CN111933395A - 一种开启式取电电流互感器及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种开启式取电电流互感器及其制作方法，涉及电流互感器技术领域，包括相互拼合的左半体和右半体、以及连接于两者外侧的卡箍；左半体包括左壳体、第一半圆铁芯和第二半圆铁芯、第一绕组和第二绕组，第一绕组和第二绕组各位置点同步接出有多个触头，左壳体顶侧固设有台座，台座上设置有两个接线端子和可控开关；右半体包括右壳体、第三半圆铁芯和第四半圆铁芯。采用开启式、多铁芯并且可调节设置，左半体和右半体独立可开启，使用更加自由；采用双环状铁芯，压缩互感器空间占有率的同时保障自身使用效果；可控开关可根据实际电缆电流进行调节，使得互感器测量更加精准。具有体积小、重量轻、可开启、便于安装等特点。
Description
技术领域
本发明涉及电流互感器技术领域，尤其涉及一种开启式取电电流互感器及其制作方法。
背景技术
当前社会，随着经济的快速发展，整个社会对电能的需求量逐渐变得越来越大，对电力设备的要求也越来越高，迫使电力系统技术不断的提升与更新。电力设备更新换代过程中，随着紧凑型全绝缘开关柜在电力系统的广泛应用，其体积也被设计的越来越小，其对应的内部空间变的非常有限，安装各式各样的互感器就变的异常困难。
专利公告号为CN108597827A的中国专利，提出了一种V型面开启式电流互感器，包括第一互感器器身、第二互感器器身、金属锁紧带，第一互感器器身包括第一浇注塑料外壳、第一半圆环铁芯、第一二次线圈，第二互感器器身包括第二浇注塑料外壳、第二半圆环铁芯、第二二次线圈，第一半圆环铁芯由第一大半环形铁芯与第一小半环形铁芯相拼合构成，第一半圆环铁芯的两端分别形成有呈V型的接触凹面，第二半圆环铁芯由第二大半环形铁芯与第二小半环形铁芯相拼合构成，第二半圆环铁芯的两端分别形成有呈V型的接触凸面，接触凸面与接触凹面相拼合且构成有呈圆环状的互感器器身本体。
上述专利中，第一半圆环铁芯和第二半圆环铁芯外侧分别缠绕有第一二次线圈和第二二次线圈，而第一二次线圈和第二二次线圈通过软连接跳线电连接，这使得第一互感器器身和第二互感器器身无法完全分离使用。
发明内容
本发明的目的一是提供一种开启式取电电流互感器，具有体积小、重量轻、可开启、便于安装、可调节等特点。
本发明是通过以下技术方案得以实现的：一种开启式取电电流互感器，包括相互拼合的左半体和右半体、以及连接于两者外侧的卡箍；所述左半体包括左壳体、内嵌于左壳体内的第一半圆铁芯和第二半圆铁芯、缠绕于第一半圆铁芯周侧的第一绕组、以及缠绕于第二半圆铁芯周侧的第二绕组，第一绕组和第二绕组各位置点同步接出有多个触头，左壳体顶侧固设有台座，台座上设置有两个接线端子和用于选连触头接点的可控开关；所述右半体包括右壳体、内嵌于右壳体内的第三半圆铁芯和第四半圆铁芯，第三半圆铁芯与第一半圆铁芯端面对合，第四半圆铁芯与第二半圆铁芯端面对合。
通过采用上述技术方案，电流互感器采用开启式、多铁芯并且可调节设置，左半体和右半体独立可开启，使用更加自由，有效避免了两者之间软线的连接，安全性和便捷性得到提升；采用双环状铁芯，压缩互感器空间占有率的同时保障自身使用效果；可控开关可根据实际电缆电流进行调节，使得互感器测量更加精准。本发明实现了在限定体积的条件下，适用于各个电压等级下的电缆系统，具有体积小、重量轻、可开启、便于安装等特点，安装时直接卡在连接好的进出线电缆上，拧紧抱箍，方便美观，同时具备高容量、低启动电流的特点，与同类产品相比，电磁性能提高约40％。
进一步设置为：所述可控开关包括连接弧杆，左壳体内壁开设有弧形空腔且连接弧杆弹性往复滑移于弧形空腔内；所述连接弧杆的弧形侧开设有多个开口且所述开口内穿设有接触杆，开口内壁固设有斜角且斜角可伸入至开设于接触杆侧壁的定位孔中；所述接触杆一端弹性设置有按钮，另一端指向对应位置最近的触头；一个所述接线端子与所有接触杆同时电连接，另一个接线端子与远离所述接触杆的触头电连接。
