CN108735484A - 一种应用于大型发电机的电流互感器结构 - Google Patents

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王贵来
亓劼
李霄
贾庆斌
李俊松
王立军
谭普成
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Abstract

本发明公开了一种应用于大型发电机的电流互感器结构，包括铁芯（1）和金属绕丝（4），金属绕丝（4）沿铁芯（1）圆周方向顺序缠绕，所述金属绕丝（4）和铁芯（1）之间有一层不导磁的金属屏蔽层（3），金属屏蔽层（3）有一沿铁芯周长方向的贯通开口（5），金属屏蔽层（3）与铁芯（1）之间包裹有一层绝缘皱纹纸（2）。以解决现有技术中由于外部磁场导致测量不准，严重时会导致发热严重进而使互感器烧毁的问题。

Description

一种应用于大型发电机的电流互感器结构
技术领域
本发明涉及发电工具领域，尤其涉及一种应用于大型发电机的电流互感器结构。
背景技术
在发电、变电、输电、配电和用电的线路中电流大小悬殊，从几安到几万安都有。为便于测量、保护和控制需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压一般都比较高，如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到电流变换和电气隔离作用。
在大型发电机中，会用到电流互感器来测量一次绕组电流，但由于大型发电机的额定电流较大，在相互间距较小的情况下，临近磁场对互感器的影响较大，容易造成互感器铁心饱和，一是会导致测量不准，二是严重时会导致发热严重进而使互感器烧毁。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种应用于大型发电机的电流互感器结构，具有抗外部磁场干扰的能力，以解决现有技术中互感器容易受外部磁场影响，一是会导致测量不准，二是严重时会导致发热严重进而使互感器烧毁的问题。
本发明的技术方案是：一种应用于大型发电机的电流互感器结构，包括铁芯和金属绕丝，金属绕丝沿铁芯圆周方向顺序缠绕，所述金属绕丝和铁芯之间有一层不导磁的金属屏蔽层，金属屏蔽层有一沿铁芯环的圆周方向贯通的开口，金属屏蔽层与铁芯之间包裹有一层绝缘皱纹纸。
所述金属屏蔽层的开口位于铁芯侧面。
所述金属屏蔽层的开口处被绝缘树脂覆盖。
所述金属绕丝和铁芯之间的金属屏蔽层为铜。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明通过在金属绕丝和铁芯之间加一层不导磁的侧面具有贯通开口的金属屏蔽层，并在铁芯和金属屏蔽层间加绝缘皱纹纸，实现了对铁芯外部磁场的隔离，并保证了测量线圈内部磁通较加装之前没有改变，使得测量结果准确可靠。
在此基础上本发明采用铜作为金属屏蔽罩材料，既保证了良好的外部磁场隔离效果，又保证了成本的低廉。
另外本发明中使用的绝缘皱纹纸，还起到了缓冲外界压力，避免金属屏蔽罩破裂的作用，因为互感器金属绕丝外会加有一些绝缘树脂作为绝缘层，绝缘树脂经常会受热和受冷，导致其体积膨胀和收缩，从而对内部的金属屏蔽层产生压迫。
本发明由于具有良好的抗互感器外部磁场特性，解决了现有技术中由于互感器外部磁场导致测量不准，严重时会导致发热严重进而使互感器烧毁的问题。
附图说明
图1为本发明的结构图。
图2为本发明主视图。
图中：1铁芯、2绝缘皱纹纸、3金属屏蔽罩、4金属绕丝。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对发明进行进一步介绍：
参考图1-2，本发明一种应用于大型发电机的电流互感器结构，包括铁芯1和金属绕丝4，铁芯为普通互感器所用的铁芯，金属绕丝4沿铁芯发明1圆周方向顺序缠绕，缠绕方式和普通互感器一致，金属绕丝4为普通互感器用的铜材质金属丝，金属绕丝4和铁芯1之间有一层不导磁的金属屏蔽层3，优选的所述金属屏蔽层3为铜，金属屏蔽层也可以为铝等其它导电不导磁的金属。金属屏蔽层3有一沿铁芯1圆周方向贯通的开口5，金属屏蔽层3的开口5位于铁芯1侧面，这样做是因为位于互感器侧面的外磁场较少，金属屏蔽层3的开口5处被绝缘树脂覆盖，这样做的目的是让开口5两端的金属屏蔽层3相互绝缘，避免金属屏蔽层3在内部磁通的作用下产生内部环流烧毁金属屏蔽层3。金属屏蔽层3与铁芯1之间包裹有一层绝缘皱纹纸2，绝缘皱纹纸2为变压器中常使用的普通绝缘皱纹纸2。
使用时，外部交变磁场作用到金属屏蔽层3上，金属屏蔽层3表面在交变磁场的作用下产生垂直于磁场的感应电流，通过楞次定律可以知道，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，通过这样的方式就实现了金属屏蔽层3对外磁场的屏蔽。由于金属屏蔽层3需要用到具有高电导率且不导磁的金属材料，铜是自然界中常见的高电导率且不导磁的金属材料，并且价格相对低廉，优选的本发明使用铜材质作为金属屏蔽层3的制作材料。另外由于铁芯1和金属屏蔽层3都是金属，如果直接相互接触，就算金属屏蔽层3上有贯通开口5，由于铁芯1内部磁通量变化，金属屏蔽层3围绕铁芯1的周向是通路的，所以会形成内部环流，加此绝缘皱纹纸2其目的之一就是避免形成内部环流。
另外一个加绝缘皱纹纸2的目的是，由于互感器金属绕丝4外会加有一些绝缘树脂作为绝缘层，绝缘树脂经常会受热和受冷，导致其体积膨胀和收缩，从而对内部的金属屏蔽层3产生压迫，因此需要在金属屏蔽层3和铁芯之间加入绝缘皱纹纸2作为缓冲。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种应用于大型发电机的电流互感器结构，包括铁芯（1）和金属绕丝（4），金属绕丝（4）沿铁芯（1）圆周方向顺序缠绕，其特征在于：所述金属绕丝（4）和铁芯（1）之间有一层不导磁的金属屏蔽层（3），金属屏蔽层（3）有一沿铁芯（1）环的圆周方向贯通的开口（5），金属屏蔽层（3）与铁芯（1）之间包裹有一层绝缘皱纹纸（2）。
2.根据权利要求1所述的一种应用于大型发电机的电流互感器结构，其特征在于：所述金属屏蔽层（3）的开口（5）位于铁芯（1）侧面。
3.根据权利要求1所述的一种应用于大型发电机的电流互感器结构，其特征在于：所述金属屏蔽层（3）的开口（5）处被绝缘树脂覆盖。
4.根据权利要求1所述的一种应用于大型发电机的电流互感器结构，其特征在于：所述金属绕丝（4）和铁芯（1）之间的金属屏蔽层（3）为铜。
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