CN208239513U - 一种基于磁调制的开合式电流传感器 - Google Patents

Abstract

一种基于磁调制的开合式电流传感器，包括传感器外壳和设置在传感器外壳内部容置腔内的铁芯绕组，传感器上外壳和下外壳对接形成中心电流孔，铁芯绕组通过机械等切割技术均分成上铁芯绕组和下铁芯绕组，下铁芯绕组通过螺栓固定在下外壳和下盖内部，上铁芯绕组通过弹性固定片保持与下铁芯绕组充分接触，上外壳和下外壳上的连接耳通过连接轴连接，上外壳上设有与下外壳上的锁扣对应的卡扣，本实用新型拆装方便，不需要开母线电流进行测试，确保铁芯绕组不会出现错位，避免了现有传感器偏磁漏磁的缺陷，提高了测试的效率的同时，还能保证测试的精度。

Description

一种基于磁调制的开合式电流传感器

技术领域

本实用新型属于传感器应用技术领域，具体涉及一种基于磁调制的开合式电流传感器。

背景技术

传感器的应用十分广泛，电流传感器作为一种常见的传感器，其主要用于测量电流，是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取一次回路电流信息的传感器，是电力系统中重要的电气设备，承载着高、低压系统之间的隔离及高压量向低压量转换的职能，电流传感器本身的工作正常与否，对整个电力系统的安全、保护、测量等有着及其重要的意义。

工作原理是基于磁调制方式的电流传感器，是测量精度等级非常高的电流传感器。开合式电流传感器，在易用性方面有得天独厚的优势，尤其是不允许中断的现场测量场合，几乎是唯一选择。现有技术中的开合式电流传感器，主要基于简易结构设计，没有考虑结构设计使得两个半圆铁芯充分接触，难免出现错位，偏磁漏磁导致传感器精度普遍不高。功率测量等领域大量需要0.1％或更高精度等级的开合式电流传感器产品，但目前市面上的电流传感器满足不了性能要求。

实用新型内容

为了克服现有技术应用领域中存在的不足，本实用新型提出了一种有效避免铁芯接触不良、偏磁漏磁，提高测量精度、拆装便捷的基于磁调制的开合式电流传感器。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种基于磁调制的开合式电流传感器，包括传感器外壳和设置在传感器外壳内部容置腔内的铁芯绕组；

所述传感器外壳包括有上外壳、下外壳、上盖、下盖，所述上外壳的下部和下外壳的上部对接构成侧面开口的框状体，所述上外壳的侧面与上盖通过螺栓连接构成下面开口的半圆环容置腔，所述下外壳的侧面与下盖通过螺栓连接构成上面开口的矩形容置腔，所述上外壳下部的中间位置设有上定位柱，所述下外壳上部的中间位置设有下定位柱，所述上外壳和下外壳对接时上定位柱和下定位柱形成中心电流孔；

所述铁芯绕组为圆环状，所述铁芯绕组通过机械等切割技术均分成上铁芯绕组和下铁芯绕组，所述上铁芯绕组和下铁芯绕组的侧壁上设有固定栓，所述固定栓上开设有螺纹孔一，所述下盖上设有与螺纹孔一对应的螺纹孔二，下盖和下铁芯绕组上的固定栓通过螺钉穿过螺纹孔一和螺纹孔二将下铁芯绕组固定，所述上铁芯绕组的固定栓上连接有弹性固定片，所述弹性固定片包括用于连接固定栓的固定架和设置在固定架上部的弹性片，所述弹性片固定在上外壳上部的内侧壁上，所述上外壳内侧壁对应弹性片的位置设有用于限位弹性片的卡条，所述上铁芯绕组开设有出线孔一，所述下铁芯绕组上开设有出线孔二，所述上铁芯绕组和下铁芯绕组的绕线分别穿过出线孔一和出线孔二与电路板相连接，所述电路板安装在下外壳下部的内侧壁上，所述电路板与下外壳的侧壁之间设有散热片。

进一步地，所述上外壳下部外侧壁的一侧上设有连接耳一，所述下外壳上部外侧壁的对应侧上设有与连接耳一位置错开的连接耳二，所述连接耳一和连接耳二上设有对应的通孔，所述连接耳一和连接耳二的通孔由连接轴贯穿连接，所述下外壳上部的另一侧外侧壁上设有锁扣，所述上外壳下部对应侧外侧壁上设有与锁扣对应的卡扣。

