CN110797671A - 互感器与接线端纽的连接结构、其制造方法及其仪表 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及互感器与接线端纽的连接结构、其制造方法及其仪表,包括互感器、一次电流线以及接线端钮,所述接线端钮的轴向一端设有用以对接一次电流线的连接孔,所述接线端钮的轴向另一端设有供外部电性连接的接线孔,所述接线端纽的连接孔内侧壁设有咬合齿;所述互感器套接于所述一次电流线上;所述一次电流线插接于所述连接孔内,且所述咬合齿的硬度大于一次电流线的硬度,接线端钮的连接孔受到外部机械压制后,所述咬合齿向内完全嵌入一次电流线内用以实现或接近零电阻接触。如此设置,可节约电能、降低互感器的制造成本且是提高连接一致性,使用电稳定可靠。

Description

互感器与接线端纽的连接结构、其制造方法及其仪表
技术领域
本发明涉及一种用于仪器仪表中的互感器与接线端钮的连接结构、其制造方法及其仪表,尤其是适用于电能传输领域的互感器与接线端钮的连接结构、其制造方法及其仪表。
背景技术
互感器广泛应用于电子和自动化控制领域,例如通讯系统、测量或计量元器件。因此,互感器与接线端钮的连接结构是一个在全球范围内具有广阔市场,据不完全统计,该类产品全球的年销售额超过五百亿美元。
现有技术中,这种接线方式最常用的互感器与接线端钮的连接手段:一是在接线端钮的一端设有一个台阶,台阶上设有螺丝孔,把套设互感器的一次电流线直接用螺丝固定在台阶上,这种结构需要台阶平面与一次电流线的接触面平整且紧密接触,要求螺丝拧紧到位,才能保障接触电阻较小,批量生产一致性较差,经检测这种的连接结构的接触电阻在40-60微欧之间,自身功耗大,浪费电力能源。另一种是把套有互感器一次电流线直接焊接在台阶上或侧端面。例如博世公司的专利号为DE10000500B4的发明专利提出一种用于电子模块的电流表装置,该电流表中的锰铜电阻片被直接焊接在分流单元末端的传感器上。这类的连接结构需在器件的连接端与接线端钮的台阶或侧端面接触处施加银焊片焊接,焊接后表面还需要清洁防氧化处理;特别是接线端钮表面在电镀情况下,电镀层在高温焊接下有时会脱离基材,发生松动,脱落,影响器件的正常使用,如接线端钮表面有脏物,焊接处有假焊现象,焊接热熔工艺很难做到一致性,例如作为测量、计量、控制元件时精度,稳定性不够高。
因此,在电力领域,特别是在关系到广大公众用电安全的严苛要求下,如何优化互感器与接线端钮之间的电性连接是本领域技术人员急需研究和解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节约电能、降低互感器的制造成本且提高连接一致性稳定可靠的互感器与接线端纽的连接结构、其制造方法及其仪表。
为实现上述技术目的,本发明采用如下技术方式:一种互感器与接线端纽的连接结构,包括互感器、一次电流线以及接线端钮,所述接线端钮的轴向一端设有用以对接一次电流线的连接孔,所述接线端钮的轴向另一端设有供外部电性连接的接线孔,所述接线端纽的连接孔内侧壁设有咬合齿;所述互感器套接于所述一次电流线上;所述一次电流线插接于所述连接孔内,且所述咬合齿的硬度大于一次电流线的硬度,接线端钮的连接孔受到外部机械压制后,所述咬合齿向内完全嵌入一次电流线内用以实现或接近零电阻接触。
作为本发明的进一步改进,所述一次电流线硬度为70±10维氏。
作为本发明的进一步改进,所述一次电流线采用紫铜、黄铜、铝或铝合金为原材料进行退火处理,将所述原材料退火处理至硬度为70±10维氏。
作为本发明的进一步改进,所述咬合齿硬度为140~170维氏。
作为本发明的进一步改进,所述接线端钮径向设有与接线孔相连通的接线紧固螺丝孔,所述接线孔内用以插接外部电力输入及输出线,所述接线紧固螺丝孔用以供螺丝插接固定所述外部电力输入及输出线,所述接线端钮径向设有用以与仪表外壳相固定的固定螺丝孔,所述连接孔与接线孔相背且不相通,所述咬合齿为螺旋状螺纹。