通过采用上述技术方案，按压任意一个按钮，对应位置的接触杆将推动连接弧杆移动，此时该接触杆会穿过斜角并且与对应位置的触头接触，而斜角卡入接触杆的定位孔中，从而实现接触杆的锁定，其他接触杆不动，接触杆之间相互干扰，从而只有一个接触杆可与触头接触，此时第一绕组和第二绕组共有两个触头连接对应两个接线端子，最终实现绕组圈数的调节，针对电缆的调节，使得互感器测量更加精准。
进一步设置为：任意一个所述开口内还穿设有复位杆，复位杆一端弹性设置有按钮。
通过采用上述技术方案，复位杆的使用方式可接触杆一样，但是复位杆没有锁定功能，其在按压过程中将推动连接弧杆移动，从而使得所有接触杆复位。
进一步设置为：所述接触杆由铜合金材料制成，复位杆由塑料制成。
进一步设置为：所述按钮底部固设有底部弹簧，连接弧杆一端于弧形空腔内部固设有侧边弹簧。
通过采用上述技术方案，底部弹簧使得接触杆在不受斜角阻碍时使其能快速复位，避免其一直处于锁定状态，侧边弹簧的弹力迫使连接弧杆的开口一侧壁始终贴靠于接触杆。
进一步设置为：所述弧形空腔的内弧形壁开设有多个与触头位置一一对应的凹槽，触头各自固设于对应凹槽的底部。
通过采用上述技术方案，接触杆可伸入凹槽内并与触头接触，凹槽可对移动中的接触杆起到定位和支撑作用，避免了接触杆单边受力从而受损，使得可控开关的使用更加稳定。
进一步设置为：所述左壳体的两端口和右壳体的两端口之间分别插接设置有连接套，连接套的周侧固设有隔离带。
通过采用上述技术方案，左壳体和右壳体的开口处连接处采用全密封防水设计，通过连接套和隔离带的防水隔离，对铁芯起到严密的保护作用。
进一步设置为：所述连接套和隔离带一体设置且均采用防水橡胶材料。
进一步设置为：所述接线端子旁并排设置有接地端子，左壳体外侧可拆卸设置有用于遮盖台座的罩壳。
通过采用上述技术方案，接地端子起到电流互感器的保护作用，在不同的使用环境下，可通过罩壳对台座以及接线端子和接地端子起到遮蔽保护效果。
本发明的目的二是提供一种开启式取电电流互感器的制作方法，具有
本发明是通过以下技术方案得以实现的：一种开启式取电电流互感器的制作方法，包括如下步骤：
步骤一，将两个环形铁芯对半切割，分为第一半圆铁芯和第三半圆铁芯，以及第二半圆铁芯和第四半圆铁芯；
步骤二，对合第一半圆铁芯和第三半圆铁芯，对合第二半圆铁芯和第四半圆铁芯，分别检测其整体的导磁率；
步骤三，于第一半圆铁芯和第二半圆铁芯外侧绕制绕组；
步骤四，于第一半圆铁芯和第二半圆铁芯外侧浇铸左壳体，于第三半圆铁芯和第四半圆铁芯外侧浇铸右壳体；
步骤五，对合左壳体和右壳体并通过卡箍箍紧。
通过采用上述技术方案，先制备完整的环形铁芯，再对环形铁芯进行对半切割，切割过程中保障切割面的平整，进而确保第一半圆铁芯和第三半圆铁芯贴合后的导磁率，以及第二半圆铁芯和第四半圆铁芯的导磁率，通过左壳体和右壳体起到保护作用。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
(1)电流互感器采用开启式设置，其左半体和右半体可分体抱合进出线电缆上，再采用卡箍箍紧，操作简单便捷且稳定，安装运输均便捷，多层次的防水设置也更加安全；
(2)在限定体积的条件下，采用多铁芯设置，使得电流互感器的空间利用率最高，同时具备高容量、低启动电流的特点，电磁性能也能得到提高；
(3)根据实际电缆电流大小，可控开关可选择绕组圈数，从而调节自身测量范围，使得互感器测量值更加精准。
附图说明
图1是实施例一的整体结构示意图；
图2是实施例一的正视图；
图3是沿图2中A-A线的局部剖视图；
图4是沿图2中B-B线的剖视图；
图5是实施例一的爆炸图；
图6是实施例一中的左半体内部结构示意图。
