CN2282255Y - 低变比电流互感器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及低变比电流互感器,它是将原电流互感器成一体的铁芯分成五段,其中四段的厚度为原铁芯厚度的20%,一段的厚度为原铁芯厚度的10%,并在上述主绕组上还串接一补偿环,补偿环的厚度为原铁芯厚度的10—25%。同时在各段上的线圈匝数也作了适当调整。本实用新型提供的低变比电流互感器解决了通常互感器在电流较小时误差超出允许范围的问题,使低变比电流互感器的广泛运用成为现实。

Description

低变比电流互感器
本实用新型涉及低变比电流互感器，特别是单匝式或母线型低变比高压电流互感器。
高压电流互感器是具有一定行业标准的系列产品，其误差等级有严格的要求。理论和实践表明电流互感器的复误差反比于二次线圈匝数的平方。增大二次线圈匝数可有效减少误差，提高精度，但必须相应提高一次线圈匝数和增大铁芯体积，造成材料的浪费和提高了工艺的复杂性。单匝式或母线型电流互感器结构最简单，材料最省，但当一次电流较小时，误差迅速增大，不能满足误差等级的要求。一般认为单匝式或母线型互感器的一次电流一般不能低于600安匝(赵修明测量用互感器)。但随着电业的发展，单匝或母线型低变比电流互感器应用日益广泛。
本实用新型的目的是提供一种能够符合误差等级的单匝式或母线型低变比电流互感器。
本实用新型的技术方案是：铁芯按轴线由五段短铁芯组成，其中四段的厚度为原铁芯厚度的20％，一段的厚度为原铁芯厚度的10％；四段厚度相同的铁芯中，有三段铁芯上的线圈匝数为变比额定匝数的70-90％，另一段上的线圈匝数为变比额定匝数的110-120％；厚度为原铁芯厚度10％的铁芯上的线圈匝数为变比额定匝数的110-130％；在上述主绕组上还串接一补偿环，其上的线圈匝数为变比额定匝数的10-30％，其厚度为原铁芯厚度的10％-25％。
按上述的技术方案，有三段铁芯上的线圈匝数比原匝数减少，磁导率有所减少，但减少量不大，另两段上的匝数有所增加，以提高低电流时的磁导率，综合结果磁导率有提高，误差减小。同时由于补偿环的作用，在电流小时，增加绕组电动势，以对比差进行有效补偿；电流较大时铁芯饱和，补偿作用降低，使误差曲线陡度减小，误差曲线低端抬高。
由于各段铁芯具有空间对称性，因此各段铁芯在排列顺序上无要求，各段位置可互换。
每段铁芯上的线圈匝数之所以是一个可变的范围，主要是因为铁芯材质上存在的差异，因而要适当地调整每段铁芯上的线圈匝数。
按上述技术方案得到的电流互感器，已达到或基本达到误差等级要求。此时误差曲线陡度已趋于平缓。对于没有达到要求的，可综合使用常用的电容补偿或(和)短路环补偿，可迅速使复误差缩小到标准允许的范围内。
本实用新型提供的单匝式或母线型低变比电流互感器，通过对铁芯结构的改变及每段铁芯上的线圈匝数的调整，使得通常互感器在电流较小时误差超出允许范围的问题得以解决，并且本实用新型在工艺上也是可行的，使低变比电流互感器的广泛运用成为现实。
图1是原铁芯的示意图；
图2是本实用新型中铁芯的结构示意图。
实施例1
对于50/5的低变比电流互感器，铁芯共分为A，B，C，D，E，F六段，其中A，B，C，D四段的厚度为原铁芯厚度的20％，E的厚度为原铁芯厚度的10％，F为补偿环，厚度为原铁芯厚度的12％。A，B，C三段上的线圈匝数为9匝，D段上的线圈匝数为11匝，E段上的线圈匝数为12匝，F补偿环上的线圈匝数为3匝。测试结果见表1。实施例2-3
50/5的低变比电流互感器的调整是最困难的，因此在要求较高的情况下，可进一步对实施例1中的互感器用电容补偿或短路环补偿。测试结果见表1。实施例4
对于75/5的低变比电流互感器，铁芯的结构与实施例1相同。A，B，C，三段上的线圈匝数为14匝，D段上的线圈匝数为17匝，E段上的匝数为13匝，补偿环F上的匝数为3匝，其厚度为原铁芯厚度的10％。测试结果见表1。实施例5
对于100/5的低变比电流互感器，铁芯结构与实施例1相同。A，B，C三段上的线圈匝数为22匝，D，E段上的线圈匝数为19匝，补偿环F上的匝数是2匝，其补偿环的厚度为原铁芯厚度的10％。测试结果见表1。
                       表1各种规格低变比电流互感器的测试结果
    5％In    20％In   100％In   120％In     备  注
  50/5   比差   -1.15     -0.11   -0.09   -0.02
  角差   119′     51′   5′   1′
  比差   -0.52     0.61   0.46   0.58 加电容补偿
  角差   87′     26′   -27′   -32′
  比差   -0.97     0.13   -0.32   -0.20′ 加短路环
  角差   88′     28′   -20′   -26
  75/5   比差   -0.32     -0.28   0.10   0.09
  角差   68′     34′   12′   11′
  100/5   比差   -0.34     -0.10   0.12   0.13
  角差   54′     23′   19′   18′

Claims (2)

1.低变比电流互感器，包括铁芯和绕在其上的线圈，其特征在于铁芯按轴线由五段短铁芯组成，其中四段的厚度为原铁芯厚度的20％，一段的厚度为原铁芯厚度的10％；四段厚度相同的铁芯中，有三段铁芯上的线圈匝数为变比额定匝数的70-90％，另一段上的线圈匝数为变比额定匝数的110-120％；厚度为原铁芯厚度10％的铁芯上的线圈匝数为变比额定匝数的110-130％；在上述主绕组上还串接一补偿环，其上的线圈匝数为变比额定匝数的10-30％，其厚度为原铁芯厚度的10％-25％。
2.根据权利要求1所述的低变比电流互感器，其特征在于还设有电容补偿或短路环补偿。
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