CN105989993A - 一种用于电力线路的零序电流互感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电力线路的零序电流互感器，包括芯管、电流互感器、两个顶压螺栓、两套压接组件和两套压爪组件；芯管的管壁上设有两组导向孔，各组导向孔包括至少三个径向导向滑孔；芯管管腔中设有两个内螺纹区；各套压接组件包括至少三个压接件；各压接件设有压板部和防脱连接部；压接件通过防脱连接部可拆卸的设置在芯管上；各压爪包括顶板部、导向滑块部和驱动面；压接组件和压爪组件共形成至少三个夹线孔；电流互感器包括环形感应本体；各夹线孔均位于环形感应本体的孔腔中；至少一个压接件设有内置温度传感装置的安装螺孔。本发明便于安装定位、具有较好牢固程度。

Description

一种用于电力线路的零序电流互感器

技术领域

本发明属于电力技术领域，具体涉及一种用于电力线路的零序电流互感器。

背景技术

零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律：流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零。在线路与电气设备正常的情况下，各相电流的矢量和等于零，因此，零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出，执行元件不动作。当发生触电或漏电故障时的各相电流的矢量和不为零，故障电流使零序电流互感器的铁芯中产生磁通，零序电流互感器所产生的电流即为零序电流。保护机构接收到该零序电流信号时，可根据漏电量采取相应的保护动作。现有零序电流互感器的安装方式多是采用法兰安装固定或者采用粘结方式固定，其安装位置一般需要预留，故使得零序电流互感器的应用推广受到较多限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种便于安装定位和具有实时温度监控功能的用于电力线路的零序电流互感器。

实现本发明目的的技术方案是：一种用于电力线路的零序电流互感器，包括一个芯管、一个电流互感器、两个顶压螺栓、两套压接组件和两套压爪组件；芯管的管壁上设有两组导向孔，各组导向孔包括至少三个径向导向滑孔；芯管管腔中设有两个内螺纹区；各套压接组件包括至少三个压接件；各压接件设有压板部和防脱连接部；压接件通过防脱连接部可拆卸的设置在芯管上；各套压爪组件包括至少三个压爪；各压爪包括顶板部、从顶板部的内壁向内凸出形成的导向滑块部和设置在导向滑块部上的驱动面；各导向滑块部插入芯管上相应一个径向导向滑孔中，各驱动面伸入至芯管的管腔中，各顶板部位于芯管内壁和芯管外壁之间；各压爪的顶板部正对相应一个压接件压板部设置，该顶板部和该压板部夹合形成一个用于夹紧电力线缆的夹线孔；压接组件和压爪组件共形成至少三个夹线孔；电流互感器包括环形感应本体；各夹线孔均位于环形感应本体的孔腔中；两个顶压螺栓位于芯管的两侧端；各顶压螺栓包括本体、设置在本体外周壁上的外螺纹区和设置在本体内侧端上的顶压凸台，顶压凸台的形状为圆锥台状；顶压螺栓的外螺纹区和芯管的内螺纹区适配；各套压爪组件中各压爪的驱动面和相应一个顶压凸台的外周壁适配；各顶压螺栓沿预设方向转动时，带动顶压凸台一边转动一边向着芯管管腔中行进，各顶压凸台通过顶压相应一套压爪组件中的驱动面推动各压爪，使得该套压爪组件中的各顶板部沿芯管径向向外移动，从而夹紧位于各夹线孔中的电力线缆；至少一个压接件设有内置温度传感装置的安装螺孔；温度传感装置包括金属材料制成的具有容置槽的金属壳体、设置在容置槽中的温度传感器、用于将温度传感器压接在容置槽底壁上的弹簧以及用于限位弹簧的螺管堵头。

