CN110415956A - 组合式取电测量互感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及组合式取电测量互感器，包括外壳，外壳包括前壳体和后壳体，前壳体包括转动连接的第一壳体和第二壳体，后壳体包括转动连接的第三壳体和第四壳体；还包括锁定前壳体和后壳体的锁定连接结构；取电模块包括第一取电磁芯和第二取电磁芯，第一取电磁芯外侧设有第一骨架，第一骨架固定在第一壳体的内壁上；第二取电磁芯外侧设有第二骨架，第二骨架固定在第二壳体的内壁上；测量模块包括第一测量铁芯和第二测量铁芯，第一测量铁芯的外侧设有第三骨架，第三骨架固定在第三壳体的内壁上；第二测量铁芯的外侧设有第四骨架，第四骨架固定在第四壳体的内壁上；第一骨架和第三骨架卡接，第二骨架和第四骨架卡接；安装方便、易操作、方便组装。

Description

组合式取电测量互感器
技术领域
本发明涉及互感器技术领域，尤其涉及组合式取电测量互感器。
背景技术
电流互感器，作为电气设备配套的重要元件之一，安装在大电流回路上，按规定变化给测量仪器、仪表或保护装置提供信号。具体是将电流互感器的一次绕组串接在用电电路中，将电流互感器的二次绕组与测量设备连接，以实现扩展测量设备量程的目的。但是现有的互感器大多都是单一测量功能，在使用时还需要用信号输出导线连接互感器和信号处理模块，另外信号处理模块还需要外接电源，这样安装使用会比较麻烦。有些使用环境复杂，比如高空户外作业，这样对连接引线要求比较高，供电电源也需要独立配备，成本费用会比较高。另外，现有技术中的互感器安装方式复杂，施工时需要至少两个人才可以操作，特别是对于高空作业，互感器的安装费时费力。
申请号为201811490262.5的发明专利公开了一种基于双绕组电流互感器的无源无线电流传感器，包括双绕组电流互感器、互感取能模块、能量存储模块、电流传感模块、信号处理模块、无线发射模块，双绕组电流互感器包括一个与被测线路连接的一次侧绕组和两个二次侧绕组，两个二次侧绕组分别与互感取能模块和电流传感模块连接；电流传感模块与信号处理模块、无线发射模块依次连接，电流传感模块将电流信号转化为电压信号然后传送至信号处理模块；信号处理模块对信号进行模数转化并计算电流有效值然后传送至无线发射模块，无线发射模块将电流有效值输出到云端，互感取能模块与能量存储模块连接并为能量存储模块提供电能输入，能量存储模块分别与互感取能模块、电流传感模块、信号处理模块、无线发射模块连接并为其提供电能，电流传感模块与互感取能模块连接并为其提供参考电压。本申请解决了信号输出问题和信号处理模块的取电问题。但在实际的线路电流测量中存在着一些连续的线路且无法拆分，使得电流互感器无法连接于被测电路中，达不到测量的目的；互感器结构仍待改进，以方便互感器的安装、简化操作步骤。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构合理、性能稳定且方便安装的组合式取电测量互感器。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：组合式取电测量互感器，包括外壳，所述外壳内设有取电模块和测量模块；
所述外壳的中部设有导线孔，所述外壳包括相互对接成一体的前壳体和后壳体，所述前壳体包括转动连接的第一壳体和第二壳体，所述后壳体包括转动连接的第三壳体和第四壳体；还包括锁定所述前壳体和所述后壳体的锁定连接结构；
