CN108597829A - 一种可防锈的开合式取能电流互感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可防锈的开合式取能电流互感器，该开合式取能电流互感器上部分结构和下部分结构；上部分结构与下部分结构通过螺丝与螺帽相互配合组装在一起；上部分结构包括两个下端面；下部分结构包括两个上端面；上、下端面的外圈均为壳体，中心区域均为磁芯；下端面和上端面均通过镀膜工艺在其表面上生长镀膜层。本发明通过在磁芯断面上生长镀膜层，将磁芯断面与外界隔离开来，避免在磁芯断面容易生锈的问题，提高了开合式取能电流互感器的环境适应能力。另外，开合式取能电流互感器为硅钢磁芯或硅钢与其他材料合成磁芯，取代坡莫合金设计开合式取能电流互感器，达到与坡莫合金相同的防锈效果，同时实现减小体积与降低成本。

Description

一种可防锈的开合式取能电流互感器

技术领域

本发明涉及开合式取能电流互感器技术领域，特别涉及一种可防锈的开合式取能电流互感器。

背景技术

长期以来，电流互感器是电力系统中很重要的一个二次设备，电流互感器和变压器很相像，变压器主要用来转换线缆的电压，而电流互感器主要用来转换线路的电流。

开合式取能电流互感器适用于10kV交流电力系统电气设备的电流测量、信号采样和微机保护。该电流互感器具有体积小、重量轻、可开启、便于安装等特点，该电流互感器分为户内型和户外型两种。户内型的开合式取能电流互感器广泛用于紧凑型全绝缘环网开关柜中；户外型的开合式取能电流互感器广泛用于架空线路和无功补偿等装置上。户外型的开合式取能电流互感器包括上下两部分，使用时需要将这两部分内的磁芯紧密对接。当在潮湿的环境中使用时，磁芯断面存在容易被进入的水气引起生锈的现象，导致户外型的开合式取能电流互感器不能正常工作，影响了使用。

为了克服上述缺陷，目前采用磁芯为坡莫合金的开合式取能电流互感器。虽然坡莫合金具有很好的防锈能力，但是坡莫合金的饱和磁密很低。若要性能与磁芯为硅钢的开合式取能电流互感器一致，需要有更大的尺寸的磁芯，体积增大，且坡莫合金成本很高，不利于节约成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种可防锈的开合式取能电流互感器，能够解决开合式取能电流互感器在磁芯断面容易生锈的问题，且该开合式取能电流互感器成本低廉。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种可防锈的开合式取能电流互感器，所述开合式取能电流互感器包括上部分结构和下部分结构；所述上部分结构与所述下部分结构通过螺丝与螺帽相互配合组装在一起；所述上部分结构包括上外壳以及所述上外壳内的上磁芯；所述下部分结构包括下外壳以及所述下外壳内的下磁芯和二次绕组；

所述上部分结构包括两个下端面，所述下端面的外圈为所述上壳体，中心区域为所述上磁芯；所述下部分结构包括两个上端面，所述上端面的外圈为所述下壳体，中心区域为所述下磁芯；

所述下端面和所述上端面均通过镀膜工艺在所述下端面的平整表面上和所述上端面的平整表面上生长镀膜层；所述镀膜层分别将所述下端面和所述上端面的磁芯区域环绕其中。

可选的，所述上部分结构为半圆拱形结构，所述下部分结构为内凹方形结构；所述上磁芯和所述下磁芯均为硅钢磁芯或硅钢与其他材料合成磁芯。

可选的，所述镀膜层的厚度为0.5-15um。

可选的，所述镀膜层的材料为金属材料或者非金属金属材料。

可选的，所述下端面和所述上端面相互对应设置；所述下端面的镀膜层平铺生长在所述下端面上，所述上端面的镀膜层为平铺生长在所述上端面上，以便所述半圆拱形结构和所述内凹方形结构紧固对接使用。

可选的，所述开合式取能电流互感器还包括螺丝固定装；所述螺丝固定装的上部分固定在所述上外壳上，所述螺丝固定装的下部分固定在所述下外壳上，且所述螺丝固定装的上部分和所述螺丝固定装的下部分均位于同侧；所述螺丝固定装的上、下部分均开设有螺帽放置孔。

