CN215218904U - 一种具有特宽量程组合式电流互感器的计量箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有特宽量程组合式电流互感器的计量箱，包括箱体，箱体上设置有若干绝缘端子，箱体内设置有若干组电流互感器，电流互感器下方设置有三相电压互感器，电流互感器与绝缘端子、三相电压互感器电连接，电流互感器包括主铁芯I、副铁芯II、一次绕组N₁、二次绕组N₂以及激磁绕组N_b2，一次绕组N₁同时绕过主铁芯I和副铁芯II，二次绕组N₂的部分线圈二次主绕组N_b绕过主铁芯I，二次绕组N₂的另一部分线圈二次主绕组N₂‑N_b同时绕过主铁芯I和副铁芯II，激磁绕组N_b2绕过副铁芯II。本实用新型采用上述结构的一种具有特宽量程组合式电流互感器的计量箱，设计激磁绕组，使得计量电流互感器磁饱和点向后移动，进而提高计量量程。

Description

一种具有特宽量程组合式电流互感器的计量箱

技术领域

本实用新型涉及计量箱技术领域，尤其是涉及一种具有特宽量程组合式电流互感器的计量箱。

背景技术

普通的计量用电流互感器的结构较为简单，由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁芯以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同，一次绕组的匝数(N₁)较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流(I₁)通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减少的二次电流(I₂)，二次绕组的匝数(N₂)较少，与计量仪表等二次负荷(Z)串联形成闭合回路。其计算公式为I₁ N₁＝I₂ N₂，因此在已知依次绕组与二次绕组的匝数比以及计量仪表显示的二次电流(I₂)后，可以计算得出被测电流I₁。

被测电路的一次电流，经过一次绕组，产生磁通。当被测电流逐渐增大时，由于铁芯体积、截面的有限性，导致铁芯磁饱和，使得计量电流互感器线性区域变窄，导致误差的产生，使得互感器量程变小。普通计量电流互感器达到1.5倍额定电流时即发生磁饱和。电流互感器铁芯一旦磁饱和，即使一次电流继续增大，二次电流数值将保持基本不变，不会线性增加。面对冲击负荷电流时，不能真实反应一次负荷电流的大小，负荷吸收的电网电能不能被电能表精准计量，这是造成冲击负荷计量量少最主要的原因。因此造成的电子式多功能电能表采样的失真，导致电能表少计、漏计，造成电能计量损失，致使电力企业造成巨大的经济损失。

解决这一问题的方法之一是通过外部电路提供反电动势进行有源磁通补偿，但这种方法需要复杂的电路才能精确的获得与主互感器上电动势同相位的反电动势，这就大大增加了计量箱内电气元件的复杂程度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有特宽量程组合式电流互感器的计量箱，设计激磁绕组，产生相反的磁通，抵消整个互感器铁芯通电后产生的磁通，从而使得计量电流互感器磁饱和点向后移动，进而提高计量量程。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种具有特宽量程组合式电流互感器的计量箱，包括箱体，所述箱体上设置有若干绝缘端子，所述箱体内设置有若干组电流互感器，所述电流互感器下方设置有三相电压互感器；所述电流互感器与所述绝缘端子、所述三相电压互感器电连接，所述电流互感器包括主铁芯I、副铁芯II、一次绕组N₁、二次绕组N₂以及激磁绕组N_b2，所述一次绕组N₁同时绕过所述主铁芯I和副铁芯II，所述二次绕组N₂的部分线圈二次主绕组N_b绕过所述主铁芯I，所述二次绕组N₂的另一部分线圈二次主绕组N₂-N_b同时绕过所述主铁芯I和副铁芯II，所述激磁绕组N_b2绕过所述副铁芯II。

优选的，所述主铁芯I和所述副铁芯II均为方环形，所述主铁芯I与所述副铁芯II相邻设置，所述一次绕组N₁也为方环形，所述一次绕组N₁的底端穿过所述主铁芯I与所述副铁芯II的中心，所述一次绕组N₁的顶端与所述绝缘端子电连接，所述二次绕组N₂以及所述激磁绕组N_b2均缠绕在所述主铁芯I或所述副铁芯II的表面。

因此，本实用新型采用上述结构的一种具有特宽量程组合式电流互感器的计量箱，在计量箱内设置多个具有特宽量程的电流互感器，在基本的一次绕组N₁和二次绕组N₂外添加激磁绕组N_b2，利用叠加在主互感器上的辅助互感器提供反电动势补偿阻抗产生的压降，从而不需要改变主互感器的磁通就实现磁通补偿，解决了电焊机、冲床等冲击负荷变化范围超大的设备用电时产生的电力计量不公平、不公正的问题。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型一种具有特宽量程组合式电流互感器的计量箱实施例的内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例另一角度的结构示意图；