作为本发明的进一步改进,所述接线端钮设有主体部以及位于主体部前端的柱状体,所述连接孔自柱状体前端向后凹陷而成,所述柱状体外侧受到外部机械压制后为多边形。
作为本发明的进一步改进,所述一次电流线直径为φ3.5~6.0mm,所述连接孔螺纹直径为M4.0~7.0mm,柱状体的外径为φ7.0-12.5mm。
作为本发明的进一步改进,所述互感器为电流互感器、电压互感器或电力传感器。
为实现上述技术目的,本发明还可采用如下技术方式:
一种仪表,包括仪表外壳,所述仪表外壳内设有计量装置、计量显示装置,以及上述的一种互感器与接线端纽的连接结构。
为实现上述技术目的,本发明还可采用如下技术方式:
一种互感器与接线端纽的连接结构的制造方法,用以制造上述互感器与接线端纽的连接结构,所述制造方法包括:
步骤A,制造所述接线端钮,在所述接线端钮上设置连接孔以及位于连接孔内的咬合齿;
步骤B,制造所述一次电流线,对所述一次电流线进行退火处理,使咬合齿硬度大于一次电流线的硬度;
步骤C,将一次电流线插接入所述接线端钮的连接孔内,使咬合齿围设于所述一次电流线外侧;
步骤D,对接线端钮进行外部机械压制,使连接孔的咬合齿嵌入一次电流线内用以实现或接近零电阻接触。
相较于现有技术,本发明所述接线端纽的连接孔内侧壁的咬合齿硬度大于一次电流线的硬度,接线端钮的连接孔受到外部机械压制后,所述咬合齿向内完全嵌入一次电流线内用以实现或接近零电阻接触。如此设置,当外部机械压力挤压收缩连接孔,所述连接孔内侧壁上硬度较大的咬合齿可轻松嵌入硬度较小的一次电流线内,达到两者之间几乎完全紧密无缝的接触,而咬合齿的完全嵌入,一方面可以在径向上进一步增加一次电流线与连接孔之间的接触面积;另一方面,咬合齿的轴向限位作用可有效地防止一次电流线受到挤压后轴向延伸,如此可降低一次电流线与接线端钮之间连接的接触电阻,几乎近于零电阻接触,是保障连接结构工作状态稳定性的最佳选择,降低了使用功耗,节约了电能资源;另一方面可降低互感器的制造成本,且是提高连接一致性,使用电稳定可靠。
附图说明
图1是本发明的接线端钮结构示意图;
图2是本发明的图1接线端钮的结构剖视图。
图3是本发明互感器与接线端纽的连接结构在装配前的结构示意图;
图4是本发明互感器与接线端纽的连接结构在装配后的结构示意图;
图5是本发明互感器与接线端纽的连接结构装入仪表接线端钮盒中的结构示意图。
图6是本发明互感器的结构分解图。
图7为本发明电力仪表的框架示意图。
附图标记:
互感器与接线端钮的连接结构 100
互感器 1 塑料外壳 11
磁芯 12 中孔 13
二次电流线 14 引出线 15
一次电流线 2 接线端钮 3
主体部 31 前端面 311
后端面 312 平面 313
圆弧面 314 接线孔 315
接线紧固螺丝孔 316 固定螺丝孔 317
柱状体 32 连接孔 321
内侧壁 322 咬合齿 323
接线端钮盒 4 螺钉 5
仪表 40 仪表外壳 41
计量装置 42 计量显示装置 43
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在互感器应用领域,作为业内谙熟市场需求的供应商,伟达电子有限公司对现有技术中存在的问题十分了解,其研发队伍在自身已经拥有的独创技术基础上进一步投入巨资,进行长时间且大量的试验、方案筛选,以及大量的客户调查,终于得到本发明的技术方案。
请参图1至6所示,为本发明互感器1与接线端纽3的连接结构100的结构示意图。一种互感器1与接线端纽3的连接结构100包括互感器1、一次电流线2以及接线端钮3。
所述接线端钮3的轴向一端设有用以对接一次电流线2的连接孔321,所述接线端钮3的轴向另一端设有供外部例如输入输出线(未图示)电性连接的接线孔315,所述接线端纽3的连接孔321内侧壁322设有咬合齿323;
