速飽和電流互感器制造技術

本發明專利技術涉及一種速飽和電流互感器，包含鐵芯磁路、二次繞組、處理單元，鐵芯磁路環繞需要保護的電路導體，鐵芯磁路的一部分穿過二次繞組，構成二次繞組的磁芯，二次繞組通過導線輸出信號到處理單元，其特征在于：鐵芯磁路由連接架、主磁片、輔助磁片經疊裝連接成日字型；主磁片呈日字外周的口字型；輔助磁片呈日字中部的一字型。主磁片疊裝后的厚度與輔助磁片疊裝后的厚度相同或不相同，主磁片的材料與輔助磁片的材料相同或不相同，連接架為鐵磁材料或非鐵磁材料。由于輔助磁片獨立于主磁片，在數量上與主磁片可不同，以滿足不同的分磁要求，從而更好地實現同一殼架智能斷路器中不同額定電流規格互感器的系列化，適用性更強、節省了成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種被稱為速飽和電流互感器的電氣磁性配件，配套用于智能型斷路器上，為斷路器控制器提供一個電流自生電源，是對公知的電流互感器的優化。
技術介紹
通常的電流互感器是一種特殊的變壓器，它被廣泛應用于供電系統中向測量儀表和繼電器的電壓線圈或電流線圈供電。將一次回路中的大電流變為二次回路中的標準小電流，使測量儀表和保護裝置標準化、小型化。由于互感器一次側和二次側沒有電的聯系，只有磁的聯系，因而使二次設備與大電流部分隔離，且互感器二次側均接地，從而保證 了設備和人身的安全。速飽和電流互感器是從穿過磁芯的母線取得能量，變換為有磁芯穿過的次級繞組中的二次電流，為智能型斷路器中的控制器電路供電。其主要電氣特征是，穿心式母線作為一次繞組，匝數為I ;二次繞組被磁芯穿過；與通常的電流互感器不同，二次側在母線電流較小時向負載提供一定的功率輸出；而在母線電流超過預定值(過載或短路)時，輸出功率不再上升(或允許范圍內上升很小)，以確保控制器的正常工作。即速飽和電流互感器是一種可限制最高二次電流輸出的特殊電源變換器，可作為智能型斷路器的重要部件來提供可靠的電源。圖5為公知的電流互感器結構圖，包含磁路I、二次繞組2，輸出引線3 ;其中磁路I為疊裝或繞制的軟磁金屬片，完全環繞一次導體6 ;并且磁路I的下部4穿過繞組2成為二次繞組的磁芯，并用屏蔽罩或用聚酯薄膜粘膠帶做出防護結構5。這種磁路結構的電流互感器，在一次電流沒有達到讓軟磁材料磁飽和的很大電流范圍內，具有較好的線性輸出特性。而當一次電流增加時，二次電流近似成比例增大，在滿足控制電路功能需求外，大部分成為剩余功率，以發熱的方式消耗在互感器和電子電路上，燒損電器元件，加速器件老化，為了可靠運行則需要增加各種散熱器。
技術實現思路
本專利技術的目的是要提供一種速飽和電流互感器用來為智能斷路器提供自生電流電源，具有快速飽和特性，限制一次電流較大時輸出到控制器電子電路的功率；并具有結構合理、適應性強、安裝方便、精度可控等優點。本專利技術通過下述技術方案實現一種速飽和電流互感器，包含鐵芯磁路、二次繞組、處理單元，鐵芯磁路環繞需要保護的電路導體，鐵芯磁路的一部分穿過二次繞組，構成二次繞組的磁芯，二次繞組通過導線輸出信號到處理單元，其特征在于鐵芯磁路由連接架、主磁片、輔助磁片經疊裝連接成日字型；主磁片呈日字外周的口字型，用于組成主磁路；輔助磁片呈日字中部的一字型，用于組成分磁路。 進一步地主磁片疊裝后的厚度與輔助磁片疊裝后的厚度相同或不相同。主磁片的材料與輔助磁片的材料相同或不相同。連接架為一片鐵磁材料制成的日字型片體；若干主磁片置于連接架單側或分置于連接架兩側并與連接架的外周部分連接；若干輔助磁片置于連接架單側或分置于連接架兩側并與連接架的中部橫條部分連接。連接架為兩片鐵磁材料制成的日字型片體； 若干主磁片夾置于兩片連接架之間并與連接架的外周部分連接；若干輔助磁片夾置于兩片連接架之間并與連接架的中部橫條部分連接。連接架為一片或兩片非磁性材料制成的日字型片體；連接架為一片時，若干主磁片置于連接架單側或分置于連接架兩側并與連接架的外周部分連接，若干輔助磁片置于連接架單側或分置于連接架兩側并與連接架的中部橫條部分連接；連接架為兩片時，若干主磁片夾置于兩片連接架之間并與連接架的外周部分連接，若干輔助磁片夾置于兩片連接架之間并與連接架的中部橫條部分連接。連接架為一片或兩片非磁性材料制成的一字型片體；連接架橫向連接于主磁片的中部；連接架為一片時，若干輔助磁片置于連接架單側或分置于連接架兩側并與連接架的連接；連接架為兩片時，若干輔助磁片夾置于兩片連接架之間并與連接架連接。