本发明具有积极的效果：（1）本发明的零序电流互感器由于自带能够夹紧线缆的压爪式锁紧机构，可直接固定设置在线缆上，不需要预留安装位，易于安装。（2）顶压螺栓和芯管以螺纹方式连接，并通过锥形压接面压接各压爪使其夹紧电力线缆，其操作较为省力，且具有较好的防松动效果。（3）本发明采用两套压爪组件夹紧在同一线缆上，各套压爪组件的夹紧操作可以单独进行，这种结构具有双重保障的效果，即使其中一套在使用中出现问题，还有另一套保证其工作性能。（4）由于压接件设有沿芯管径向贯穿压板部的安装螺孔，安装螺孔中固定设有温度传感装置；所以本发明还具有实时温度监控功能。

附图说明

图1为本发明第一种结构的一种半剖示意图；

图2为图 所示零序电流互感器移除电流互感器后的一种立体结构示意图；

图3为图2所示零序电流互感器的一种正视结构示意图；

图4为图2所示零序电流互感器的一种半剖结构示意图；

图5为图2所示零序电流互感器的一种爆炸图；

图6为图2所示零序电流互感器移除压接件和顶压螺栓后的一种爆炸图；

图7为本发明第二种结构的一种半剖结构示意图；

图8为图7所示零序电流互感器的一种结构示意图；

图9为本发明第三种结构的一种半剖结构示意图；

图10为图9中B处的局部放大示意图；

图11为图9所示零序电流互感器移除电流互感器后的一种半剖结构示意图；

图12为本发明第四种结构的一种半剖结构示意图。

具体实施方式

（实施例1）

本实施例是一种用于电力线路的零序电流互感器，见图1至图7所示，包括一个芯管2、两个顶压螺栓1、两套压接组件3、一个电流互感器7和两套压爪组件9。

本实施例中，芯管2、压接组件3和两套压爪组件9均采用绝缘材料制成。

芯管的管壁上设有两组导向孔，该两组导向孔沿芯管轴向并排设置；各组导向孔包括四个径向导向滑孔22，该四个径向导向滑孔沿芯管周向均匀分布在芯管管壁上；各径向导向滑孔均沿芯管的径向贯穿芯管管壁；各径向导向滑孔的截面形状是工字形。芯管管腔中设有两个内螺纹区23。

各套压接组件3均包括四个压接件31；各压接件设有压板部311和防脱连接部312；压接件通过防脱连接部可拆卸的设置在芯管上；压板部沿芯管轴向延伸，压板部的内壁设有弧形槽313，压板部的外周壁是圆弧形；防脱连接部是从压板部两侧端向内突出形成的两个柱板314，各柱板的径向截面形状是L形；本实施例中两个L形柱板相对设置。

各组导向孔和相应一套压接组件适配，各组导向中的各径向导向滑孔正对相应一套压接组件中的一个压接件的内壁设置。

芯管的外周壁上沿轴向设有四组用于安装定位压接件的防脱滑槽21；各组防脱滑槽包括两个径向截面是L形的轴向滑槽211；本实施例中，相邻的两个轴向滑槽相对设置；各轴向滑槽和相应一个柱板适配；各压接件的防脱连接部沿芯管轴向方向从相应一组防脱滑槽的一侧端滑入该组防脱滑槽中；在具体实践中，防脱连接部可以选用其它的形状，只要使得压接件的防脱连接部不能沿芯管径向从防脱滑槽中移出即可；在具体实践中，也可选用卡接方式安装固定各压接件；例如在芯管的外周壁上设置多个卡槽，在各压板上设置向内突出的卡接支撑柱或卡接支撑板，将各卡接支撑柱或卡接支撑板直接卡入相应一个卡槽中，也能防止卡接件沿芯管径向方向移出芯管，这种结构也是可行的。

本实施例中，各套压接组件中的压接件和各套压爪组件中的压爪的数量相同。

在具体实践中，径向导向滑孔的截面形状也可采用其它形状，例如圆形、方形、菱形，均是可行的。

各套压爪组件9均包括四个压爪4；各压爪包括顶板部41、从顶板部的内壁向内凸出形成的导向滑块部42和设置在导向滑块部上的驱动面43；顶板部沿芯管轴向延伸，导向滑块部沿芯管径向延伸；各压爪顶板部的外壁上设有弧形夹槽411；各导向滑块部插入芯管上相应一个径向导向滑孔中，各驱动面伸入至芯管的管腔中，各顶板部位于芯管内壁和芯管外壁之间；各压爪在径向导向滑孔的导向限位作用下沿芯管的径向往复滑动；各导向滑块部的截面形状是和径向导向滑孔适配的工字形。