所述互感器1套接于所述一次电流线2上;
所述一次电流线2插接于所述连接孔321内,且所述咬合齿323的硬度大于一次电流线2的硬度,接线端钮3的连接孔321受到外部机械压制后,所述咬合齿323向内完全嵌入一次电流线2内用以实现或接近零电阻接触。
如此设置,当外部机械压力挤压收缩连接孔321,所述连接孔321内侧壁322上硬度较大的咬合齿323可轻松嵌入硬度较小的一次电流线2内,达到两者之间几乎完全紧密无缝的接触。而咬合齿323的完全嵌入,一方面可以在径向上进一步增加一次电流线2与连接孔321之间的接触面积;另一方面,咬合齿323的轴向限位作用可有效地防止一次电流线2受到挤压后轴向延伸,如此可降低一次电流线2与接线端钮3之间连接的接触电阻,几乎近于零电阻接触,是保障连接结构工作状态稳定性的最佳选择,降低了使用功耗,节约了电能资源。另外,在互感器1方面,由安培环路定律可知,沿着磁路的磁场强度和磁路的平均长度的乘积等于磁动势,即励磁电流和励磁线圈匝数之乘积,由此可推出环形线圈内的磁场强度,即公式为H=NI/L,式中H为磁场强度,N为二次电流线14的线圈匝数,I为励磁电流,L为磁路的平均长度,公式中证明了在NI不变情况下可以减短L来提线圈内高磁场强度,而互感器1磁芯12的平均磁路长度L与磁芯12的内径、外径密切相关,在额定各项性能指标相同的互感器1中,一次电流线2与接线端钮3降低接触电阻后可允许减小磁芯12的内径和外径;从而减小磁芯12磁路的平均长度,从而减小互感器1的体积,减少互感器1的磁芯12材料,减短互感器1二次线圈的长度,降低了互感器1的线圈内阻,如此,提高了互感器1的性能,同时也可降低互感器1的制造成本。
经大量实验,所述一次电流线2最理想的硬度值为70±10维氏。如此设置,当接线端钮3的连接孔321外部受到机械压制时,所述咬合齿323可轻松嵌入一次电流线2内部,实现最理想的嵌合,实现优化的接触电阻。
具体的,由于所述一次电流线2需采用低电阻材料,但现有的低电阻材料均不符合上述硬度要求,其中紫铜电阻率为0.018Ω·mm2/m,但硬度高达120±10维氏,本发明将所述一次电流线2采用紫铜为原材料进行退火处理,并通过所述处理将其硬度维持至70±10维氏。如此,即满足低电阻要求,又符合硬度要求,从而使所述一次电流线2实现或接近与接线端钮3的零电阻接触。
在本发明其他优选的实施方式中,也可选择黄铜、铝或铝合金为原材料,并将其进行退火处理,将其硬度维持至70±10维氏。
与所述一次电流线2相配合的,所述咬合齿323的硬度可为140~170维氏。即咬合齿323所用材料的硬度为140~170维氏。如此,所述咬合齿323在受到外部机械压制后,其咬合齿323可轻松嵌入一次电流线2内,且所述咬合齿323本身不会因受到机械压制而发生变形。
优选的,所述接线端钮3可采用H55-H68黄铜材料,如此可满足咬合齿323硬度为140~170维氏。
在图示所示的实施例中,所述咬合齿323为螺旋状螺纹。如此,所述螺纹易加工成型,且分布均匀,可使咬合齿323在受到外部机械压制后均匀地与一次电流线2紧密咬合。当然在本发明其他实施方式中,也可采用其他形状和/或排布的咬合齿323,只要呈凸起状能够嵌入一次电流线2内即可。
请参图1至图2所示,为接线端钮3的结构示意图,所述接线端钮3径向设有与接线孔315相连通的接线紧固螺丝孔316,所述接线孔315内用以插接外部电力输入及输出线,所述接线紧固螺丝孔316用以供螺丝插接固定所述外部电力输入及输出线,如此,所述外部外部电力输入及输出线可以稳定地与接线端钮3电性连接;所述接线端钮3径向设有用以与仪表外壳4相固定的固定螺丝孔317,在本实施方式中,所述固定螺丝孔317与接线端钮盒4相固定,如此,所述互感器1与接线端钮3的连接结构可稳定固持于仪表外壳4上。在本实施方式中,所述仪表外壳4具体为接线端钮盒。所述连接孔321与接线孔315相背且不相通,可从技术上杜绝仪表外部空气进入仪表内部,腐蚀仪表内部元器件,延长仪表使用寿命。