进一步地，所述上外壳下部的内侧壁上设有第一卡槽，所述下外壳上部的内侧壁上设有与第一卡槽相对应的第二卡槽，所述上定位柱下部的外侧壁上设有第三卡槽，所述下定位柱上部的外侧壁上设有与第三卡槽对应的第四卡槽。

进一步地，所述弹性固定片的固定架由硬质金属材料制成，所述弹性固定片的弹性片由金属铍铜材质制成，所述固定架通过螺栓固定在上铁芯绕组的固定栓上。

进一步地，所述上外壳、下外壳、上盖、下盖由硬质塑料材料制成。

进一步地，所述铁芯绕组包括定子铁芯、绕线、铁芯外壳、电子固封胶，在所述定子铁芯上按同样的方向均匀的绕上绕线形成内部绕组，所述若干个内部绕组设置在铁芯外壳内部，所述内部绕组和铁芯外壳之间灌注有电子固封胶，所述铁芯外壳包括铁芯壳体和与铁芯壳体对应的铁芯盖体，所述铁芯壳体和铁芯盖体合上形成中空的容置腔，所述出线孔一和出线孔二开设在铁芯盖体机械等切割的上下两部分上，所述绕线的两端分别从铁芯外壳上的出线孔一和出线孔二引出，所述铁芯外壳上绕上绕线形成外部绕组，所述绕线的两端接线头通过焊接的方式与电路板相连接。

进一步地，所述绕线的材料为内部绕组和外部绕组的材质为铜漆包线。

进一步地，所述铁芯壳体的材质由金属材料制成，所述铁芯盖体由硬质塑料材料制成。

进一步地，所述设置在铁芯外壳内部的内部绕组数量为1-4个。

一种基于磁调制的开合式电流传感器的组装方法，包括以下步骤：

步骤1：在每一个定子铁芯上分别按相同的方向均匀的绕上绕线形成内部绕组，留出两端的接线头，按绕线的方向区分起始端和终结端；

步骤2：在铁芯外壳内部放入绕好绕线的一个内部绕组，并将内部绕组两端的接线头从铁芯外壳的出线孔一和出线孔二中引出；

步骤3：在铁芯壳体内部按与第一个内部绕组相同的方向依次放入绕好绕线的内部绕组，并同样将内部绕组两端的接线头从铁芯外壳的出线孔一和出线孔二引出，接线头的起始端和终结端按一定的顺序做好标记；

步骤4：将铁芯壳体和铁芯盖体合上形成铁芯外壳，在铁芯外壳的内部灌注电子固封胶；

步骤5：待电子固封胶固化后，在铁芯外壳上绕上绕线形成外部绕组，并通过机械等切割技术均分成对称的上铁芯绕组和下铁芯绕组；

步骤6：将下铁芯绕组通过螺栓固定在下外壳和下盖构成的矩形容置腔内，将弹性固定片通过螺栓连接在上半铁芯绕组上，使得上铁芯绕组连接在上外壳和上盖构成的半圆环容置腔内，并将传感器外壳合上；

步骤7：将引出的绕线按照起始端和终结端的顺序焊接到电路板上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果有：

一种基于磁调制的开合式电流传感器，不需要开母线电流进行测试，只需将通过锁扣打开传感器外壳，将被测母线套入到中心电流孔内，再通过锁扣将传感器外壳锁合，便可开始测试，拆装十分方便，大大提高了测试的效率，而且，通过弹性固定片使得上铁芯绕组和下铁芯绕组在传感器外壳内部充分的接触，下定位柱和下定位柱形成的中心电流孔能有效的保证上铁芯绕组和下铁芯绕组在传感器外壳内部不会出现错位，合理的避免了现有开合式传感器偏磁漏磁的缺陷，使得传感器的测试精度具有很好的保障，能够很好的满足高精度等级的功率测试需求，具有广泛的推广应用空间。