附图标记：1、左半体；2、右半体；3、可控开关；4、卡箍；5、台座；6、连接套；7、隔离带；8、接线端子；9、接地端子；10、罩壳；100、左壳体；101、第一半圆铁芯；102、第二半圆铁芯；103、第一绕组；104、第二绕组；105、触头；200、右壳体；201、第三半圆铁芯；202、第四半圆铁芯；300、连接弧杆；301、开口；302、接触杆；303、斜角；304、定位孔；305、按钮；306、复位杆；307、底部弹簧；308、弧形空腔；309、侧边弹簧；310、凹槽。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一
参照图1，为本发明公开的一种开启式取电电流互感器，包括相互拼合的左半体1和右半体2，左半体1和右半体2拼合呈筒状且其两者外侧箍紧有多个卡箍4，卡箍4共有两个分别箍紧于上下两端。
参照图4和图5，左半体1包括左壳体100，左壳体100内嵌有第一半圆铁芯101和第二半圆铁芯102，第一半圆铁芯101和第二半圆铁芯102上下并排设置且轴向一致。参照图6，第一半圆铁芯101周侧缠绕有第一绕组103，第二半圆铁芯102周侧缠绕有第二绕组104，第一绕组103和第二绕组104缠绕的圈数和位置保持一致。第一绕组103和第二绕组104的首尾两端均接出有触头105，其中，第一绕组103和第二绕组104中间位置点同步还接出有两个触头105，第一绕组103和第二绕组104的触头105点依次标记为触头105a、触头105b、触头105c、触头105d。
参照图1和图2，左壳体100顶侧固定有台座5，台座5远离左壳体100的一侧固定有两个接线端子8和一个接地端子9，两个接线端子8和一个接地端子9并排设置，左壳体100与台座5的同侧卡接设置有用于遮盖台座5的罩壳10，罩壳10侧剖面呈“7”字型且罩壳10为透明的塑料壳。互感器使用过程中，电线从外部直接与接线端子8和接地端子9连接，罩壳10对台座5以及接线端子8和接地端子9起到遮蔽保护效果。
参照图3，台座5内设置有可控开关3，可控开关3包括连接弧杆300，左壳体100内壁开设有弧形空腔308且连接弧杆300滑动于弧形空腔308内，弧形空腔308内部的一端壁固定有侧边弹簧309的一端，侧边弹簧309的另一端固定有连接弧杆300，连接弧杆300可在弧形空腔308内沿着其弧度进行弹性移动。连接弧杆300的弧形侧开设有四个开口301，其中远离侧边弹簧309的三个开口301内穿设有接触杆302且多个接触杆302均指向互感器自身的轴线方向，连接弧杆300在弧形空腔308内的移动距离与接触杆302在开口301的移动距离。开口301内侧壁固定有斜角303，斜角303均位于开口301靠近侧边弹簧309的侧壁上，接触杆302朝向侧边弹簧309的侧壁开设有定位孔304，定位孔304与斜角303卡接适配。接触杆302的两端分别伸出至连接弧杆300的外侧，其中一端伸出至台座5弧形外侧且该端固定有按钮305，接触杆302周侧套设有底部弹簧307，底部弹簧307位于台座5内部且位于按钮305使用面背侧；接触杆302的两端指向对应位置最近的触头105，弧形空腔308的内弧形壁开设有三个凹槽310，触头105b、触头105c、触头105d各自固设于对应凹槽310的底部。一个接线端子8与所有接触杆302同时电连接，另一个接线端子8触头105a电连接。四个开口301中，最近侧边弹簧309的开口301内穿设复位杆306，复位杆306一端伸出至台座5弧形外侧且该端固定有按钮305，接触杆302周侧套设有底部弹簧307，底部弹簧307位于台座5内部且位于按钮305使用面背侧，复位杆306另一端抵接在开口301内壁的斜角303上。接触杆302由铜合金材料制成，复位杆306由塑料制成。