所述取电模块包括第一取电磁芯和第二取电磁芯，所述第一取电磁芯和所述第二取电磁芯对接形成环形的取电磁芯；所述第一取电磁芯外侧设有第一骨架，所述第一骨架固定在所述第一壳体的内壁上；所述第二取电磁芯外侧设有第二骨架，所述第二骨架固定在所述第二壳体的内壁上；
所述测量模块包括第一测量铁芯和第二测量铁芯，所述第一测量铁芯和所述第二测量铁芯对接后形成环形的测量磁芯；所述第一测量铁芯的外侧设有第三骨架，所述第三骨架固定在所述第三壳体的内壁上；所述第二测量铁芯的外侧设有第四骨架，所述第四骨架固定在所述第四壳体的内壁上；
所述第一骨架和所述第三骨架卡接，所述第二骨架和所述第四骨架卡接；所述第一骨架和所述第二骨架的外侧至少绕有一组第一绕组线圈，所述第三骨架和所述第四骨架的外侧至少绕有一组第二绕组线圈。
作为优选的技术方案，所述第一壳体和所述第三壳体均设有第一连接件，所述第一连接件的外端面上设有铰接孔，至少所述铰接孔的局部内壁上设有多个结合槽；所述第二壳体和所述第四壳体与所述第一连接件位置对应处均设有第二连接件，所述第二连接件伸入铰接孔内。
作为优选的技术方案，所述第一壳体、所述第二壳体、所述第三壳体和所述第四壳体的内侧面上均设有隔板，所述隔板将内腔分隔成磁芯安装腔和信号模块安装腔，所述隔板上设有连通所述磁芯安装腔和所述信号模块安装腔的线槽；所述第一连接件的内端面上设有连通其两侧的所述信号模块安装腔的过线通道。
作为优选的技术方案，所述第一连接件的外侧壁上设有向所述第二壳体侧或所述第四壳体侧延伸的限位台，所述第二壳体和所述第四壳体设有限定所述限位台转动角度的限位结构。
作为优选的技术方案，所述锁定连接结构包括固定在所述第一壳体和所述第三壳体上的挂钩，所述第二壳体和所述第四壳体上分别设有与所述挂钩相配合的挂扣；所述第一壳体和所述第三壳体上还分别设有锁定台，两个所述挂钩、两个所述挂扣和两个所述锁定台上均设有铅封孔。
作为优选的技术方案，所述第一骨架的两端和所述第二骨架的两端均设有第一连接座，所述第三骨架的两端和所述第四骨架的两端均设有第二连接座；所述第一连接座朝向所述第二连接座的侧面设有定位卡槽和连接卡槽，所述第二连接座上设有与所述定位卡槽相匹配的定位块、与所述连接卡槽相匹配的连接卡块。
作为优选的技术方案，所述第一连接座和所述第二连接座均分别设有向外延展的卡接部，所述第一壳体、所述第二壳体、所述第三壳体和所述第四壳体的内壁上与所述卡接部位置相应处设有卡槽，所述卡接部卡入所述卡槽内。
作为优选的技术方案，所述取电磁芯由坡莫合金材料制成，所述第一取电磁芯的端部和所述第二取电磁芯的端部插接；
所述测量磁芯由硅钢或坡莫合金材料制成，所述第一测量磁芯的端部和所述第二测量磁芯的端部插接。
作为优选的技术方案，所述第一取电磁芯、所述第二取电磁芯、所述第一测量磁芯和所述第二测量磁芯的端部设有沿其径向延伸的延展部。
作为优选的技术方案，所述前壳体或所述后壳体上设置多个固定弹片，所述固定弹片伸入所述导线孔内。
组合式取电测量互感器同时具有取电功能和测量功能，不用外接电源，方便互感器的安装、使用；取电磁芯、测量磁芯及外壳可开合，导线无需断开即可进行安装，易操作；外壳、取电磁芯、测量磁芯的结构合理，方便组装。
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，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例第一视角的结构示意图；
图3是图2中A-A截面的剖视图；
图4是本发明实施例的内部结构示意图；
图5是本发明实施例的外壳的结构示意图；