所述接线端钮3设有主体部31以及位于主体部31前端的柱状体32,所述连接孔321自柱状体32前端向后凹陷而成,所述柱状体32外侧受到外部机械压制后为多边形。如此设置,所述柱状体32在受到多个方向的压制后,可较均匀地使连接321向内收缩。值得注意的是,所述多边形可以为正多边形也可以是为非规则的多边形。当然,在本发明的其他实施方式中,也可以为圆形、或者其他任意规则或不规则形状。
在本发明不同实施方式中,所述互感器1可以为电流互感器、电压互感器或电力传感器。只要能够对一次电流线2上的电流实现计量即可。
参图7所示,本发明还保护一种仪表40,尤其是电能表,包括框状的仪表外壳41,所述仪表外壳41内设有用以对二次电流线14传输出的检测数据进行换算计量的计量装置42、用以向用户显示用电数据的计量显示装置43,以及所述互感器1与接线端纽3的连接结构100。
通过具体实验,当所述一次电流线2直径为φ3.5~6.0mm,所述连接孔321直径为M4.0~7.0mm,连接孔321深度10.0~8.0mm,柱状体32的外径为φ7.0-12.5mm,接线端钮3与一次电流线2连接的接触电阻较为理想,为0~5uΩ。
实验数据如下:
实施例1:当一次电流线2的直径为φ3.5mm时,连接孔321螺纹直径为M4.0mm,连接孔321深度10.0mm,柱状体32的外径为φ7.0-8.5mm,两者连接的接触电阻0-5uΩ。
实施例2:当一次电流线2的直径为φ5.0mm时,连接孔321螺纹直径为M6.0mm,连接孔321深度9.0mm,柱状体32的外径为φ8.5-10.0mm,两者连接的接触电阻0-5uΩ。
实施例3:当一次电流线2的直径为φ6.0mm时,连接孔321螺纹直径为M7.0mm,连接孔321深度8.0mm,柱状体32的外径为φ10.5-12.5mm,两者连接的接触电阻0-5uΩ。
由于本产品为需要大规模生产及应用的电力设备,对本身电力输送稳定性以及对环境的适应性要求非常高:
一方面,在使用过程中,如果出现大电流的输入,或者超长时间的电流输入,容易引发所述互感器与接线端钮连接结构的高温,所述互感器与接线端钮连接结构在高温情况下的安全性和稳定性关系到电能仪表的计量准确性,严重的话关系到居民的用电安全。
另一方面,本发明所述电力设备安装环境涉及寒温热带,尤其在北方寒带地区,室外温度极低,如何保证在低温环境下检测设备的运行稳定性和计量准确性也是本发明需考虑的因素。
再一方面,本发明所述电力设备也可能涉及到振动的环境,本发明需要满足在振动环境下的稳定性和一致性。
因此,需对本发明产品进行高温、低温、振动检测,检测条件如下:
1、高温检测:
将产品放入高温试验箱,温度140℃,时间2000小时后,环境温25℃检测接触电阻无变化。
2、低温检测:
将产品放入低温试验箱,温度-40℃,时间2000小时后,环境温25℃检测接触电阻无变化。
3、振动试验:
按IEC60068-2-6标准进行40个扫描周期接触电阻无变化。
当然,在本发明其他不同实施方式中,所述一次电流线2的直径、连接孔321的直径、连接孔321的深度以及柱状体32的外径也可以为其他设置。
下面,结合附图对附图所示的实施方式进行详细描述。