任意按压与接触杆302连接的按钮305，该接触杆302将压动对应开口301内斜角303，迫使连接弧杆300移动，此过程中侧边弹簧309会被压缩，此时该接触杆302会穿过斜角303并且伸入对应位置凹槽310后与触头105接触，而斜角303卡会入接触杆302的定位孔304中，从而实现该接触杆302的锁定。由于底部弹簧307的存在，其他按钮305不动的前提下，其他按钮305对应的接触杆302受到底部弹簧307弹力压紧后也不会动，从而始终只有两个触头105可以使用，倘若按压的是触头105b处的按钮305，此时接通位置的线圈距离从触头105a到触头105b，第一绕组103和第二绕组104共有两个触头105连接对应两个接线端子8，最终实现绕组圈数的调节，针对电缆的调节，使得互感器测量更加精准。当接触杆302可伸入凹槽310内并与对应位置的触头105接触后，凹槽310可对移动中的接触杆302起到定位和支撑作用，避免了接触杆302单边受力从而受损，使得可控开关3的使用更加稳定。复位杆306的使用方式可接触杆302一样，但是复位杆306没有锁定功能，其在按压过程中将推动连接弧杆300移动，此时底部弹簧307的弹力迫使所有接触杆302同时快速复位，不再受斜角303卡接作用，在互感器不使用时，避免绕组的接通，互感器的闲放安置也更加安全。
参照图4，右半体2包括右壳体200，右壳体200内嵌有第三半圆铁芯201和第四半圆铁芯202，第三半圆铁芯201和第四半圆铁芯202上下并排设置且轴向一致。当左壳体100和右壳体200闭合后，第三半圆铁芯201与第一半圆铁芯101端面对合可形成完整环状，第四半圆铁芯202与第二半圆铁芯102端面对合可形成完整环状。
参照图5，左壳体100的两端口和右壳体200的两端口之间分别插接设置有连接套6，连接套6的周侧固设有隔离带7，连接套6可伸入至左壳体100或者右壳体200的端口内，隔离带7的外径尺寸和左壳体100/右壳体200一致，连接套6和隔离带7一体设置且均采用防水橡胶材料。左壳体100和右壳体200的开口301处连接处采用全密封防水设计，通过连接套6和隔离带7的防水隔离，对铁芯起到严密的保护作用。
实施例二
一种开启式取电电流互感器的制作方法，包括如下步骤：
步骤一，将两个环形铁芯对半切割，分为第一半圆铁芯101和第三半圆铁芯201，以及第二半圆铁芯102和第四半圆铁芯202。
步骤二，对合第一半圆铁芯101和第三半圆铁芯201，对合第二半圆铁芯102和第四半圆铁芯202，分别检测其整体的导磁率。
步骤三，于第一半圆铁芯101和第二半圆铁芯102外侧绕制绕组。
步骤四，于第一半圆铁芯101和第二半圆铁芯102外侧浇铸左壳体100，于第三半圆铁芯201和第四半圆铁芯202外侧浇铸右壳体200。
步骤五，对合左壳体100和右壳体200并通过卡箍4箍紧。
本发明制作过程中，需要先制备完整的环形铁芯，再对环形铁芯进行对半切割，切割过程中保障切割面的平整，保障切割后半圆的对称，进而确保第一半圆铁芯101和第三半圆铁芯201贴合后的导磁率，以及第二半圆铁芯102和第四半圆铁芯202的导磁率，最后通过左壳体100和右壳体200起到保护作用。
本发明的工作原理及有益效果为：
电流互感器采用分体抱合在进出线电缆上，左半体1和右半体2卡在电缆上，再通过卡箍4对其两者进行两端箍紧，起到严密的保护作用，开启式的设置使得左半体1和右半体2相互独立且将不会相互干扰，运输转移安装均十分便捷；多铁芯设置，在限定体积的条件下，空间利用率和电磁性能最高，具备高容量、低启动电流的特点，同时避免了大铁芯制作工艺难和性能不稳定的特性。另外，可控开关3可根据实际电缆电流大小进行自身测量范围的调节，使得互感器测量值更加精准，通过多按钮305的设置其自身安全性也得到显著提高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种开启式取电电流互感器，其特征在于：包括相互拼合的左半体(1)和右半体(2)、以及连接于两者外侧的卡箍(4)；