图6是本发明实施例中第一壳体和第二壳体及第三壳体和第四壳体的结构示意图；
图7是本发明实施例中第二壳体或第四壳体的第一视角的结构示意图；
图8是本发明实施例中第二壳体或第四壳体的第二视角的结构示意图；
图9是本发明实施例中第一壳体或第三壳体的第一视角的结构示意图；
图10是本发明实施例中第一壳体或第三壳体的第二视角的结构示意图；
图11是本发明实施例中测量磁芯的结构示意图；
图12是本发明实施例中取电磁芯的结构示意图；
图13是本发明实施例中第一骨架和第二骨架及第三骨架和第四骨架的连接结构示意图；
图14是本发明实施例中第二连接座的局部连接结构的第一视角的结构示意图；
图15是本发明实施例中第二连接座的局部连接结构的第二视角的结构示意图；
图16是本发明实施例中第一连接座的局部连接结构的第一视角的结构示意图；
图17是本发明实施例中第一连接座的局部连接结构的第二视角的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，组合式取电测量互感器，包括外壳，外壳的中部设有导线孔，外壳包括相互对接成一体的前壳体和后壳体，前壳体包括转动连接的第一壳体1和第二壳体2，后壳体包括转动连接的第三壳体3和第四壳体4。具体的，如图3～图10所示，第一壳体1和第三壳体3均设有第一连接件12，第一连接件12的外端面上设有铰接孔22，至少所述铰接孔22的局部内壁上设有多个结合槽；第二壳体2和第四壳体4与第一连接件12位置对应处均设有第二连接件11，第二连接件11伸入铰接孔22内，第二连接件11可相对铰接孔22转动。在进行装配时，不需要其他配件的情况下也可以达成第一壳体1与第二壳体2及第三壳体3和第四壳体4的组合旋转的目的。安装时，导线孔可打开，互感器可直接套在完整的导线的外侧。
如图6所示，第一壳体1、第二壳体2、第三壳体3和第四壳体4的内侧面上均设有隔板17，隔板17将内腔分隔成磁芯安装腔16和信号模块安装腔15，分别放置磁芯线圈和信号采集单元。还包括锁定前壳体和后壳体的锁定连接结构；如图2、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示，锁定连接结构包括固定在第一壳体1和第三壳体3上的挂钩64，第二壳体2和第四壳体4上分别设有与挂钩64相配合的挂扣63；外壳开口处通过挂钩64和挂扣63上的凹槽65相互配合，可以使互感器两半更稳定的组合，便于用户使用。第一壳体1和第三壳体3上还分别设有锁定台61，两个挂钩64、两个挂扣63和两个锁定台61上均设有铅封孔62，互感器安装完成后可以穿上铅封线并压上铅封。
磁芯安装腔16内设有取电模块和测量模块，取电模块为信号处理模块提供工作需要电源，测量模块采集线路中的电流，传递到信号处理模块内。其中，如图12和图13所示，取电模块包括第一取电磁芯81和第二取电磁芯82，第一取电磁芯81和第二取电磁芯82对接形成环形的取电磁芯8；第一取电磁芯81外侧设有第一骨架10，第一骨架10固定在第一壳体1的内壁上；第二取电磁芯82外侧设有第二骨架29，第二骨架29固定在第二壳体2的内壁上。如图11和图13所示，测量模块包括第一测量铁芯71和第二测量铁芯72，第一测量铁芯71和第二测量铁芯72对接后形成环形的测量磁芯7；第一测量铁芯71的外侧设有第三骨架9，第三骨架9固定在第三壳体3的内壁上；第二测量铁芯72的外侧设有第四骨架30，第四骨架30固定在第四壳体4的内壁上。