图3为本实用新型实施例电流互感器的电路示意图。

附图标记

1、箱体；2、电流互感器；21、主铁芯I；22、副铁芯II；23、一次绕组N₁；24、二次绕组N₂；25、激磁绕组N_b2；26、二次主绕组N_b；27、二次主绕组N₂-N_b；3、绝缘端子；4、三相电压互感器。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。

除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例

如图所示，一种具有特宽量程组合式电流互感器的计量箱，包括箱体，箱体上设置有若干绝缘端子，箱体内设置有若干组电流互感器，电流互感器下方设置有三相电压互感器，电流互感器与绝缘端子、三相电压互感器电连接。

电流互感器包括主铁芯I、副铁芯II、一次绕组N₁、二次绕组N₂以及激磁绕组N_b2。主铁芯I和副铁芯II均为方环形，主铁芯I与副铁芯II相邻设置。一次绕组N₁也为方环形，一次绕组N₁的底端穿过主铁芯I与副铁芯II的中心，一次绕组N₁同时绕过主铁芯I和副铁芯II，作为被测电流引动互感器内的磁通变化。二次绕组N₂的部分线圈二次主绕组N_b绕过主铁芯I，二次绕组N₂的另一部分线圈二次主绕组N₂-N_b同时绕过主铁芯I和副铁芯II，激磁绕组N_b2绕过副铁芯II。一次绕组N₁的顶端与绝缘端子电连接，二次绕组N₂以及激磁绕组N_b2均缠绕在主铁芯I或副铁芯II的表面。

一次绕组N₁上的被测电流I₁，产生的磁通量是一定的，此时如果仅将一次绕组N₁绕在一个铁芯上，则受材料限制，铁芯很容易产生磁通量饱和，使影响计量不准确，这正是常规的电流互感器的缺点。本申请的技术方案采用主铁芯I和副铁芯II两个铁芯，分担一次绕组N₁产生的磁通量，使得铁芯达到磁饱和的计量范围变宽。同时在副铁芯II上添加激磁绕组N_b2，感应副铁芯II中的磁通量而产生反电动势。使得整个电流互感器的磁饱和点向后移动，提高电流互感器的线性测量范围，保证计量量程0.01-15倍额定电流时依旧符合国家标准的计量准确级0.2s级，从而使电力计量用的组合互感器达到特宽量程。

因此，本实用新型采用上述结构的一种具有特宽量程组合式电流互感器的计量箱，在计量箱内设置多个具有特宽量程的电流互感器，在基本的一次绕组N₁和二次绕组N₂外添加激磁绕组二次主绕组Nb₂，利用叠加在主互感器上的辅助互感器提供反电动势补偿阻抗产生的压降，从而不需要改变主互感器的磁通就实现磁通补偿，解决了电焊机、冲床等冲击负荷变化范围超大的设备用电时产生的电力计量不公平、不公正的问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种具有特宽量程组合式电流互感器的计量箱，其特征在于：包括箱体，所述箱体上设置有若干绝缘端子，所述箱体内设置有若干组电流互感器，所述电流互感器下方设置有三相电压互感器，所述电流互感器与所述绝缘端子、所述三相电压互感器电连接，所述电流互感器包括主铁芯I、副铁芯II、一次绕组N₁、二次绕组N₂以及激磁绕组N_b2，所述一次绕组N₁同时绕过所述主铁芯I和副铁芯II，所述二次绕组N₂的部分线圈二次主绕组N_b绕过所述主铁芯I，所述二次绕组N₂的另一部分线圈二次主绕组N₂-N_b同时绕过所述主铁芯I和副铁芯II，所述激磁绕组N_b2绕过所述副铁芯II。

2.根据权利要求1所述的一种具有特宽量程组合式电流互感器的计量箱，其特征在于：所述主铁芯I和所述副铁芯II均为方环形，所述主铁芯I与所述副铁芯II相邻设置，所述一次绕组N₁也为方环形，所述一次绕组N₁的底端穿过所述主铁芯I与所述副铁芯II的中心，所述一次绕组N₁的顶端与所述绝缘端子电连接，所述二次绕组N₂以及所述激磁绕组N_b2均缠绕在所述主铁芯I或所述副铁芯II的表面。

Images