可选的，所述半圆拱形结构的顶部开设灌胶孔；胶体通过所述灌胶孔流入所述半圆拱形结构内以固定所述半圆拱形结构内的所述上磁芯。

可选的，所述下外壳包括开口向上的方形空腔外壳和内凹形状且带有四个方向朝下的角卡体的弧形外壳；所述方形空腔外壳设有四个角卡槽；所述方形空腔外壳和所述弧形外壳通过所述角卡槽和角卡体相互配合固定在一起。

可选的，所述弧形外壳开设有两个灌胶固定孔。

可选的，所述方形空腔外壳的外侧面开设有安装固定孔。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供了一种可防锈的开合式取能电流互感器，该开合式取能电流互感器包括上、下两个部分；上部分为半圆拱形结构，下部分为内凹方形结构；半圆拱形结构与内凹方形结构通过螺丝与螺帽相互配合组装在一起；半圆拱形结构包括上外壳以及上外壳内的上磁芯；内凹方形结构包括下外壳以及下外壳内的下磁芯和二次绕组；半圆拱形结构包括两个下端面，下端面的外圈为上壳体，中心区域为上磁芯；内凹方形结构包括两个上端面，上端面的外圈为下壳体，中心区域为下磁芯；下端面和上端面均通过镀膜工艺在下端面的平整表面上和上端面的平整表面上生长镀膜层；镀膜层分别将下端面和上端面的磁芯区域环绕其中。应用本发明提供的开合式取能电流互感器，镀膜层可将半圆拱形结构和内凹方形结构紧固对接后的上磁芯、下磁芯完全设置于其内，将磁芯断面与外界隔离开来；当在潮湿的环境中使用时，可避免在磁芯断面容易生锈的问题，使得开合式取能电流互感器可以正常工作，提高了开合式取能电流互感器的环境适应能力。

另外，以带镀层的硅钢磁芯或带镀层的硅钢与其他材料合成磁芯的开合式取能电流互感器，取代坡莫合金设计开合式取能电流互感器，防锈同时降低成本及体积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例开合式取能电流互感器的结构示意图；

图2为本发明实施例开合式取能电流互感器的外形图；

图3为本发明实施例半圆拱形结构的结构示意图一；

图4为本发明实施例半圆拱形结构的结构示意图二；

图5为本发明实施例内凹方形结构的结构示意图；

图6为本发明实施例弧形外壳的结构示意图；

图7为本发明实施例方形空腔外壳的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种可防锈的开合式取能电流互感器，能够解决开合式取能电流互感器在磁芯断面容易生锈的问题，且该开合式取能电流互感器成本低廉。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的主要构思：当开合式取能电流互感器的半圆拱形结构和内凹方形结构紧固对接成一整体后，通过生长在半圆拱形结构和内凹方形结构的端面上的镀膜层将上下磁芯完全设置于其内，使磁芯断面与外界隔离开来。当在潮湿的环境中使用时，能够避免磁芯断面出现被进入的水气引起生锈的现象，使得开合式取能电流互感器能够正常工作，提高了开合式取能电流互感器的环境适应能力；而且镀膜层不影响开合式取能电流互感器的半圆拱形结构和内凹方形结构相互打开或对接，具有成本低，对开合式取能电流互感器的结构影响小的特点。

另外，本发明的开合式取能电流互感器以带镀层的硅钢或带镀层的硅钢与其他材料合成磁芯为磁芯，取代坡莫合金设计开合式取能电流互感器，防锈同时降低成本，减小体积。

图1为本发明实施例开合式取能电流互感器的结构示意图；图2为本发明实施例开合式取能电流互感器的外形图。

参见图1和图2，本发明实施例提供的开合式取能电流互感器包括上、下两个部分；上部分为半圆拱形结构1，下部分为内凹方形结构2；所述半圆拱形结构1与所述内凹方形结构2通过螺丝与螺帽相互配合组装在一起；所述半圆拱形结构包括上外壳3以及所述上外壳3内的上磁芯；所述内凹方形结构2包括下外壳4以及所述下外壳4内的下磁芯和二次绕组；二次绕组绕在下磁芯上。

所述半圆拱形结构1包括两个下端面5，所述下端面5的外圈为所述上壳体3，中心区域为所述上磁芯；所述内凹方形结构2包括两个上端面6；所述上端面6的外圈为所述下壳体4，中心区域为所述下磁芯。

