CN2786755Y - 空芯线圈 - Google Patents

Abstract

一种空芯线圈，包括环形骨架和顺绕在骨架线圈构成，在骨架上沿环形开一槽，线圈的另一端引线在槽内沿线圈走向相反的方向绕一回绕线。本实用新型空芯线圈与现有技术空芯线圈相比，具有温度稳定性好、能有效抵抗外界干扰电磁场及振动的影响，尤其是消除外界干扰磁场垂直分量的影响，将其应用于空芯线圈电流互感器能有效地提高空芯线圈电流互感器的精度。

Description

空芯线圈

一、技术领域

本实用新型涉及一种用于电子式电流互感器的空芯线圈，尤其涉及一种温度稳定性好、能有效抵抗外磁场干扰的陶瓷骨架空芯线圈。

二、背景技术

空芯线圈电流互感器是一种用于高压电力系统中测量电流的新型设备。空芯线圈电流互感器利用空芯线圈(Rogowski线圈)传感被测电流，利用光纤传输信号，从根本上克服了传统的电磁式电流互感器绝缘难度大、笨重、易饱和及输出信号不能直接与数字化二次设备接口的缺点，是电磁式电流互感器的换代产品。

空芯线圈是空芯线圈电流互感器的关键部件，其稳定性直接关系到空芯线圈电流互感器的精度。空芯线圈不带铁芯，其输出信号易受温度及外界干扰磁场的影响。在线圈截面积s及匝数密度n均匀的条件下，空芯线圈的输出信号为：

$v=-{\mathrm{\μ}}_0\mathrm{ns}\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}}$

式中u₀为真空磁导率，i为被测电流。N是匝数，s是线圈的面积，若线圈各处n或s不均匀，空芯线圈的输出信号易受外界干扰磁场平行分量的影响，若n或s不稳定会导致空芯线圈输出信号的不稳定。同时，外界干扰磁场的垂直分量亦会穿过空芯线圈影响线圈的输出。

现有技术的空芯线圈采用环氧树脂等有机材料做骨架。环氧树脂等有机材料易加工，但温度系数较大，在户外环境温度变化较大时，骨架的热胀冷缩会引起线圈截面积及匝数密度发生变化，从而使空芯线圈的输出信号随环境温度变化，最终导致空芯线圈电流互感器的稳定性下降、精度降低。采取温度补偿措施在一定程度上可以克服温度的影响，但会增加相应电路和软件，增加了电路环节，实现起来较为复杂，可靠性亦会下降。

三、发明内容

本实用新型的目的是：提供一种通过改进骨架及绕制工艺提供一种温度稳定性好、能有效抵抗外界磁场干扰的空芯线圈。也包括对骨架材料改进。

为达到上述目的，本实用新型是这样实现的，1、空芯线圈包括环形骨架和顺绕在骨架线圈构成，其特征是骨架上沿环形开一槽，线圈的另一端引线在槽内沿线圈走向相反的方向绕一回绕线。如图所示，这样可消除外界干扰磁场垂直分量的影响；本实用新型采用温度系数很小的可加工陶瓷做骨架，这样可以使线圈的截面积及匝数密度随温度的变化减至最小，从而提高空芯线圈输出信号的温度稳定性。

本实用新型空芯线圈与现有技术空芯线圈相比，具有温度稳定性好、能有效抵抗外界干扰电磁场及振动的影响，尤其是消除外界干扰磁场垂直分量的影响，将其应用于空芯线圈电流互感器能有效地提高空芯线圈电流互感器的精度。

四、附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

环形骨架和线圈1、槽2所示位置同时是回绕线。

五、具体实施方式

如图所示，空芯线圈包括环形骨架和顺绕在骨架线圈构成，骨架上沿环形开一槽，线圈的另一端引线在槽内沿线圈走向相反的方向绕一回绕线。如图所示，这样可消除外界干扰磁场垂直分量的影响；加工骨架使骨架各处截面积均匀，绕制线圈保证线圈各处匝数密度均匀，这样可最大限度地减小或消除外界干扰磁场平行分量的影响；将绕制好的线圈放入一铝制屏蔽盒内并以硅橡胶填充，线圈的输出信号以屏蔽双绞线引出，这样可最大限度地减小或消除振动及外界干扰电场对线圈输出信号的影响。采用温度系数很小的无机材料，尤其是陶瓷材料，选用温度系数小的锂质陶瓷较好，使线圈的截面积及匝数密度随温度的变化减至最小，从而提高空芯线圈输出信号的温度稳定性。

Claims (3)

1、一种空芯线圈，包括环形骨架和顺绕在骨架线圈构成，其特征是在骨架上沿环形开一槽，线圈的另一端引线在槽内沿线圈走向相反的方向绕一回绕线。

2、由权利要求1所述的空芯线圈，其特征是将绕制好的线圈放入一铝制屏蔽盒内并以硅橡胶填充，线圈的输出信号以屏蔽双绞线引出。

3、由权利要求1所述的空芯线圈，其特征是所述骨架为低温度系数陶瓷骨架。

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