各压爪顶板部的弧形夹槽正对相应一个压接件压板部的弧形槽设置，该弧形夹槽和该弧形槽夹合形成一个夹线孔5，各夹线孔用于夹紧一条电力线缆。在具体实践中，各压接件的大小可以不同，例如各压板部的弧形槽和芯管外壁之间的距离不同，从而可以形成大小不同的夹线孔，用于夹紧不同粗细的线缆。

本实施例共形成四个夹线孔，可以夹紧四条电力线缆；但在作为零序电流互感器使用时，只夹取三条相线电缆。在具体实践中，也可把本实施例做成只具有三个夹线孔的结构。

两个顶压螺栓位于芯管的两侧端；各顶压螺栓1包括本体11、设置在本体外周壁上的外螺纹区12、设置在本体外侧端的紧固部13和设置在本体内侧端上的顶压凸台14，顶压凸台的形状为圆锥台状；顶压螺栓的外螺纹区和芯管的内螺纹区适配；顶压凸台沿芯管的轴向延伸，且位于芯管管腔中。

本实施例中，各顶压螺栓和相应一个压爪组件适配，各压爪的驱动面是和相应一个顶压凸台外周壁适配的曲面，优选是具有锥度的曲面；在具体实践中，该驱动面也可选用平直斜面。

本实施例中各套压爪组件中压爪的数量、各套压接组件中压接件的数量和各组导向孔中径向导向滑孔的数量相同。

电流互感器包括环形感应本体71和智能控制模块72；本实施例中，智能控制模块72做成和环形感应本体具有同样大小孔腔的环状，环形感性感应本体和智能控制模块并排设置组合形成环形，电流互感器整体套设固定在各压板部的外壁上，也即压接组件位于电流互感器整体的孔腔中。在具体实践中，电流互感器还可固定设置在芯管的管壁上，只要使得所有夹线孔位于环形感应本体的孔腔中即可，也即只需要使得线缆穿过环形感应本体的孔腔即可。

智能控制模块可以包括无线收发单元，智能控制模块通过无线收发单元把环形感应本体感应到的漏电电流信号传送给远程主机，以实现精密的远程无人监控，及时发现漏电故障。本实施例可以作为一个零序电流互感器使用。

本实施例为了提升夹紧强度，还在各弧形槽和弧形夹槽中设有多个穿刺6；具体来说，各穿刺沿芯管部的径向凸出。

本实施例中，各压爪是通过注塑成型制成的一体件，各穿刺在注塑成型时制成；在具体实践中，穿刺也可采用其它方式制成；例如在各弧形槽中设有多个安装卡槽，然后把采用绝缘材料制成的穿刺片嵌装在相应一个安装卡槽中；穿刺片包括安装部和刺刃部，安装部嵌装在安装卡槽中，刺刃部则露出安装卡槽形成穿刺。在具体实践中，还可以采用在在各弧形夹槽和弧形槽中设置螺纹的方式，也能提升夹紧性能。

各顶压螺栓沿预设方向转动时，带动顶压凸台一边转动一边向着芯管管腔中行进，各顶压凸台通过顶压相应一套压爪组件中的驱动面推动压爪，使得该套压爪组件中的各顶板部沿芯管径向向外移动，从而夹紧位于各夹线孔中的电力线缆。

本实施例具有以下有益技术效果：（1）顶压螺栓和芯管以螺纹方式连接，并通过顶压凸台推压各压爪的驱动面，进而推动各压爪沿着芯管径向方向移动；其操作较为省力，且具有较好的防松动效果。（2）由于压接件是通过滑接安装在芯管上，可以先把线缆置于各压爪的弧形夹槽中，再把相应的压接件装入相应的防脱滑槽中，即可把相应的电力线缆置于夹线孔中；这种结构使得夹紧电力线缆的操作简便易行。