所述下端面5和所述上端面6均通过镀膜工艺在所述下端面4的平整表面上和所述上端面6的平整表面上生长镀膜层7；所述镀膜层7分别将所述下端面5和所述上端面6的磁芯区域环绕其中。

其中，所述上磁芯和所述下磁芯均为硅钢磁芯或硅钢与其他材料合成磁芯，例如硅钢与坡莫合金合成磁芯。所述镀膜层7的厚度为0.5-15um。所述镀膜层的材料为金属材料或者非金属金属材料，优选的，所述镀膜层7的材料为锌镍合金。

所述下端面5和所述上端面6相互对应设置；所述下端面5的镀膜层7平铺生长在所述下端面5上；所述上端面6的镀膜层7为平铺生长在所述上端6面上，以便所述半圆拱形结构1和所述内凹方形结构2紧固对接，保证上、下部分闭合后相对位置不发生偏移。

所述开合式取能电流互感器还包括螺丝固定装8；所述螺丝固定装8的上部分固定在所述上外壳上3；所述螺丝固定装8的下部分固定在所述下外壳4上，且所述螺丝固定装8的上部分和所述螺丝固定装8的下部分位于同侧；所述螺丝固定装8的上、下部分均开设有螺帽放置孔9。

图3为本发明实施例半圆拱形结构的结构示意图一；图4为本发明实施例半圆拱形结构的结构示意图二。

参见图3和图4，所述半圆拱形结构1的顶部开设灌胶孔10及10-1；胶体通过所述灌胶孔10及10-1流入所述半圆拱形结构1内以固定所述半圆拱形结构1内的所述上磁芯。

图5为本发明实施例内凹方形结构的结构示意图一；图6为本发明实施例弧形外壳的结构示意图；图7为本发明实施例方形空腔外壳的结构示意图。

参见图5、图6以及图7，所述下外壳4包括开口向上的方形空腔外壳41和内凹形状且带有四个方向朝下的角卡体的弧形外壳42；所述方形空腔外壳41设有四个角卡槽11；所述方形空腔外壳41和所述弧形外壳42通过所述角卡槽11和角卡体相互配合固定在一起。所述弧形外壳42开设有两个灌胶固定孔12。所述方形空腔外壳41的两个外侧面均开设有安装固定孔13，用于在使用过程中固定所述开合式取能电流互感器。

本发明提供的开合式取能电流互感器工作原理：使用时，先将开合式取能电流互感器上、下两个部分分开，如图1所示，套在待测试传输线上，然后闭合固紧，二次输出引出线与取能模块连接，随着待测试传输线上电流流过，开合式取能电流互感器开始工作。

由于开合式取能电流互感器大多工作在一些户外领域，这就要求开合式取能电流互感器有较高的抗锈能力，大部分为磁芯为硅钢的开合式取能电流互感器，磁芯为硅钢的断面长时间使用，易氧化生锈，影响开合式取能电流互感器正常工作。一部分为磁芯为坡莫合金的开合式取能电流互感器。虽然坡莫合金具有很好的防锈能力，但是坡莫合金磁通密度很低。若要性能与磁芯为硅钢的开合式取能电流互感器一致，需要有更大的尺寸的磁芯，体积增大大，且坡莫合金成本很高，不利于节约成本。

本发明通过对磁芯为硅钢开合式取能电流互感器的磁芯断面采用镀膜工艺，在图1所示，裸露在外面的四个磁芯断面都进行镀膜处理(镀膜材料不局限于某一种材料，只要镀膜材料在不影响磁芯性能的情况下，防锈能力越高的合金材料或非金属材料越好，优选的，以锌镍合金等作为镀层的产品具有较好的防锈能力)，通过镀膜实现磁芯断面与外界隔离，大大增加该开合式取能电流互感器抗锈能力，同时又能最大程度保留开合式取能电流互感器性能。

下面以尺寸为107-70-40(外径-内径-高；单位：mm)环形硅钢和坡莫合金为磁芯的开合式取能电流互感器为例，比较两种磁芯在相同尺寸下带载能力。本实施例是测试在4W负载下，与开合式取能电流互感器的输出端连接的取能模块正常工作时的输入端的电流(即启动电流)。通过本实施例得出磁芯为硅钢的开合式取能电流互感器在镀膜前后(镀层厚度5-10um)对磁芯启动电流影响不大，相同尺寸的磁芯为坡莫合金的开合式取能电流互感器的启动电流要远大于磁芯为硅钢的开合式取能电流互感器，坡莫合金的尺寸需扩大到近100才能有和磁芯为硅钢的开合式取能电流互感器相同的启动电流。因此，采用磁芯为硅钢的开合式取能电流互感器相对磁芯为坡莫合金的开合式取能电流互感器，能极大减小取能开合式取能电流互感器体积，降低成本。