如图13所示，第一骨架10和第三骨架9卡接，第二骨架29和第四骨架30卡接；取电模块和测量模块可快速装配形成一体，相互结合限位，可以实现快速装配。具体的，第一骨架10的两端和第二骨架29的两端均设有第一连接座23，第三骨架9的两端和第四骨架30的两端均设有第二连接座24；第一连接座23朝向第二连接座24的侧面设有定位卡槽28和连接卡槽27，第二连接座24上设有与定位卡槽28相匹配的定位块25、与连接卡槽27相匹配的连接卡块26。
如图6、图7、图9和图13所示，第一连接座23和第二连接座24均分别设有向外延展的卡接部，所述第一壳体1、所述第二壳体2、所述第三壳体3和所述第四壳体4的内壁上与所述卡接部位置相应处设有卡槽20，所述卡接部卡入所述卡槽20内，实现第一骨架10与第一壳体1的连接、第二骨架29与第二壳体2的连接、第三骨架9与第三壳体3的连接和第四骨架30与第四壳体4的连接。
第一骨架10和第二骨架29的外侧至少绕有一组第一绕组线圈，第三骨架9和第四骨架30的外侧至少绕有一组第二绕组线圈，第一绕组线圈和第二绕组线圈在说明书附图中未示出，最佳的，第一绕组线圈均匀的绕在第一骨架10和第二骨架29的外侧，第二绕组线圈均匀的绕在第三骨架9和第四骨架30的外侧。在骨架与外壳装配时可以快速的装入，同时可以限位绕组线圈，在外壳内部不会随意的晃动，保证装配后绕组的稳定、一致性。隔板17上设有连通磁芯安装腔16和信号模块安装腔15的线槽18；第一连接件12的内端面上设有连通其两侧的信号模块安装腔15的过线通道13。导线可以经过过线通道13联通两侧的绕组，使第一连接件12两侧线圈形成一个闭合的绕组。第一连接件12的外侧壁上设有向第二壳体2侧或第四壳体4侧延伸的限位台14，第二壳体2和第四壳体4设有限定限位台14转动角度的限位结构21，如图7所示，限位结构21为开设在第二壳体2和第四壳体4上的限位立柱，限位台14可在两个限位立柱之间的空间内转动，减小导线的活动应力，从而可以更好的保证引线在开合时不被损伤。
取电磁芯8由初始磁导率高的高导磁材料制成，例如坡莫合金材料，可以使互感器在很小电流时达到需要的功率，取电磁芯8的截面积小，磁芯可以快速饱和，在大电流输入时输出的电压不会太高，进而可以保护后面的电路不会因为电压过高受损。测量磁芯7由高导磁材料制成，例如硅钢、坡莫合金等材料，且磁芯截面积大，可以使测量精度高，抗饱和能力强，线性度好，可以有准确的信号输出。取电磁芯8和测量磁芯7均用铆钉铆合，以保证插接紧密，信号输出一致性好。
第一取电磁芯81的端部和第二取电磁芯82的端部插接；第一测量磁芯71的端部和第二测量磁芯72的端部插接。取电磁芯8和测量磁芯7采用对插式组合，结合后比较稳定，一致性好。第一取电磁芯81、第二取电磁芯82、第一测量磁芯71和第二测量磁芯72的端部设有沿其径向延伸的延展部，磁芯对插处磁芯尺寸比其他位置宽，加大接口处的接触面积，减少漏磁，保证信号输出的高精度；同时能够和骨架配合，起限位作用，可以快速装配。
前壳体或后壳体上设置多个固定弹片5，固定弹片5伸入导线孔内。外壳靠近导线孔的位置设置相应的弹片槽：固定弹片5插装在弹片槽内，利用固定弹片5的弹性与线缆配合达到快速固定的目的。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.组合式取电测量互感器，包括外壳，所述外壳内设有取电模块和测量模块；其特征在于：
所述外壳的中部设有导线孔，所述外壳包括相互对接成一体的前壳体和后壳体，所述前壳体包括转动连接的第一壳体和第二壳体，所述后壳体包括转动连接的第三壳体和第四壳体；还包括锁定所述前壳体和所述后壳体的锁定连接结构；
