CN107731457A - 一种电流互感器 - Google Patents
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Abstract
一种电流互感器,绝缘壳体内设一次侧和二次侧。二次侧有测量级磁芯和保护级磁芯。一次绕组上套设测量级磁芯,绕测量级绕组导线,其外设缓冲层,最外有屏蔽层。一次绕组上套设保护级磁芯,绕保护级绕组导线,外设组缓冲层,最外有屏蔽层。测量级绕组导线两输出端之间并联电阻R。测量级磁芯为微晶磁芯。保护级磁芯为硅钢磁芯。保护级磁芯的硅钢片经充氮气780℃退火,保温3‑4小时。绝缘壳体为环氧树脂:酸酐:增韧剂:硅微粉=1:0.75:0.25:2.6混合而成的材料真空浇注。本电流互感器是能消除传统电流互感器开路电压高的危险。测量级磁芯体积小,并且细,输出达到毫伏级,为微功率输出。
Description
技术领域
本发明属于电流互感器领域,特别想涉及一种电流互感器。
背景技术
目前的传统电流互感器具有开路电压高的危险,保护级磁芯其在过电流情况下会过早饱和,不能够正确的反映系统中参数变化,不能确保传统继电保护装置能够可靠启动。
发明内容
本发明的目的是提供一种电流互感器,能消除传统电流互感器开路电压高的危险。
采用的技术方案是:
一种电流互感器,包括绝缘壳体,绝缘壳体内设有一次侧和二次侧。
其技术要点在于:
一次侧的一次绕组设在绝缘壳体内,一次绕组的两端分别连接一次电流进线端和一次电流出线端,一次绕组的外侧包敷有一次屏蔽层。
二次侧包括测量级磁芯和保护级磁芯。
一次绕组上套设有测量级磁芯,测量级磁芯上绕设有测量级绕组导线,测量级绕组导线外设有测量级绕组缓冲层,测量级绕组缓冲层外包裹有测量级绕组屏蔽层。
测量级绕组导线两输出端与二次端子对应连接。
一次绕组上还套设有保护级磁芯,保护级磁芯上绕设有保护级绕组导线,保护级绕组导线外设有保护级绕组缓冲层,保护级绕组缓冲层外包裹有保护级绕组屏蔽层。
保护级绕组导线两输出端与二次端子对应连接。
测量级绕组屏蔽层和保护级绕组屏蔽层共同连接二次支架。
测量级绕组导线两输出端之间并联电阻R。
测量级磁芯为微晶磁芯。保护级磁芯为硅钢磁芯。
保护级磁芯的硅钢片经充氮气780℃退火,保温3-4小时,然后自然冷却而得。
测量级磁芯的外径120-130mm,内径85-95mm,厚度3-7mm。
测量级磁芯的主截面积为传统测量级磁芯的主截面积的六分之一。
技术参数:型号:LFZE-10,电压等级:10kV,电流比:5~1000A/5,精度等级:测量级0.5/保护级10P,容量:2kΩ/10VA,频率:50Hz。
其优点在于:
本电流互感器是环氧树脂真空浇注微功率电流互感器,能消除传统电流互感器开路电压高的危险。测量级磁芯体积小,并且细,输出达到毫伏级,为微功率输出。
本型号电流互感器为全封闭穿墙式结构,适用于户内50Hz、额定电压为10kV及以下的电力线路及其设备中作电流、电能的测量和继电保护用。
附图说明
图1为本发明的剖视图。
图2为本发明的主视图。
图3为本发明的侧视图。
图4为图3中K向视图的一种形式。
图5为图4的侧视图。
图6为图3中K向视图的另一种形式。
图7为图6的侧视图。
图8为测量级绕组导线两输出端之间并联电阻R的电路原理图。