由于采用該結構，給本專利技術互感器性能帶來了新的諸多良好效果首先，包含分磁路結構后，電流互感器的輸出特性具有明顯非線性特點，可快速進入增長平臺期(即一次側電流增加幅度較大的情況下，電流互感器的輸出增加幅度較小或無增長的曲線區間)。這是因為鐵芯環繞的一次導體上流過低電流時，磁通主要通過含繞組磁芯的主磁路。當一次導體流過大電流時，磁感應增強，輔助磁片和主磁路間的氣隙有大量磁通流過，分磁能力增強；限制了繞組磁芯中的磁通和互感器的輸出功率。其次，連接架的日字型結構，既與主磁片重疊構成主磁路，又有局部與輔助磁片重疊形成分磁路；在滿足磁路功能要求的同時，起著連接、定位、固定作用，從而保證了氣隙的尺寸精度。最后，分磁路的結構特點方便了調整。由于輔助磁片獨立于主磁片，在數量上與主磁片可不同，以滿足不同的分磁要求，從而更好地實現同一殼架智能斷路器中不同額定電流規格互感器的系列化，適用性更強、節省了成本。附圖說明圖I-圖3分別是本專利技術一種速飽和電流互感器的結構圖的后視圖、側視圖、前視圖；圖4是分磁路的局部放大圖；圖5是公知的電流互感器；圖6-圖8分別是本專利技術的一個實施例的后視圖、側視圖、前視圖；圖9-圖11分別是圖I方案的一個相關實施例的后視圖、側視圖、前視圖；圖12-圖14分別是上述方案中的連接架選用非磁性材料，某一特定形狀時的實施例的后視圖、側視圖、如視圖；圖15-圖17分別是通過增加輔助磁片來增加大電流下分磁效果的實施例的后視圖、側視圖、前視圖；圖18和圖19是本專利技術一種速飽和電流互感器的裝配關系示意圖。具體實施例方式本專利技術涉及一種速飽和電流互感器，包含鐵芯磁路、二次繞組、處理單元，鐵芯磁路環繞需要保護的電路導體，磁路的一部分穿過二次繞組，構成二次繞組的磁芯，二次繞組 通過導線輸出信號到處理單元，鐵芯磁路是由主磁路和分磁路經連接架連接形成的日字型磁路，其中分磁路與主磁路之間留有氣隙或部分留有氣隙；主磁路至少由口字型主磁片組成，分磁路至少由片狀或條狀的輔助磁片組成。分磁路由連接架局部和呈片狀或條狀的輔助磁片組成，位于一次導體和二次繞組之間，形成分磁區域。輔助磁片為不與主磁片為一體的獨立元件，通過兩處氣隙與主磁路連通，數量可不同于主磁片。在一次導體流過低電流時，磁通主要通過繞組磁芯所處的主磁路；一次導體流過大電流時，磁感應增強，輔助磁片和主磁路間的氣隙有大量磁通流過，分磁能力增強；限制了繞組磁芯中的磁通和互感器的輸出功率。下面結合附圖詳細說明。圖I-圖3是電流互感器鐵芯圖。I為鐵芯磁路，包括主磁路4和分磁路7 ;分磁路與主磁路之間部分留有氣隙；2為二次繞組；3為需要保護的一次電路導體，5為鐵磁材料制成的連接架，呈日字型片體。在本實施例中，連接架5的數量為一片；6是日字型連接架上不包含中間橫條部分8的外框；12為主磁片，呈口字型；外框6和主磁片12形狀尺寸相同，疊片組裝后形成主磁路，并環繞在一次電路導體周圍；主磁路上的局部18，位于口字下部，穿過二次繞組成為繞組磁芯。13為輔助磁片，呈片狀或條狀，8為日字型連接架上中間橫條部分，輔助磁片和橫條部分疊片組裝后構成分磁路。在本實施例中，優先選用銅質或鋁質鉚釘進行疊裝鉚緊處理。分磁路位于一次導體3和二次繞組2之間，形成分磁區域。二次繞組2繞制在骨架11上，9、10為二次繞組2兩端的導線，連接到處理單元；15為主磁片上口字豎直邊的部分，輔助磁片13兩端通過氣隙14、17與兩豎直邊15相連；16為疊片孔位，其中連接架的中部8進行局部增寬并做出孔位，用于鐵芯磁路疊裝，疊裝方式可為鉚接或螺母連接。主磁片、連接架在繞本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種速飽和電流互感器，包含鐵芯磁路、二次繞組、處理單元，鐵芯磁路環繞需要保護的電路導體，鐵芯磁路的一部分穿過二次繞組，構成二次繞組的磁芯，二次繞組通過導線輸出信號到處理單元，其特征在于：所述鐵芯磁路由連接架、主磁片、輔助磁片經疊裝連接成日字型；主磁片呈日字外周的口字型，用于組成主磁路；輔助磁片呈日字中部的一字型，用于組成分磁路。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：南寅，劉來桂，
申請(專利權)人：北京人民電器廠有限公司，
類型：發明
國別省市：