请参图6所示,为本发明一种实施方式的互感器1内部结构分解图。所述互感器1包括具有中孔13的筒状塑料外壳11,所述塑料外壳11内收容有圆环状磁芯12,所述塑料外壳11和磁芯12中部设有中孔13,用以供一次电流穿过。所述圆环状磁芯12设有内径和外径。所述磁芯12上绕设有二次电流线14线圈,所述二次电流线14用以与二次电流引出线15电性连接,所述互感器1对一次电流线2进行隔离感测后将感测到的数据通过所述二次电流引出线15引出。在本实施方式中,所述磁芯12包括环形的磁芯12外壳以及位于磁芯12外壳内的超微晶磁芯12,所述超微晶磁芯12由非晶薄带绕制后热处理所制得,用于替代坡莫合金来制作电流互感器1。超微晶磁芯12是指在金属或合金的凝固速度非常快(例如用每秒高达一百万度的冷却速率将铁-硼合金熔体凝固),原子来不及整齐排列便被冻结住,使得最终的原子排列方式类似于液体的混乱状,形成非晶合金;然后,这种非晶合金经过特殊的晶化退火而形成的晶态材料称为超微晶合金。由于非晶合金原子排列无序,没有晶体的各向异性,而且电阻率高,因此具有高的导磁率、低的损耗,可以代替硅钢、坡莫合金和铁氧体等作为变压器铁心、互感器、传感器等,可以大大提高变压器效率、缩小体积、减轻重量、降低能耗。然而,非晶材料和非晶互感器的成本较高,例如同等规格下非晶变压器的售价为S9的1.5倍,用户大约要7-8年才能通过节省的能耗收回初期增加的投资,虽然国家出台有关非晶变压器生产和使用者税收优惠的政策,但使用者积极性仍然不高,只有在非晶变压器的售价为S9的1.3倍(非晶铁心价格降为30元/公斤左右),用户大约要3-4年通过节省的能耗收回初期增加的投资,用户才会有较强的积极性。因此如何协调非晶带材、铁心的生产者同变压器生产者以及变压器使用者三者之间的关系是非晶材料是否能大量应用的关键。而非晶材料目前的应用多偏向于一些特殊要求的场合,如果上述问题能得到很好的解决,非晶材料和非晶检测仪器的市场规模会迅速增长。因此,本发明中,一次电流线2与接线端钮3降低接触电阻后允许减小磁芯12的内径和外径,从而减小磁芯12磁路的平均长度,进而减小互感器1的体积,减少互感器1的所述磁芯12材料,可以切实降低互感器1的制造成本,对非晶互感器的发展具有实质的进度。当然,在本发明其他实施方式中,所述磁芯12还可以选用除非晶以外的其他材料。
请参图3、4及5所示,所述一次电流线2用以串接两个接线端钮3,其上套接所述互感器1。在本实施方式中,所述两个接线端钮3左右并排设置,所述一次电流线2为U型,其两端用以插接至接线端钮3内。在其他实施方式中,所述一次电流线2还可以为其他形状的设置。
请参图1至2所示,所述接线端钮3包括主体部31以及自主体部31向前延伸的柱状体32。所述主体部31设有前端面311、与前端面311相对的后端面312、位于前端面311与后端之间的平面313及圆弧面314。所述主体部31自所述前端面311向前延伸而成。所述柱体部前端自前向后凹陷有连接孔321,所述连接孔321内侧壁322上设有咬合齿323。在本实施方式中,所述咬合齿323为螺纹状,例如攻牙方式设置,在其他实施方式中,也可以为其他形状及位置排布的分布,只要具有凹凸的齿状即可。所述主体部31后端面312自后向前凹陷有接线孔315,所述接线孔315与所述连接孔321前后不连通。所述平面313上并排设置有3个螺纹孔,其中后侧两个螺纹孔为接线紧固螺丝孔316,所述接线紧固螺丝孔316与所述接线孔315上下连通,接线紧固螺丝孔316内用以安装螺钉5,所述螺钉5穿设于所述接线紧固螺丝孔316内用以紧固穿设于接线孔315内的输入及输出线(未图示);其中最前侧的一个螺纹孔为固定螺丝孔317,用以固定螺钉5后使接线端钮3与仪表外壳4相固持。所述柱体部在插接一次电流线2后,外部供机械压制设备进行压制,使得所述连接孔321受到压制后向内收缩变形,从而使咬合齿323向内嵌入一次电流线2内。
在压制进程中,当咬合齿323最早与一次电流线2接触时,每一所述咬合齿323在前后方向上即与一次电流线2进行了咬合定位,当咬合齿323进一步嵌入时,由于所述一次电流线2的材料受到咬合齿323的前后定位限制,所述一次电流线2的材料更趋向于径向嵌入咬合齿323之间的缝隙中,填满咬合齿323的缝隙,从而实现无缝接触。相较于没有所述咬合齿323,当柱状体32受到机械压制收缩过程中,由于一次电流线2未受咬合定位,一次电流线2更趋向于前后方向延伸,致使一次电流线2于连接孔321内部的直径较小,对产品的整体电阻产生影响。