一次电流进线端1、绝缘壳体2、一次绕组3、一次屏蔽层4、铜带导体5、一次电流出线端6、保护级绕组屏蔽层7、保护级磁芯8、保护级绕组导线9、保护级绕组缓冲层10、测量级磁芯11、测量级绕组导线12、测量级绕组缓冲层13、测量级绕组屏蔽层14、二次端子15、二次支架16、安装孔17。
具体实施方式
一种电流互感器,包括绝缘壳体2,绝缘壳体2内设有一次侧和二次侧。
一次侧的一次绕组3设在绝缘壳体2内,一次绕组3的两端分别连接一次电流进线端1和一次电流出线端6,一次绕组3的外侧包敷有一次屏蔽层4。
二次侧包括测量级磁芯11和保护级磁芯8。
一次绕组3上套设有测量级磁芯11,测量级磁芯11上绕设有测量级绕组导线12,测量级绕组导线12外设有测量级绕组缓冲层13,测量级绕组缓冲层13外包裹有测量级绕组屏蔽层14。
测量级绕组导线12两输出端与二次端子15对应连接。
一次绕组3上还套设有保护级磁芯8,保护级磁芯8上绕设有保护级绕组导线9,保护级绕组导线9外设有保护级绕组缓冲层10,保护级绕组缓冲层10外包裹有保护级绕组屏蔽层7。
保护级绕组导线9两输出端与二次端子15对应连接。
测量级绕组屏蔽层14和保护级绕组屏蔽层7共同连接二次支架,并通过绝缘壳体2内的二次支架16接地。
测量级绕组导线12两输出端之间并联电阻R。
二次器身屏蔽是将半导电材料(半导电皱纹纸)均匀的包敷在二次绕组(测量级绕组导线12和保护级绕组导线9)上,保护级绕组屏蔽层7和测量级绕组屏蔽层14相互接触,形成一个二次屏蔽层,二次绕组整体位于所述的二次屏蔽层内被屏蔽,测量和保护两个二次绕组两个相互绝缘,但被同一个二次屏蔽层密封,二次屏蔽层通过二次支架16(工艺支架)接地。
产品一次侧所有的绝缘包扎材料全部被屏蔽为高压电位一侧,同样二次侧二次绕组被全部屏蔽在地电位,杜绝的悬浮电位的出现,从而降低了局部放电值。
测量级绕组导线12两输出端与二次端子15的1S1和1S2对应连接。
保护级绕组导线9两输出端与二次端子15的2S1和2S2对应连接。
一次绕组3为铜带导体5绕制而成。
一次屏蔽层4为半导电皱纹纸层。测量级绕组屏蔽层14为半导电皱纹纸层。保护级绕组屏蔽层7为半导电皱纹纸层。
绝缘壳体2为环氧树脂壳体。
测量级磁芯11为微晶磁芯:磁通密度低于0.2T,从而实现抗饱和,二次回路中串接一电阻R,将电流信号转换为低电压信号,并消除传统电流互感器开路电压高的危险。
测量级绕组缓冲层13为聚胺酯层。保护级绕组缓冲层10为聚胺酯层。
保护级磁芯8为硅钢磁芯。
保护级磁芯8采用高饱和磁通密度的硅钢片经充氮气780℃退火,保温3小时,能将保护级磁芯8导磁性能恢复到最佳状态,设计磁通密度取1.5T,使其在过电流情况下不致过早饱和,能够正确的反映系统中参数变化,确保传统继电保护装置能够可靠启动。
测量级磁芯11的外径为120mm,内径85mm,厚度3mm。
绝缘壳体2中部安装板上开设有安装孔17。
实施例2
实施例1和实施例2基本相同,其不同之处在于:
所述的测量级绕组缓冲层13为硅橡胶层。保护级绕组缓冲层10为硅橡胶层。
绝缘壳体2采用真空浇注工艺,绝缘壳体2的绝缘材料为环氧树脂:酸酐:增韧剂:硅微粉=1:0.75:0.25:2.6(质量比)混合而成的。
酸酐为:甲基四氢丙酐。增韧剂为:聚酰胺树脂,硅微粉目数为400目。
退火保温4小时。
测量级磁芯11外径130mm,内径95mm,厚度7mm。
实施例3
实施例3与实施例2基本相同,其不同之处在于:
退火保温3.5小时。测量级磁芯11外径125mm,内径90mm,厚度5mm。
