CN209471814U - 一种电流互感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及互感器技术领域，旨在提供一种电流互感器，包括外壳、设置于外壳内的铁芯、电路板、第一线圈与第二线圈；第一线圈呈中空直筒状并套设于铁芯上；第二线圈呈矩形框状并设置于铁芯上端；第一线圈与第二线圈的线匝均与电路板耦接；电路板上设置有分别与第一线圈和第二线圈电连接的输出端子。将铜排穿过矩形通孔与第二线圈实现电路的接入，当大电流通过铜排时，第一线圈与第二线圈均通过互感效应产生电流；第一线圈与第二线圈分别实现检测与供电功能，一方面检测电流不会因为输出端子所接机构的负载大小而受到影响，另一方面检测电流无需根据动作机构所需执行电流大小而进行改变，使得检测精度更高、检测结果更加准确。

Description

一种电流互感器

技术领域

本实用新型涉及互感器技术领域，特别涉及一种电流互感器。

背景技术

目前，现有技术中授权公告号为CN204596609U的中国专利文件，公开了一种软启动电流互感器，包括矩形铁芯、线圈、中心为矩形开孔的外壳、塑料软线，将绕制好线圈并焊接好塑料软线的矩形铁芯置于外壳上的矩形凹槽内，在用环氧树脂灌封成全封闭的器件，适用于铜排、铝排等导电介质。

上述软启动电流互感器运用在断路器内时，通过塑料软线与检测机构以及动作机构连接，从而实现电流的检测与电路的通断。由于检测机构与动作机构均只需较小的电流就能够运作，因此现有技术中也常利用互感器互感效应产生的感应电流同时为检测机构与动作机构供能；然而单个线圈在运作时，其产生的感应电流若要作为供能使用，则必然要根据检测机构与动作机构的负载大小、动作机构所需执行电流的大小而进行调整，导致检测机构在对感应电流进行检测时受到较大的限制，影响检测精度与最终的检测结果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电流互感器，能够同时提供两组感应电流分别用于供能与检测，从而提高检测精度，使检测结果更加准确。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种电流互感器，包括外壳、设置于外壳内的铁芯、电路板、第一线圈与第二线圈；所述铁芯呈矩形框状，中间设置有矩形通孔；所述第一线圈呈中空直筒状并套设于矩形通孔一侧的铁芯上；所述第二线圈呈矩形框状并设置于铁芯上端，其框状中空处与第一线圈一侧的部分矩形通孔重合；所述第一线圈与第二线圈的线匝均与电路板耦接；所述电路板上设置有分别与第一线圈和第二线圈电连接的输出端子。

通过采用上述技术方案，将铜排穿过矩形通孔与第二线圈实现电路的接入，当大电流通过铜排时，第一线圈与第二线圈均通过互感效应产生电流；其中第一线圈产生较大电流，为接在电路板的输出端子上的检测机构或动作机构供电，而第二线圈产生小电流，通过输出端子输出给检测机构进行检测。第一线圈与第二线圈分别实现检测与供电功能，一方面检测电流不会因为输出端子所接机构的负载大小而受到影响，另一方面检测电流无需根据动作机构所需执行电流大小而进行改变，使得检测精度更高、检测结果更加准确。

本实用新型进一步设置为：所述第一线圈包括呈中空直筒状的第一套筒与绕在第一套筒上的第一线匝；所述第一套筒的两端固定连接有呈U型的导电片，所述导电片的一端与第一线匝连接、另一端耦接于电路板上。

通过采用上述技术方案，在安装第一线圈时，先将导电片固定于第一套筒上并与第一线匝连接，再将导电片耦接于电路板上，相比较于将第一线匝直接耦接于电路板上，连接更加稳固、效果更好。

本实用新型进一步设置为：所述第一套筒的两端设置有呈L型的定位块，所述第一线匝先缠绕于定位块上再与导电片连接。

通过采用上述技术方案，将第一线匝的端部缠绕在定位块上进行限位，避免第一线匝在与导电片进行连接时出现线匝松动的情况，或是连接后第一线匝松弛导致连接不稳的情况发生。

本实用新型进一步设置为：所述第二线圈包括四个直筒状线圈，四个直筒状线圈首尾相连围成矩形。

通过采用上述技术方案，相比较于环形线圈，单个直筒状线圈在绕线时操作起来更加容易，且布线更加均匀，使得抗干扰能力更强；且在单位长度上能够绕线的圈数更多，有效提高了检测准确度。