（实施例2）

本实施例和实施例1基本相同，不同之处在于：见图7至图8所示，本实施例中，环形感性感应本体套设固定在压板部的外周壁上；芯管外壁、压接件外壁和环形感应本体内壁之间夹合形成多个容置腔73，智能控制模块设置在容置腔中。这种结构可以充分利用空间，有利于整体的小型和一体化。

（实施例3）

本实施例和实施例1基本相同，不同之处在于：见图9至图11所示，至少一个压接件31设有沿芯管径向贯穿压板部311壁体的安装螺孔315；该安装螺孔中固定设有一个温度传感装置8。

温度传感装置8包括金属材料制成的具有容置槽811的金属壳体81、设置在容置槽中的温度传感器82、用于将温度传感器压接在容置槽底壁上的弹簧83、用于限位弹簧的螺管堵头84。

金属壳体接近芯管中心轴线的一端812设有作为穿刺使用的导热凸台813，金属壳体远离芯管中心轴线的一端814设有内六角拧转槽815；金属壳体的外周壁上设有和安装螺孔适配的外螺纹816，容置槽的内周壁上设有内螺纹区817；导热凸台是从金属壳体接近芯管中心轴线的一端812凸出形成的尖齿状凸台。

温度传感器包括采用导热绝缘橡胶材料制成的导热块821、设置在导热块中的U形温敏电阻822、设置在导热块上的两个接电插柱823；导热块可在金属壳体的容置槽中往复滑动；导热块接近芯管中心轴线的一端抵接在容置槽的底壁上；两个接电插柱凸出设置在导热块远离芯管中心轴线的另一端上；

导热块远离芯管中心轴线的另一端的外径和容置槽的内周壁之间围合形成环形槽100，弹簧位于该环形槽中并套设在导热块远离芯管中心轴线的一端上；

螺管堵头接近芯管中心轴线的一端的外周壁上设有外螺纹区841，该外螺纹区和金属壳体的内螺纹区817适配；螺管堵头远离芯管中心轴线的一端的外周壁上设有外六角拧转部842；螺管堵头的中心处设有管腔843；螺管堵头通过其外螺纹区固定设置在环形槽中；

弹簧接近芯管中心轴线的一端抵接在导热块上，弹簧远离芯管中心轴线的另一端抵接在螺管堵头上；导热块上的两个接电插柱位于螺管堵头的管腔843中。

智能控制模块72的内周壁上设有向内凸出的两个接电套管（图上未画出），各接电插座插入相应一个接电套管中，从而使得温度传感器和智能控制模块中的中控电路相连。

这种结构具有以下优点，由于金属壳体在挤压线缆时容易变形，挤压温度传感器的导热块，如果导热块没有移动空间，则容易受压形变损坏；本实施例通过设置弹簧，既能将导热块压接在金属壳体容置槽的底壁上，使其能够正确测知线缆和压板压板部连接处的实时温度；还能在当金属壳体受压变形后，给导热块预留移动空间，从而防止导热块被受压损坏；这种结构具有较佳的实用性能。

在具体实践中，可以在各压接件上均设置至少一个安装螺孔和一个温度传感装置，用于对每一个线缆和和压接件连接处的温度进行实时监控，从而实现电网监测运行的进一步智能化。

（实施例4）

本实施例和实施例2基本相同，不同之处在于：见图12所示，至少一个压接件31设有沿芯管径向贯穿压板部311壁体的安装螺孔315；该安装螺孔中固定设有一个温度传感装置8。

温度传感装置8包括金属材料制成的具有容置槽811的金属壳体81、设置在容置槽中的温度传感器82、用于将温度传感器压接在容置槽底壁上的弹簧83、用于限位弹簧的螺管堵头84。

金属壳体接近芯管中心轴线的一端812设有作为穿刺使用的导热凸台813，金属壳体远离芯管中心轴线的一端814设有内六角拧转槽815；金属壳体的外周壁上设有和安装螺孔适配的外螺纹816，容置槽的内周壁上设有内螺纹区817；导热凸台是从金属壳体接近芯管中心轴线的一端812凸出形成的尖齿状凸台。

