷瓶绝缘子内部，所述瓷瓶绝缘子底部设置有通孔。

2.根据权利要求1所述的弧形铁芯线圈电流互感器，其特征在于：所述弧形铁芯的圆心角角度范围为60°-180°。

3.根据权利要求1所述的弧形铁芯线圈电流互感器，其特征在于：所述弧形铁芯为高导磁性能的硅钢材料。

4.根据权利要求1所述的弧形铁芯线圈电流互感器，其特征在于：所述电源电路包含整流单元和滤波单元，所述整流单元的输出端与所述滤波单元的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的弧形铁芯线圈电流互感器，其特征在于：所述积分电路模块通过螺栓固定于所述支架的底部，所述积分电路模块的输出线可通过所述通孔引出。

6.根据权利要求1所述的弧形铁芯线圈电流互感器，其特征在于：所述积分电路模块通过环氧树脂浇注层浇注于所述支架的底部，所述积分电路模块的输出线可通过所述通孔引出。

7.一种如权利要求1所述的弧形铁芯线圈电流互感器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）：将二次线圈绕制在弧形铁芯上，测量绕组的两端与积分电路模块的积分电路的输入端连接，电源绕组的两端与积分电路模块的电源电路的输入端连接；

步骤2）：将弧线铁芯和二次线圈固定安装于支架的上部，支架的中心留有供互感器二次线圈引出的穿孔，支架底部留有安装积分电路模块的空间，将积分电路模块固定安装于支架的底部；

步骤3）：将弧线铁芯、二次线圈、支架、积分电路模块安装完成后，将其放置在一个中空的瓷瓶绝缘子内部，在瓷瓶绝缘子底部开一个通孔，将积分电路的二次输出线通过支架的中心的穿孔和瓷瓶绝缘子底部的通孔引出；

步骤4）：上述步骤1）、步骤2）和步骤3）完成以后，即可制成完整的弧形铁芯线圈电流互感器。

8.根据权利要求7所述的弧形铁芯线圈电流互感器的制作方法，其特征在于：所述步骤2）中的积分电路模块通过螺栓固定于支架的底部或通过环氧树脂浇注层浇注于支架的底部。