本实用新型进一步设置为：所述直筒状线圈包括呈截面为正方形且中空的第二套筒与绕在第二套筒上的第二线匝，所述第二套筒的两端设置有限位边。

通过采用上述技术方案，中空结构减轻了线圈的重量，节约了生产成本；两侧的限位边则能够对第二线匝进行限位，使第二线匝能够将第二套筒的两端完全包覆，避免相邻的两个直筒状线圈之间的边角处没有线匝存在，而导致检测结果受到影响。

本实用新型进一步设置为：所述电路板上于任一直筒状线圈的两端分别耦接有一根导电引针，所述第二线匝的两端分别缠绕在两侧的导电引针上；相邻两个导电引针之间电连接导通。

通过采用上述技术方案，使四个直筒状线圈相互独立，且第二线匝之间通过导电引针与电路板进行电连接，使得单个第二线匝的绕制更加容易，而四个直筒状线圈组合起来也很方便快捷。

本实用新型进一步设置为：所述直筒状线圈的两端分别设置有一个固定块，所述固定块上设置有供导电引针穿过的固定孔；所述导电引针的上下两端均相对固定块朝一侧弯折。

通过采用上述技术方案，将导电引针从固定孔中穿过，再将导电引针的两端分别朝一侧弯折，即可利用固定块实现对导电引针的固定效果，使得直筒状线圈安装更加方便。

本实用新型进一步设置为：所述矩形通孔的两侧壁上分别设置有一个限位块，两个限位块相对设置且两者之间形成有间隙。

通过采用上述技术方案，利用限位块对穿过矩形通孔的铜排进行限位，而两个限位块之间互不相连，避免电流经过形成回路，而对第一线圈的互感效应造成影响。

综上所述，本实用新型的有益效果为：

1、将铜排穿过矩形通孔与第二线圈实现电路的接入，当大电流通过铜排时，第一线圈与第二线圈均通过互感效应产生电流；其中第一线圈产生较大电流，为接在电路板的输出端子上的检测机构或动作机构供电，而第二线圈产生小电流，通过输出端子输出给检测机构进行检测。第一线圈与第二线圈分别实现检测与供电功能，一方面检测电流不会因为输出端子所接机构的负载大小而受到影响，另一方面检测电流无需根据动作机构所需执行电流大小而进行改变，使得检测精度更高、检测结果更加准确；

2、相比较于环形线圈，单个直筒状线圈在绕线时操作起来更加容易，且布线更加均匀，使得抗干扰能力更强；且在单位长度上能够绕线的圈数更多，有效提高了检测准确度。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的壳体与铁芯的爆炸结构示意图；

图3是本实用新型的第一线圈、第二线圈、电路板与铁芯的爆炸结构示意图；

图4是图3中的A处放大示意图；

图5是本实用新型的第二线圈的结构示意图。

附图标记：1、外壳；11、上半壳；12、下半壳；13、穿孔；2、铁芯；21、矩形通孔；211、大通孔；212、小通孔；22、限位块；3、电路板；4、第一线圈；41、第一套筒；42、第一线匝；43、导电片；44、定位块；5、第二线圈；51、第二套筒；52、第二线匝；53、限位边；54、固定块；541、固定孔；55、导电引针；6、输出端子。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实施例公开了一种电流互感器，如图1、图2所示，包括外壳1，外壳1分为上半壳11与下半壳12，上半壳11与下半壳12之间安装有一块呈矩形框状的铁芯2，铁芯2的中间为矩形通孔21。见图3，矩形通孔21内相对的两侧壁上分别一体成型有一个限位块22，两个限位块22相对设置且两者之间留有间隙，从而将矩形通孔21分割为一个大通孔211与一个小通孔212；铁芯2的上端面处固定连接有一块电路板3，电路板3上对应小通孔212与大通孔211的位置设有避让结构。

如图3、图4所示，铁芯2远离小通孔212的一端上套设有第一线圈4，第一线圈4由呈中空直筒状的第一套筒41、缠绕在第一套筒41上的第一线匝42构成；第一套筒41的两端分别卡接有一个呈U型的导电片43、并一体成型有一个呈L型的定位块44，第一线匝42的两端均先缠绕于定位块44上，再缠绕于导电片43的上端并耦接，而导电片43的下端则与电路板3耦接。相比较于将第一线匝42直接耦接于电路板3上，利用导电片43进行电连接更加稳固、效果更好，而第一线匝42的中部缠绕在定位块44上进行限位，能够避免第一线匝42在与导电片43进行连接时出现线匝松动的情况，或是连接后第一线匝42松弛导致连接不稳的情况发生。

如图3、图5所示，电路板3上固定连接有第二线圈5，第二线圈5由首尾相连围成矩形框状的四个第二套筒51、分别缠绕在四个第二套筒51上的四组第二线匝52构成；其中，第二套筒51呈截面为正方形且中空的直筒状，单个第二套筒51与第二线匝52构成了一个独立的直筒状线圈。