在其他实施方式中,所述柱状体32不限于圆柱形。并且,当所述柱状体32受到机械压制之后的形状不限,可以是多边形、圆形等规则形状也可以是其他非规则形状。
本发明还保护一种互感器与接线端纽的连接结构的制造方法,用以制造上述互感器与接线端纽的连接结构,所述制造方法包括:
步骤A,制造所述接线端钮,在所述接线端钮上设置连接孔以及位于连接孔内的咬合齿;
步骤B,制造所述一次电流线,对所述一次电流线进行退火处理,使咬合齿硬度大于一次电流线的硬度;
值得注意的是,所述步骤A与步骤B可不分前后进行、同时进行或交叉进行。
步骤C,将一次电流线插接入所述接线端钮的连接孔内,使咬合齿围设于所述一次电流线外侧;
步骤D,对接线端钮进行外部机械压制,使连接孔的咬合齿嵌入一次电流线内用以实现或接近零电阻接触。
如此设置,当外部机械压力挤压使连接孔收缩,所述连接孔内侧壁上硬度较大的咬合齿可轻松嵌入硬度较小的一次电流线内,达到两者之间几乎完全紧密无缝的接触,而咬合齿的完全嵌入,一方面可以在径向上进一步增加一次电流线与连接孔之间的接触面积;另一方面,咬合齿的轴向限位作用可有效地防止一次电流线受到挤压后轴向延伸,如此可降低一次电流线与接线端钮之间连接的接触电阻,几乎近于零电阻接触,是保障连接结构工作状态稳定性的最佳选择,降低了使用功耗,节约了电能资源;另一方面可降低互感器的制造成本,且是提高连接一致性稳定可靠。
且在所述互感器与接线端纽的连接结构制造方法中,可优选使所述接线端钮以及所述一次电流线采用本文前述的材料、形状和硬度。当然,在本发明其他实施方式中,也可以所述接线端钮以及所述一次电流线也可采用其他材料、形状和硬度。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种互感器与接线端纽的连接结构,包括互感器、一次电流线以及接线端钮,其特征在于:
所述接线端钮的轴向一端设有用以对接一次电流线的连接孔,所述接线端钮的轴向另一端设有供外部电性连接的接线孔,所述接线端纽的连接孔内侧壁设有咬合齿;
所述互感器套接于所述一次电流线上;
所述一次电流线插接于所述连接孔内,且所述咬合齿的硬度大于一次电流线的硬度,接线端钮的连接孔受到外部机械压制后,所述咬合齿向内完全嵌入一次电流线内用以实现或接近零电阻接触。
2.根据权利要求1所述的互感器与接线端纽的连接结构,其特征在于:所述一次电流线硬度为70±10维氏。
3.根据权利要求1所述的互感器与接线端纽的连接结构,其特征在于:所述一次电流线采用紫铜、黄铜、铝或铝合金为原材料进行退火处理,将所述原材料退火处理至硬度为70±10维氏。
4.根据权利要求1所述的互感器与接线端纽的连接结构,其特征在于:所述咬合齿硬度为140~170维氏。
5.根据权利要求1所述的互感器与接线端纽的连接结构,其特征在于:所述接线端钮径向设有与接线孔相连通的接线紧固螺丝孔,所述接线孔内用以插接外部电力输入及输出线,所述接线紧固螺丝孔用以供螺丝插接固定所述外部电力输入及输出线,所述接线端钮径向设有用以与仪表外壳相固定的固定螺丝孔,所述连接孔与接线孔相背且不相通,所述咬合齿为螺旋状螺纹。
6.根据权利要求5所述的互感器与接线端纽的连接结构,其特征在于:所述接线端钮设有主体部以及位于主体部前端的柱状体,所述连接孔自柱状体前端向后凹陷而成,所述柱状体外侧受到外部机械压制后为多边形。
7.根据权利要求6所述的互感器与接线端纽的连接结构,其特征在于:所述一次电流线直径为φ3.5~6.0mm,所述连接孔螺纹直径为M4.0~7.0mm,柱状体的外径为φ7.0-12.5mm。