温度传感器包括采用导热绝缘橡胶材料制成的导热块821、设置在导热块中的U形温敏电阻822、设置在导热块上的两个接电插柱823；导热块可在金属壳体的容置槽中往复滑动；导热块接近芯管中心轴线的一端抵接在容置槽的底壁上；两个接电插柱凸出设置在导热块远离芯管中心轴线的另一端上；

导热块远离芯管中心轴线的另一端的外径和容置槽的内周壁之间围合形成环形槽100，弹簧位于该环形槽中并套设在导热块远离芯管中心轴线的一端上；

螺管堵头接近芯管中心轴线的一端的外周壁上设有外螺纹区841，该外螺纹区和金属壳体的内螺纹区817适配；螺管堵头远离芯管中心轴线的一端的外周壁上设有外六角拧转部842；螺管堵头的中心处设有管腔843；螺管堵头通过其外螺纹区固定设置在环形槽中；

弹簧接近芯管中心轴线的一端抵接在导热块上，弹簧远离芯管中心轴线的另一端抵接在螺管堵头上；导热块上的两个接电插柱位于螺管堵头的管腔843中。

智能控制模块72的内周壁上设有向内凸出的两个接电套管（图上未画出），各接电插座插入相应一个接电套管中，从而使得温度传感器和智能控制模块中的中控电路相连。

这种结构具有以下优点，由于金属壳体在挤压线缆时容易变形，挤压温度传感器的导热块，如果导热块没有移动空间，则容易受压形变损坏；本实施例通过设置弹簧，既能将导热块压接在金属壳体容置槽的底壁上，使其能够正确测知线缆和压板压板部连接处的实时温度；还能在当金属壳体受压变形后，给导热块预留移动空间，从而防止导热块被受压损坏；这种结构具有较佳的实用性能。

在具体实践中，可以在各压接件上均设置至少一个安装螺孔和一个温度传感装置，用于对每一个线缆和和压接件连接处的温度进行实时监控，从而实现电网监测运行的进一步智能化。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于电力线路的零序电流互感器，其特征在于：包括一个芯管、一个电流互感器、两个顶压螺栓、两套压接组件和两套压爪组件；芯管的管壁上设有两组导向孔，各组导向孔包括至少三个径向导向滑孔；芯管管腔中设有两个内螺纹区；各套压接组件包括至少三个压接件；各压接件设有压板部和防脱连接部；压接件通过防脱连接部可拆卸的设置在芯管上；各套压爪组件包括至少三个压爪；各压爪包括顶板部、从顶板部的内壁向内凸出形成的导向滑块部和设置在导向滑块部上的驱动面；各导向滑块部插入芯管上相应一个径向导向滑孔中，各驱动面伸入至芯管的管腔中，各顶板部位于芯管内壁和芯管外壁之间；各压爪的顶板部正对相应一个压接件压板部设置，该顶板部和该压板部夹合形成一个用于夹紧电力线缆的夹线孔；压接组件和压爪组件共形成至少三个夹线孔；电流互感器包括环形感应本体；各夹线孔均位于环形感应本体的孔腔中；两个顶压螺栓位于芯管的两侧端；各顶压螺栓包括本体、设置在本体外周壁上的外螺纹区和设置在本体内侧端上的顶压凸台，顶压凸台的形状为圆锥台状；顶压螺栓的外螺纹区和芯管的内螺纹区适配；各套压爪组件中各压爪的驱动面和相应一个顶压凸台的外周壁适配；各顶压螺栓沿预设方向转动时，带动顶压凸台一边转动一边向着芯管管腔中行进，各顶压凸台通过顶压相应一套压爪组件中的驱动面推动各压爪，使得该套压爪组件中的各顶板部沿芯管径向向外移动，从而夹紧位于各夹线孔中的电力线缆；

至少一个压接件设有内置温度传感装置的安装螺孔；温度传感装置包括金属材料制成的具有容置槽的金属壳体、设置在容置槽中的温度传感器、用于将温度传感器压接在容置槽底壁上的弹簧以及用于限位弹簧的螺管堵头。