所述左半体(1)包括左壳体(100)、内嵌于左壳体(100)内的第一半圆铁芯(101)和第二半圆铁芯(102)、缠绕于第一半圆铁芯(101)周侧的第一绕组(103)、以及缠绕于第二半圆铁芯(102)周侧的第二绕组(104)，第一绕组(103)和第二绕组(104)各位置点同步接出有多个触头(105)，左壳体(100)顶侧固设有台座(5)，台座(5)上设置有两个接线端子(8)和用于选连触头(105)接点的可控开关(3)；
所述右半体(2)包括右壳体(200)、内嵌于右壳体(200)内的第三半圆铁芯(201)和第四半圆铁芯(202)，第三半圆铁芯(201)与第一半圆铁芯(101)端面对合，第四半圆铁芯(202)与第二半圆铁芯(102)端面对合。
2.根据权利要求1所述的一种开启式取电电流互感器，其特征在于：所述可控开关(3)包括连接弧杆(300)，左壳体(100)内壁开设有弧形空腔(308)且连接弧杆(300)弹性往复滑移于弧形空腔(308)内；
所述连接弧杆(300)的弧形侧开设有多个开口(301)且所述开口(301)内穿设有接触杆(302)，开口(301)内壁固设有斜角(303)且斜角(303)可伸入至开设于接触杆(302)侧壁的定位孔(304)中；
所述接触杆(302)一端弹性设置有按钮(305)，另一端指向对应位置最近的触头(105)；一个所述接线端子(8)与所有接触杆(302)同时电连接，另一个接线端子(8)与远离所述接触杆(302)的触头(105)电连接。
3.根据权利要求2所述的一种开启式取电电流互感器，其特征在于：任意一个所述开口(301)内还穿设有复位杆(306)，复位杆(306)一端弹性设置有按钮(305)。
4.根据权利要求3所述的一种开启式取电电流互感器，其特征在于：所述接触杆(302)由铜合金材料制成，复位杆(306)由塑料制成。
5.根据权利要求3所述的一种开启式取电电流互感器，其特征在于：所述按钮(305)底部固设有底部弹簧(307)，连接弧杆(300)一端于弧形空腔(308)内部固设有侧边弹簧(309)。
6.根据权利要求4所述的一种开启式取电电流互感器，其特征在于：所述弧形空腔(308)的内弧形壁开设有多个与触头(105)位置一一对应的凹槽(310)，触头(105)各自固设于对应凹槽(310)的底部。
7.根据权利要求1所述的一种开启式取电电流互感器，其特征在于：所述左壳体(100)的两端口和右壳体(200)的两端口之间分别插接设置有连接套(6)，连接套(6)的周侧固设有隔离带(7)。
8.根据权利要求7所述的一种开启式取电电流互感器，其特征在于：所述连接套(6)和隔离带(7)一体设置且均采用防水橡胶材料。
9.根据权利要求1所述的一种开启式取电电流互感器，其特征在于：所述接线端子(8)旁并排设置有接地端子(9)，左壳体(100)外侧可拆卸设置有用于遮盖台座(5)的罩壳(10)。
10.一种权利要求1所述的开启式取电电流互感器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，将两个环形铁芯对半切割，分为第一半圆铁芯(101)和第三半圆铁芯(201)，以及第二半圆铁芯(102)和第四半圆铁芯(202)；
步骤二，对合第一半圆铁芯(101)和第三半圆铁芯(201)，对合第二半圆铁芯(102)和第四半圆铁芯(202)，分别检测其整体的导磁率；
步骤三，于第一半圆铁芯(101)和第二半圆铁芯(102)外侧绕制绕组；
步骤四，于第一半圆铁芯(101)和第二半圆铁芯(102)外侧浇铸左壳体(100)，于第三半圆铁芯(201)和第四半圆铁芯(202)外侧浇铸右壳体(200)；
步骤五，对合左壳体(100)和右壳体(200)并通过卡箍(4)箍紧。
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