附图说明

图1为本实用新型一种基于磁调制的开合式电流传感器的结构爆炸示意图；

图2为本实用新型一种基于磁调制的开合式电流传感器的无上盖和下盖的结构示意图；

图3为本实用新型一种基于磁调制的开合式电流传感器的弹性固定片的放大结构示意图。

图例说明：1：传感器外壳，2：铁芯绕组，101：上外壳，102：下外壳，103：上盖，104：下盖，105：固定栓，106：弹性固定片，107：卡条，108：出线孔一，109：出线孔二，110：电路板，111：散热片，112：连接耳一，113：连接耳二，114：连接轴，115：锁扣，116：卡扣，117：第一卡槽，118：第二卡槽，119：第三卡槽，120：第四卡槽，201：上铁芯绕组，202：下铁芯绕组，203：内部绕组，204：铁芯外壳，205：铁芯壳体，206：铁芯盖体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如附图1、图2、图3所示，一种基于磁调制的开合式电流传感器，包括传感器外壳1和设置在传感器外壳1内部容置腔内的铁芯绕组2；

传感器外壳1包括有上外壳101、下外壳102、上盖103、下盖104，上外壳101的下部和下外壳102的上部对接构成侧面开口的框状体，上外壳101的侧面与上盖103通过螺栓连接构成下面开口的半圆环容置腔，下外壳102的侧面与下盖104通过螺栓连接构成上面开口的矩形容置腔，半圆环容置腔和矩形容置腔用于安装铁芯绕组2，上外壳101下部的中间位置设有上定位柱，下外壳102上部的中间位置设有下定位柱，上外壳101和下外壳102对接时上定位柱和下定位柱形成中心电流孔，一方面，中心电流孔用于连接被测母线，另一方面，中心电流孔能有效的保证上铁芯绕组201和下铁芯绕组202在传感器外壳1内部不会出现错位；

铁芯绕组2为圆环状，圆环中部的孔与上定位柱和下定位柱的内侧壁相对应，给铁芯绕组2起到良好的定位作用，铁芯绕组2通过机械等切割技术均分成上铁芯绕组201和下铁芯绕组202，上铁芯绕组201设置在半圆环容置腔内，下铁芯绕组202设置在矩形容置腔内，上铁芯绕组201和下铁芯绕组202的侧壁上设有固定栓105，固定栓105上开设有螺纹孔一，所述下盖104上设有与螺纹孔一对应的螺纹孔二，下盖104和下铁芯绕组202上的固定栓105通过螺钉穿过螺纹孔一和螺纹孔二将下铁芯绕组202固定，上铁芯绕组201的固定栓105上连接有弹性固定片106，弹性固定片106包括用于连接固定栓105的固定架和设置在固定架上部的弹性片，弹性片固定在上外壳101上部的内侧壁上，上外壳101内侧壁对应弹性片的位置设有用于限位弹性片的卡条107，通过卡条107对弹性片向下的反作用力，使得上铁芯绕组201与固定的下铁芯绕组202保持充分接触，上铁芯绕组201开设有出线孔一108，下铁芯绕组202上开设有出线孔二109，上铁芯绕组201和下铁芯绕组202的绕线分别穿过出线孔一108和出线孔二109与电路板110相连接，电路板110安装在下外壳102下部的内侧壁上，电路板110与下外壳102的侧壁之间设有散热片111，散热片111保证电路板110在测试时不会因为过热而影响测试精度和自身的使用寿命。

作为优选的，上外壳101下部外侧壁的一侧上设有连接耳一112，下外壳102上部外侧壁的对应侧上设有与连接耳一112位置错开的连接耳二113，连接耳一112和连接耳二113上设有对应的通孔，连接耳一112和连接耳二113的通孔由连接轴114贯穿连接，使得上外壳101和下外壳102能够绕着连接轴114转动，从而实现开合，下外壳102上部的另一侧外侧壁上设有锁扣115，上外壳101下部对应侧外侧壁上设有与锁扣115对应的卡扣116，使得上外壳101和下外壳102能够自由的锁合，测试时，将锁扣115从卡扣116上打开，被测母线放到中心电流孔内，再将锁扣115卡到卡扣116上，使得上铁芯绕组201和下铁芯绕组202充分接触，即可方便的测量。

作为优选的，上外壳101下部的内侧壁上设有第一卡槽117，下外壳102上部的内侧壁上设有与第一卡槽117相对应的第二卡槽118，上外壳101和下外壳102通过第一卡槽117和第二卡槽118卡接形成良好的定位和固定，上定位柱下部的外侧壁上设有第三卡槽119，下定位柱上部的外侧壁上设有与第三卡槽119对应的第四卡槽120，上定位柱和下定位柱通过第三卡槽119和第四卡槽120卡接形成良好的定位和固定。