如图3、图5所示，第二套筒51的两端一体成型有用于对第二线匝52进行限位的限位边53，利用限位边53使第二线匝52能够均匀地将第二套筒51的两端完全包覆，避免相邻的两个第二套筒51之间的边角处没有线匝存在，导致检测结果受到影响。两端限位边53的外壁上分别一体成型有一个固定块54，固定块54上开设有固定孔541，固定孔541内穿设有金属材质的导电引针55，导电引针55的上下两端均相对固定块54发生弯折，从而利用固定块54实现对导电引针55的固定效果；且导电引针55的下端耦接于电路板3上，第二线匝52的两端则分别缠绕在两侧的导电引针55上端并耦接，相邻两个固定块54上的导电引针55之间均于电路板3上电连接导通，从而使四个直筒状线圈形成一个整体的矩形线圈。相比较于环形线圈，单个第二线匝52的绕制更加容易，且布线更加均匀，使得抗干扰能力更强，且在单位长度上能够绕线的圈数更多，有效提高了检测准确度；而四个直筒状线圈组合起来也很方便快捷。

如图2、图3所示，第二线圈5的中部通孔与小通孔212形状相同、位置对应，且上半壳11与下半壳12上设有对应的穿孔13，当铜排穿过壳体上的穿孔13时，能够同时穿过铁芯2与第二线圈5，则当大电流通过铜排时，第一线圈4与第二线圈5均通过互感效应产生电流；而电路板3上设置有分别与第一线圈4和第二线圈5电连接的输出端子6，通过输出端子6将检测机构或动作机构与电路板3连接。

本实施例的具体工作流程如下：

通过改变匝数或其他数据，使第一线圈4产生较大电流，为接在电路板3的输出端子6上的检测机构或动作机构供电，而第二线圈5则负责产生小电流，输出给检测机构进行检测；第一线圈4与第二线圈5分别实现供电与检测功能，一方面检测电流不会因为输出端子6所接机构的负载大小而受到影响，另一方面检测电流无需根据动作机构所需执行电流大小而进行改变，使得检测精度更高、检测结果更加准确。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种电流互感器，其特征在于：包括外壳(1)、设置于外壳(1)内的铁芯(2)、电路板(3)、第一线圈(4)与第二线圈(5)；所述铁芯(2)呈矩形框状，中间设置有矩形通孔(21)；所述第一线圈(4)呈中空直筒状并套设于矩形通孔(21)一侧的铁芯(2)上；所述第二线圈(5)呈矩形框状并设置于铁芯(2)上端，其框状中空处与第一线圈(4)一侧的部分矩形通孔(21)重合；所述第一线圈(4)与第二线圈(5)的线匝均与电路板(3)耦接；所述电路板(3)上设置有分别与第一线圈(4)和第二线圈(5)电连接的输出端子(6)。

2.根据权利要求1所述的电流互感器，其特征在于：所述第一线圈(4)包括呈中空直筒状的第一套筒(41)与绕在第一套筒(41)上的第一线匝(42)；所述第一套筒(41)的两端固定连接有呈U型的导电片(43)，所述导电片(43)的一端与第一线匝(42)连接、另一端耦接于电路板(3)上。

3.根据权利要求2所述的电流互感器，其特征在于：所述第一套筒(41)的两端设置有呈L型的定位块(44)，所述第一线匝(42)先缠绕于定位块(44)上再与导电片(43)连接。

4.根据权利要求1所述的电流互感器，其特征在于：所述第二线圈(5)包括四个直筒状线圈，四个直筒状线圈首尾相连围成矩形。

5.根据权利要求4所述的电流互感器，其特征在于：所述直筒状线圈包括呈截面为正方形且中空的第二套筒(51)与绕在第二套筒(51)上的第二线匝(52)，所述第二套筒(51)的两端设置有限位边(53)。

6.根据权利要求5所述的电流互感器，其特征在于：所述电路板(3)上于任一直筒状线圈的两端分别耦接有一根导电引针(55)，所述第二线匝(52)的两端分别缠绕在两侧的导电引针(55)上；相邻两个导电引针(55)之间电连接导通。

7.根据权利要求6所述的电流互感器，其特征在于：所述直筒状线圈的两端分别设置有一个固定块(54)，所述固定块(54)上设置有供导电引针(55)穿过的固定孔(541)；所述导电引针(55)的上下两端均相对固定块(54)朝一侧弯折。

8.根据权利要求1所述的电流互感器，其特征在于：所述矩形通孔(21)于第一线圈(4)和第二线圈(5)之间的两侧壁上分别设置有一个限位块(22)，两个限位块(22)相对设置且两者之间形成有间隙。