一次电流经电流进线端P1一次电流进线端1侧进入一次绕组3,一次绕组3的一次铜带导体5穿过测量级磁芯11和保护级磁芯8,再从一次电流出线端P2一次电流出线端6流出。
一次电流穿过测量级磁芯11和保护级磁芯8,根据电磁感应原理会在测量级绕组导线12和保护级绕组导线9上形成电流信号,通过二次端子15输出测试和保护信号。
一次绕组3外层设有一次屏蔽层4。
二次绕组也设有测量级绕组缓冲层13、保护级绕组缓冲层10、测量级绕组屏蔽层14和保护级绕组屏蔽层7,形成二次屏蔽层,作用是用来减小局放水平,杜绝高压对低压二次信号的干扰,测量级绕组缓冲层13和保护级绕组缓冲层10是用来防止绝缘壳体2(全部实施例中的绝缘壳体2材料)对产品内部的收缩挤压。
采用的上述的绝缘材料在真空状态下浇注,将一次二次的所有绕组浇注在绝缘壳体2内部,可实现高电气强度,低局放电水平,使用寿命长,无油环保的目标。所有材料均为H级耐热材料,满足消防部门的防火要求;
测量绕组信号可实现小信号(毫伏级)输出与电子式保护设备对接,保护级可驱动传统继电保护设备。
Claims (9)
1.一种电流互感器,包括绝缘壳体(2),绝缘壳体(2)内设有一次侧和二次侧;其特征在于:
一次侧的一次绕组(3)设在绝缘壳体(2)内,一次绕组(3)的两端分别连接一次电流进线端(1)和一次电流出线端(6),一次绕组(3)的外侧包敷有一次屏蔽层(4);
二次侧包括测量级磁芯(11)和保护级磁芯(8);
一次绕组(3)上套设有测量级磁芯(11),测量级磁芯(11)上绕设有测量级绕组导线(12),测量级绕组导线(12)外设有测量级绕组缓冲层(13),测量级绕组缓冲层(13)外包裹有测量级绕组屏蔽层(14);
测量级绕组导线(12)两输出端与二次端子(15)对应连接;
一次绕组(3)上还套设有保护级磁芯(8),保护级磁芯(8)上绕设有保护级绕组导线(9),保护级绕组导线(9)外设有保护级绕组缓冲层(10),保护级绕组缓冲层(10)外包裹有保护级绕组屏蔽层(7);
保护级绕组导线(9)两输出端与二次端子(15)对应连接;
测量级绕组屏蔽层(14)和保护级绕组屏蔽层(7)共同连接二次支架;
测量级绕组导线(12)两输出端之间并联电阻R。
2.根据权利要求1所述的一种电流互感器,其特征在于:一次绕组(3)为铜带导体(5)绕制而成。
3.根据权利要求1所述的一种电流互感器,其特征在于:测量级磁芯(11)为微晶磁芯。
4.根据权利要求1所述的一种电流互感器,其特征在于:保护级磁芯(8)为硅钢磁芯。
5.根据权利要求1所述的一种电流互感器,其特征在于:保护级磁芯(8)的硅钢片经充氮气780℃退火,保温3-4小时,然后自然冷却而得。
6.根据权利要求1所述的一种电流互感器,其特征在于:测量级磁芯(11)的外径120-130mm,内径85-95mm,厚度3-7mm。
7.根据权利要求7所述的一种电流互感器,其特征在于:测量级磁芯(11)的外径125mm,内径90mm,厚度5mm。
8.根据权利要求1所述的一种电流互感器,其特征在于:绝缘壳体(2)的绝缘材料为质量比,环氧树脂:酸酐:增韧剂:硅微粉=1:0.75:0.25:2.6混合而成的,硅微粉目数为400目;绝缘壳体(2)为真空浇注而成的。
9.根据权利要求8所述的一种电流互感器,其特征在于:酸酐为:甲基四氢丙酐;增韧剂为:聚酰胺树脂。
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