8.根据权利要求1所述的互感器与接线端纽的连接结构,其特征在于:所述互感器为电流互感器、电压互感器或电力传感器。
9.一种仪表,其特征在于:包括仪表外壳,所述仪表外壳内设有计量装置、计量显示装置,以及根据权利要求1至8任意一项所述的一种互感器与接线端纽的连接结构。
10.一种互感器与接线端纽的连接结构的制造方法,其特征在于:用以制造根据权利要求1至8任意一项所述互感器与接线端纽的连接结构,所述制造方法包括:
步骤A,制造所述接线端钮,在所述接线端钮上设置连接孔以及位于连接孔内的咬合齿;
步骤B,制造所述一次电流线,对所述一次电流线进行退火处理,使咬合齿硬度大于一次电流线的硬度;
步骤C,将一次电流线插接入所述接线端钮的连接孔内,使咬合齿围设于所述一次电流线外侧;
步骤D,对接线端钮进行外部机械压制,使连接孔的咬合齿嵌入一次电流线内用以实现或接近零电阻接触。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202495330U (zh) * 2012-02-02 2012-10-17 厦门大一互科技有限公司 一种电压互感器二次绕组可靠接地结构
CN102842780A (zh) * 2012-08-23 2012-12-26 桐乡市伟达电子有限公司 元器件的连接端与接线端钮的连接结构
CN104134877A (zh) * 2014-07-30 2014-11-05 桐乡市伟达电子有限公司 接线端钮与分流器/连接片一体化连接结构及其制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200301261Y1 (ko) * 2002-09-30 2003-01-24 주식회사 남전사 전자식 전력량계
US7014514B2 (en) * 2002-10-02 2006-03-21 Homac Mfg. Company Slip-fit connector compatible with different size transformer studs and related methods
BR112012030259B1 (pt) * 2011-08-12 2021-12-21 Zhejiang Yongtailong Electronic Co., Ltd Estrutura de conexão de um dispositivo com o conector e método de conexão do dispositivo com o conector
CN102842409B (zh) * 2012-06-05 2015-04-29 重庆德普电气有限公司 一种变压器专用线夹
JP5583732B2 (ja) * 2012-10-04 2014-09-03 中国電力株式会社 蓄力コネクタの装着補助器具及び蓄力コネクタを用いた導線接続方法
CN104795647A (zh) * 2014-01-16 2015-07-22 桐乡市伟达电子有限公司 导线与接线端子、线路板的连接结构及连接方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202495330U (zh) * 2012-02-02 2012-10-17 厦门大一互科技有限公司 一种电压互感器二次绕组可靠接地结构
CN102842780A (zh) * 2012-08-23 2012-12-26 桐乡市伟达电子有限公司 元器件的连接端与接线端钮的连接结构
CN104134877A (zh) * 2014-07-30 2014-11-05 桐乡市伟达电子有限公司 接线端钮与分流器/连接片一体化连接结构及其制备方法

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