表1相同尺寸的环形硅钢和坡莫合金为磁芯的开合式取能电流互感器的启动电流

开合式取能电流互感器磁芯	负载/W	启动电流/A
			硅钢高度40	4	32
硅钢高度40镀层后	4	37
			坡莫合金高度40	4	87
坡莫合金高度100	4	28

与现有技术相比，本发明提供的开合式取能电流互感器具有以下优点。

通过对磁芯为硅钢的开合式取能电流互感器的磁芯断面采用镀膜工艺，避免开合式取能电流互感器在磁芯断面容易生锈的问题，具有很高的抗锈能力。

以磁芯为硅钢的开合式取能电流互感器取代坡莫合金设计开开合式取能电流互感器，降低了成本，降低了体积与重量，便于安装，节约空间。

本发明提供的开合式取能电流互感器能够实现小电流带动4W负载的功能。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种可防锈的开合式取能电流互感器，其特征在于，所述开合式取能电流互感器包括上部分结构和下部分结构；所述上部分结构与所述下部分结构通过螺丝与螺帽相互配合组装在一起；所述上部分结构包括上外壳以及所述上外壳内的上磁芯；所述下部分结构包括下外壳以及所述下外壳内的下磁芯和二次绕组；

所述上部分结构包括两个下端面，所述下端面的外圈为所述上壳体，中心区域为所述上磁芯；所述下部分结构包括两个上端面，所述上端面的外圈为所述下壳体，中心区域为所述下磁芯；

所述下端面和所述上端面均通过镀膜工艺在所述下端面的平整表面上和所述上端面的平整表面上生长镀膜层；所述镀膜层分别将所述下端面和所述上端面的磁芯区域环绕其中。

2.根据权利要求1所述的开合式取能电流互感器，其特征在于，所述上部分结构为半圆拱形结构，所述下部分结构为内凹方形结构；所述上磁芯和所述下磁芯均为硅钢磁芯或硅钢与其他材料合成磁芯。

3.根据权利要求1所述的开合式取能电流互感器，其特征在于，所述镀膜层的厚度为0.5-15um。

4.根据权利要求1所述的开合式取能电流互感器，其特征在于，所述镀膜层的材料为金属材料或者非金属材料。

5.根据权利要求2所述的开合式取能电流互感器，其特征在于，所述下端面和所述上端面相互对应设置；所述下端面的镀膜层平铺生长在所述下端面上，所述上端面的镀膜层为平铺生长在所述上端面上，以便所述半圆拱形结构和所述内凹方形结构紧固对接使用。

6.根据权利要求1所述的开合式取能电流互感器，其特征在于，所述开合式取能电流互感器还包括螺丝固定装；所述螺丝固定装的上部分固定在所述上外壳上，所述螺丝固定装的下部分固定在所述下外壳上，且所述螺丝固定装的上部分和所述螺丝固定装的下部分均位于同侧；所述螺丝固定装的上、下部分均开设有螺帽放置孔。

7.根据权利要求2所述的开合式取能电流互感器，其特征在于，所述半圆拱形结构的顶部开设灌胶孔；胶体通过所述灌胶孔流入所述半圆拱形结构内以固定所述半圆拱形结构内的所述上磁芯。

8.根据权利要求1所述的开合式取能电流互感器，其特征在于，所述下外壳包括开口向上的方形空腔外壳和内凹形状且带有四个方向朝下的角卡体的弧形外壳；所述方形空腔外壳设有四个角卡槽；所述方形空腔外壳和所述弧形外壳通过所述角卡槽和角卡体相互配合固定在一起。

9.根据权利要求8所述的开合式取能电流互感器，其特征在于，所述弧形外壳开设有两个灌胶固定孔。

10.根据权利要求8所述的开合式取能电流互感器，其特征在于，所述方形空腔外壳的外侧面开设有安装固定孔。