CN216084547U - 变频电动机差动保护装置配套用电流互感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了变频电动机差动保护装置配套用电流互感器，包括一次绕组、二次绕组，所述一次绕组顶端设置有一次端子，所述二次绕组底部的一侧通过引线连接有二次端子，所述一次端子、一次绕组、二次绕组、二次端子用环氧树脂浇注成一体构成互感器主体，所述互感器主体底部通过安装嵌件与安装底板连接，所述安装底板上设置有接地端子；所述二次绕组包括铁心，所述铁心上设置有二次绕组导线，所述二次绕组导线的外圈设置有二次屏蔽层，所述二次屏蔽层的外圈设置有二次绝缘层。本实用新型结构设计合理，使用方便，功能性强，可以工作于宽频率场合，在10Hz～70Hz范围内均能正确反映一次二次电流，满足变频电动机差动保护需要。
Description
技术领域
本实用新型涉及互感器技术领域，尤其涉及变频电动机差动保护装置配套用电流互感器。
背景技术
随着工业自动化程度的不断提高，变频调速技术的快速发展，变频器已广泛应用于各个领域，发挥着巨大的节能作用，但变频装置的应用给电动机的保护带来了重大影响，变频电动机差动保护装置应运而生，而电流互感器则是配套变频电动机差动保护装置的关键设备。随着变频电动机差动保护技术的应用，对配套互感器提出较宽频率范围内的传变要求。依据 DL/T 744-2012《电动机保护装置通用技术条件》第 4.10.1 条要求：应用于加装变频器后的电动机，装置应适应电动机工作频率范围10Hz～70Hz 之间的连续变化。变频状况下，交流量输入的频率变化范围较大，一般为 0～70Hz。当50～70Hz高频运行时，对配套互感器干扰最严重的就是周围的电磁干扰，互感器运行工作区域内基本都是高频大电流，会出现多种干扰源，同时还要考虑互感器自身的高频干扰；当10Hz～50Hz低频运行时，频率降低，磁密快速提高，铁心很容易饱和，铁心饱和产生的二次电流畸变易引发二次设备误操作。结合电动机保护装置行业标准要求，同时电磁式电流互感器在小于 10Hz状态下运行工作时，其传变特性很难满足保护的精度需求，因此需要提供一种满足10Hz～70Hz范围内线性传变要求的保护用电流互感器。
发明内容
本实用新型目的是解决上述技术问题，提供变频电动机差动保护装置配套用电流互感器。
为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本实用新型所采用的技术方案是：变频电动机差动保护装置配套用电流互感器，包括一次绕组、二次绕组，其特征在于：所述一次绕组顶端设置有一次端子，所述二次绕组底部的一侧通过引线连接有二次端子，所述一次端子、一次绕组、二次绕组、二次端子用环氧树脂浇注成一体构成互感器主体，所述互感器主体底部通过安装嵌件与安装底板连接，所述安装底板上设置有接地端子；所述一次绕组包括一次导电体、屏蔽层、绝缘层，所述二次绕组包括铁心，所述铁心上设置有二次绕组导线，所述二次绕组导线的外圈设置有二次屏蔽层，所述二次屏蔽层的外圈设置有二次绝缘层。
优选的：所述一次绕组穿过所述二次绕组的中心。
优选的：所述铁心设置为高温高磁感取向硅钢铁心。
优选的：所述二次绕组导线绕制密度均匀，循行方向相反，线圈的两端从同一段引出。
优选的：所述二次屏蔽层设置为半导体自粘带，所述二次绝缘层设置为全绝缘自粘带。
本实用新型主要配套差动保护电动机工频和变频两种情况运行。工频运行时，交流量输入的频率一般在工频即50Hz 附近，频率变化范围较小为 48Hz～52Hz，常规电磁式电流互感器设计可满足要求实现精准传变。
变频运行时，主要分两方面考虑：一是50～70Hz的高频运行时，在硬件上除了在线路中附加滤波器外，还要对互感器部分进行电磁屏蔽处理，主要措施是增加二次绕组导线匝数数量和保证二次绕组导线绕制密度均匀，循行方向相反，二次绕组导线的两端从同一段引出，保证内部的磁场平衡均匀；同时对二次绕组进行屏蔽和防护，分别在二次绕组外侧增加一层半导体自粘带做屏蔽，并接地处理，增加一层全绝缘自粘带防护，有效地避免外界磁场干扰。二是10～50Hz低频运行时，根据铁心磁密设计公式：
式中：E2 —二次感应电势，V；
f—额定频率；
N2n—额定二次匝数；
Ac—铁心有效截面积，cm2。
频率降低时，磁密快速提高，为了防止因低频时铁心饱和产生的二次电流畸变引发二次设备误操作，需要满足较低频率下，互感器正常工作，铁心不饱和，因此选用高温高磁感取向硅钢铁心，该材料沿板宽方向的晶粒较为均匀，整体晶粒较小，磁畴间距越小，涡流损耗也越小，相同条件下其磁感应值更高。跟常用的低温高磁感取向硅钢卷绕铁心相比，磁性能更加均匀，在低频时体现的磁感应变化更加规律。