所述取电模块包括第一取电磁芯和第二取电磁芯，所述第一取电磁芯和所述第二取电磁芯对接形成环形的取电磁芯；所述第一取电磁芯外侧设有第一骨架，所述第一骨架固定在所述第一壳体的内壁上；所述第二取电磁芯外侧设有第二骨架，所述第二骨架固定在所述第二壳体的内壁上；
所述测量模块包括第一测量铁芯和第二测量铁芯，所述第一测量铁芯和所述第二测量铁芯对接后形成环形的测量磁芯；所述第一测量铁芯的外侧设有第三骨架，所述第三骨架固定在所述第三壳体的内壁上；所述第二测量铁芯的外侧设有第四骨架，所述第四骨架固定在所述第四壳体的内壁上；
所述第一骨架和所述第三骨架卡接，所述第二骨架和所述第四骨架卡接；所述第一骨架和所述第二骨架的外侧至少绕有一组第一绕组线圈，所述第三骨架和所述第四骨架的外侧至少绕有一组第二绕组线圈。
2.如权利要求1所述的组合式取电测量互感器，其特征在于：所述第一壳体和所述第三壳体均设有第一连接件，所述第一连接件的外端面上设有铰接孔，至少所述铰接孔的局部内壁上设有多个结合槽；所述第二壳体和所述第四壳体与所述第一连接件位置对应处均设有第二连接件，所述第二连接件伸入铰接孔内。
3.如权利要求2所述的组合式取电测量互感器，其特征在于：所述第一壳体、所述第二壳体、所述第三壳体和所述第四壳体的内侧面上均设有隔板，所述隔板将内腔分隔成磁芯安装腔和信号模块安装腔，所述隔板上设有连通所述磁芯安装腔和所述信号模块安装腔的线槽；所述第一连接件的内端面上设有连通其两侧的所述信号模块安装腔的过线通道。
4.如权利要求3所述的组合式取电测量互感器，其特征在于：所述第一连接件的外侧壁上设有向所述第二壳体侧或所述第四壳体侧延伸的限位台，所述第二壳体和所述第四壳体设有限定所述限位台转动角度的限位结构。
5.如权利要求1至4中任一项所述的组合式取电测量互感器，其特征在于：所述锁定连接结构包括固定在所述第一壳体和所述第三壳体上的挂钩，所述第二壳体和所述第四壳体上分别设有与所述挂钩相配合的挂扣；所述第一壳体和所述第三壳体上还分别设有锁定台，两个所述挂钩、两个所述挂扣和两个所述锁定台上均设有铅封孔。
6.如权利要求1所述的组合式取电测量互感器，其特征在于：所述第一骨架的两端和所述第二骨架的两端均设有第一连接座，所述第三骨架的两端和所述第四骨架的两端均设有第二连接座；所述第一连接座朝向所述第二连接座的侧面设有定位卡槽和连接卡槽，所述第二连接座上设有与所述定位卡槽相匹配的定位块、与所述连接卡槽相匹配的连接卡块。
7.如权利要求6所述的组合式取电测量互感器，其特征在于：所述第一连接座和所述第二连接座均分别设有向外延展的卡接部，所述第一壳体、所述第二壳体、所述第三壳体和所述第四壳体的内壁上与所述卡接部位置相应处设有卡槽，所述卡接部卡入所述卡槽内。
8.如权利要求1所述的组合式取电测量互感器，其特征在于：
所述取电磁芯由坡莫合金材料制成，所述第一取电磁芯的端部和所述第二取电磁芯的端部插接；
所述测量磁芯由硅钢或坡莫合金材料制成，所述第一测量磁芯的端部和所述第二测量磁芯的端部插接。
9.如权利要求8所述的组合式取电测量互感器，其特征在于：所述第一取电磁芯、所述第二取电磁芯、所述第一测量磁芯和所述第二测量磁芯的端部设有沿其径向延伸的延展部。
10.如权利要求1所述的组合式取电测量互感器，其特征在于：所述前壳体或所述后壳体上设置多个固定弹片，所述固定弹片伸入所述导线孔内。
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