作为优选的，弹性固定片106的固定架由硬质金属材料制成，弹性固定片106的弹性片由金属铍铜材质制成。

作为优选的，上外壳101、下外壳102、上盖103、下盖104由硬质塑料材料制成。

作为优选的，铁芯绕组2包括定子铁芯、绕线、铁芯外壳204、电子固封胶，在定子铁芯上按同样的方向均匀的绕上绕线形成内部绕组203，若干个内部绕组203设置在铁芯外壳204内部，内部绕组203和铁芯外壳204之间灌注有电子固封胶，铁芯外壳204包括铁芯壳体205和与铁芯壳体205对应的铁芯盖体206，铁芯壳体205和铁芯盖体206合上形成中空的容置腔，出线孔一108和出线孔二109分别开设在铁芯盖体206机械等切割的上下两部分上，绕线的两端分别从铁芯外壳204上的出线孔一108和出线孔二109引出，铁芯外壳204上绕上绕线形成外部绕组，绕线的两端接线头通过焊接的方式与电路板110相连接。

作为优选的，绕线的材料为内部绕组203和外部绕组的材质为铜漆包线。

作为优选的，铁芯壳体205的材质由金属材料制成，铁芯盖体206由硬质塑料材料制成。

作为优选的，设置在铁芯外壳204内部的内部绕组203数量为1个。

一种基于磁调制的开合式电流传感器的组装方法，包括以下步骤：

步骤1：在每一个定子铁芯上分别按相同的方向均匀的绕上绕线形成内部绕组203，留出两端的接线头，按绕线的方向区分起始端和终结端；

步骤2：在铁芯外壳204内部放入绕好绕线的一个内部绕组203，并将内部绕组203两端的接线头从铁芯外壳204的出线孔一108和出线孔二109中引出；

步骤3：接线头的起始端和终结端按一定的顺序做好标记；

步骤4：将铁芯壳体205和铁芯盖体206合上形成铁芯外壳204，在铁芯外壳204的内部灌注电子固封胶；

步骤5：待电子固封胶固化后，在铁芯外壳204上绕上绕线形成外部绕组，并通过机械等切割技术均分成对称的上铁芯绕组201和下铁芯绕组202；

步骤6：将下铁芯绕组202通过螺栓固定在下外壳102和下盖104构成的矩形容置腔内，将弹性固定片106通过螺栓连接在上半铁芯绕组2上，使得上铁芯绕组201连接在上外壳101和上盖103构成的半圆环容置腔内，并将传感器外壳1合上；

步骤7：将引出的绕线按照起始端和终结端的顺序焊接到电路板110上。

实施例2

如附图1、图2、图3所示，一种基于磁调制的开合式电流传感器，本实施例与实施例1不同之处在于，所述设置在铁芯外壳204内部的内部绕组203数量为4个，内部绕组203的数量可根据需要提前预设，试用不同的测量标准，使得测量的精度有保障。

一种基于磁调制的开合式电流传感器的组装方法，包括以下步骤：

步骤1：在每一个定子铁芯上分别按相同的方向均匀的绕上绕线形成内部绕组203，留出两端的接线头，按绕线的方向区分起始端和终结端；

步骤2：在铁芯外壳204内部放入绕好绕线的一个内部绕组203，并将内部绕组203两端的接线头从铁芯外壳204的出线孔一108和出线孔二109中引出；

步骤3：在铁芯壳体205内部按与第一个内部绕组203相同的方向依次放入三个绕好绕线的内部绕组203，并同样将内部绕组203两端的接线头从铁芯外壳204的出线孔一108和出线孔二109引出，接线头的起始端和终结端按一定的顺序做好标记；

步骤4：将铁芯壳体205和铁芯盖体206合上形成铁芯外壳204，在铁芯外壳204的内部灌注电子固封胶；

步骤5：待电子固封胶固化后，在铁芯外壳204上绕上绕线形成外部绕组，并通过机械等切割技术均分成对称的上铁芯绕组201和下铁芯绕组202；

步骤6：将下铁芯绕组202通过螺栓固定在下外壳102和下盖104构成的矩形容置腔内，将弹性固定片106通过螺栓连接在上半铁芯绕组2上，使得上铁芯绕组201连接在上外壳101和上盖103构成的半圆环容置腔内，并将传感器外壳1合上；

步骤7：将引出的绕线按照起始端和终结端的顺序焊接到电路板110上。

Claims (9)