在产品运行质量方面，工频运行时，保护级铁心磁通密度一般控制在1.7T以下，高温高磁感取向硅钢与低温高磁感取向硅钢磁致伸缩无明显差异。但在低频运行时，铁心磁通密度快速升高，最高可达2.0T。高温高磁感取向硅钢磁致伸缩测量值明显低于低温高磁感取向硅钢，而磁致伸缩是影响运行噪音的主要因素，因此应用高温高磁感取向硅钢铁心的产品在高磁场条件下的运行噪音及运行过程中的产品震动更小。
与传统结构相比，本实用新型的有益效果：结构设计合理，使用方便，功能性强，性能优越，可以工作于宽频率场合，在10Hz～70Hz 范围内均能正确反映一次二次电流，在通过20倍额定电流的情况下，误差不超过5%，即不出现饱和，完全满足变频电动机差动保护需要。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
在图中：1.一次端子，2.一次绕组，3.接地端子，4.安装底板，5.环氧树脂，6.二次绕组，61.二次绝缘层，62.铁心，63.二次绕组导线，7.二次端子。
具体实施方式
下面对本实用新型作进一步说明。
参照附图，变频电动机差动保护装置配套用电流互感器，包括一次绕组2、二次绕组6，其特征在于：所述一次绕组2顶端设置有一次端子1，所述二次绕组6底部的一侧通过引线连接有二次端子7，所述一次端子1、一次绕组2、二次绕组6、二次端子7用环氧树脂5浇注成一体构成互感器主体，所述互感器主体底部通过安装嵌件与安装底板4连接，所述安装底板4上设置有接地端子3；所述一次绕组2包括一次导电体、屏蔽层、绝缘层，所述二次绕组6包括铁心62，所述铁心62上设置有二次绕组导线63，所述二次绕组导线63的外圈设置有二次屏蔽层，所述二次屏蔽层的外圈设置有二次绝缘层61。
本优选实施例中，所述一次绕组2穿过所述二次绕组6的中心。
本优选实施例中，所述铁心62设置为高温高磁感取向硅钢铁心。
本优选实施例中，所述二次绕组导线63绕制密度均匀，循行方向相反，线圈的两端从同一段引出。
本优选实施例中，所述二次屏蔽层设置为半导体自粘带，所述二次绝缘层61设置为全绝缘自粘带。
具体实施时，一次绕组2通过互感器顶端的一次端子1输入一次大电流，通过电磁感应原理，二次绕组6感应出二次电流，由二次端子7输出标准的小电流。二次绕组铁心62由高温高磁感取向硅钢制成，该材料磁化能力强，降低铁损，在低频运行时，磁致伸缩小，可有效降低运行噪音；二次绕组导线63绕制密度均匀，循行方向相反，线圈的两端从同一段引出，保证了内部的磁场平衡均匀。铁心62经二次绕组导线63的均匀绕制后，进行电磁屏蔽处理，在二次绕组导线63外侧包覆一层半导体自粘带做屏蔽，并接地处理，再增加一层全绝缘自粘带防护。内部接地线通过安装嵌件与安装底板4连通，最终通过安装底板4上的接地端子3接地。
本实用新型的上述实施例，仅仅是清楚地说明本实用新型所做的举例，但不用来限制本实用新型的保护范围，所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由各项权利要求限定。
Claims (3)
1.变频电动机差动保护装置配套用电流互感器，包括一次绕组（2）、二次绕组（6），其特征在于：所述一次绕组（2）顶端设置有一次端子（1），所述二次绕组（6）底部的一侧通过引线连接有二次端子（7），所述一次端子（1）、一次绕组（2）、二次绕组（6）、二次端子（7）用环氧树脂（5）浇注成一体构成互感器主体，所述互感器主体底部通过安装嵌件与安装底板（4）连接，所述安装底板（4）上设置有接地端子（3）；所述一次绕组（2）包括一次导电体、屏蔽层、绝缘层，所述二次绕组（6）包括铁心（62），所述铁心（62）上设置有二次绕组导线（63），所述二次绕组导线（63）的外圈设置有二次屏蔽层，所述二次屏蔽层的外圈设置有二次绝缘层（61）。
2.根据权利要求1所述的变频电动机差动保护装置配套用电流互感器，其特征在于：所述一次绕组（2）穿过所述二次绕组（6）的中心，所述二次绕组导线（63）绕制密度均匀，循行方向相反，线圈的两端从同一段引出。
3.根据权利要求1所述的变频电动机差动保护装置配套用电流互感器，其特征在于：所述二次屏蔽层设置为半导体自粘带，所述二次绝缘层（61）设置为全绝缘自粘带。
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