1.一种基于磁调制的开合式电流传感器，其特征在于，包括传感器外壳和设置在传感器外壳内部容置腔内的铁芯绕组；

所述传感器外壳包括有上外壳、下外壳、上盖、下盖，所述上外壳的下部和下外壳的上部对接构成侧面开口的框状体，所述上外壳的侧面与上盖通过螺栓连接构成下面开口的半圆环容置腔，所述下外壳的侧面与下盖通过螺栓连接构成上面开口的矩形容置腔，所述上外壳下部的中间位置设有上定位柱，所述下外壳上部的中间位置设有下定位柱，所述上外壳和下外壳对接时上定位柱和下定位柱形成中心电流孔；

所述铁芯绕组为圆环状，所述铁芯绕组通过机械等切割技术均分成上铁芯绕组和下铁芯绕组，所述上铁芯绕组和下铁芯绕组的侧壁上设有固定栓，所述固定栓上开设有螺纹孔一，所述下盖上设有与螺纹孔一对应的螺纹孔二，下盖和下铁芯绕组上的固定栓通过螺钉穿过螺纹孔一和螺纹孔二将下铁芯绕组固定，所述上铁芯绕组的固定栓上连接有弹性固定片，所述弹性固定片包括用于连接固定栓的固定架和设置在固定架上部的弹性片，所述弹性片固定在上外壳上部的内侧壁上，所述上外壳内侧壁对应弹性片的位置设有用于限位弹性片的卡条，所述上铁芯绕组开设有出线孔一，所述下铁芯绕组上开设有出线孔二，所述上铁芯绕组和下铁芯绕组的绕线分别穿过出线孔一和出线孔二与电路板相连接，所述电路板安装在下外壳下部的内侧壁上，所述电路板与下外壳的侧壁之间设有散热片。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁调制的开合式电流传感器，其特征在于：所述上外壳下部外侧壁的一侧上设有连接耳一，所述下外壳上部外侧壁的对应侧上设有与连接耳一位置错开的连接耳二，所述连接耳一和连接耳二上设有对应的通孔，所述连接耳一和连接耳二的通孔由连接轴贯穿连接，所述下外壳上部的另一侧外侧壁上设有锁扣，所述上外壳下部对应侧外侧壁上设有与锁扣对应的卡扣。

3.根据权利要求1或2任一项所述的一种基于磁调制的开合式电流传感器，其特征在于：所述上外壳下部的内侧壁上设有第一卡槽，所述下外壳上部的内侧壁上设有与第一卡槽相对应的第二卡槽，所述上定位柱下部的外侧壁上设有第三卡槽，所述下定位柱上部的外侧壁上设有与第三卡槽对应的第四卡槽。

4.根据权利要求3所述的一种基于磁调制的开合式电流传感器，其特征在于：所述弹性固定片的固定架由硬质金属材料制成，所述弹性固定片的弹性片由金属铍铜材质制成，所述固定架通过螺栓固定在上铁芯绕组的固定栓上。

5.根据权利要求3所述的一种基于磁调制的开合式电流传感器，其特征在于：所述上外壳、下外壳、上盖、下盖由硬质塑料材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种基于磁调制的开合式电流传感器，其特征在于：所述铁芯绕组包括定子铁芯、绕线、铁芯外壳、电子固封胶，在所述定子铁芯上按同样的方向均匀的绕上绕线形成内部绕组，所述若干个内部绕组设置在铁芯外壳内部，所述内部绕组和铁芯外壳之间灌注有电子固封胶，所述铁芯外壳包括铁芯壳体和与铁芯壳体对应的铁芯盖体，所述铁芯壳体和铁芯盖体合上形成中空的容置腔，所述出线孔一和出线孔二分别开设在铁芯盖体机械等切割的上下两部分上，所述绕线的两端分别从铁芯外壳上的出线孔一和出线孔二引出，所述铁芯外壳上绕上绕线形成外部绕组，所述绕线的两端接线头通过焊接的方式与电路板相连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于磁调制的开合式电流传感器，其特征在于：所述绕线的材料为内部绕组和外部绕组的材质为铜漆包线。

8.根据权利要求6或7任一项所述的一种基于磁调制的开合式电流传感器，其特征在于：所述铁芯壳体的材质由金属材料制成，所述铁芯盖体由硬质塑料材料制成。

9.根据权利要求8所述的一种基于磁调制的开合式电流传感器，其特征在于：所述设置在铁芯外壳内部的内部绕组数量为1-4个。