電流互感器鐵心和電流互感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電流互感器鐵心和一種電流互感器。所述電流互感器鐵心，具有環(huán)型鐵心本體(10)和位于鐵心中心的母線孔(6)，所述鐵心本體(10)具有內(nèi)環(huán)壁(20)和外環(huán)壁(30)，所述鐵心本體(10)在靠近所述外環(huán)壁(30)處設(shè)置有一環(huán)型密閉氣隙(40)，其中所述氣隙(40)用于降低和吸收環(huán)氧樹脂(50)在固化及冷卻時(shí)作用于鐵心內(nèi)部的應(yīng)力。本實(shí)用新型提供的方案不僅可以避免環(huán)氧樹脂引起的鐵心導(dǎo)磁性能改變從而影響電流互感器的精度，而且減少了電流互感器的制作工序，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，機(jī)械化程度高，并且降低了電流互感器的故障隱患，從而使得電流互感器的穩(wěn)定性和可靠性得到提高。
【專利說明】
電流互感裔鐵1、和電流互感裔
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電流互感器鐵心，尤其涉及環(huán)氧樹脂澆注式電流互感器鐵心，還涉及包括該電流互感器鐵心的電流互感器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電流互感器通常用于在電力系統(tǒng)中檢測(cè)一次電流，為二次元器件表提供標(biāo)準(zhǔn)的二次電流信號(hào)，以用于測(cè)量或保護(hù)。電流互感器的一次繞組與電力系統(tǒng)的一次回路連接，處于高壓側(cè);二次繞組與二次元器件連接，為低壓側(cè)。為保證高壓側(cè)與低壓側(cè)之間的絕緣，一般電流互感器采用環(huán)氧樹脂澆注，而高壓側(cè)和低壓側(cè)之間的主絕緣由環(huán)氧樹脂承擔(dān)。
[0003]圖1示出了現(xiàn)有電流互感器的外形。如圖1所示，電流互感器包括一次繞組(I)、二次繞組(2)、一次接線端子(3)、二次接線端子(4)、底座(5)以及電流互感器鐵心，電流互感器鐵心具有環(huán)型鐵心本體(10)和位于鐵心中心的母線孔(6)，一次繞組(I)穿過母線孔(6)。通常，電流互感器的一次繞組I與二次繞組2用環(huán)氧樹脂50澆注，并固封在環(huán)氧樹脂50里面。環(huán)氧樹脂50在固化前可以為多組分的液態(tài)材料，在固化過程中需要加熱至120度左右，在固化的過程及固化完成后冷卻至常溫的過程中環(huán)氧樹脂會(huì)收縮，在收縮的過程中環(huán)氧樹脂50會(huì)壓迫電流互感器的二次繞組2，從而產(chǎn)生應(yīng)力。
[0004]電流互感器的二次繞組2的外形如圖2所示，由漆包線7緊密均勻地繞制在環(huán)形的鐵心上。電流互感器的二次繞組2需要給二次元器件提供二次電流信號(hào)，二次電流信號(hào)需要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的相應(yīng)精度等級(jí)。二次繞組2的輸出精度由鐵心的導(dǎo)磁性能決定，但環(huán)氧樹脂50固化的過程中由于收縮對(duì)二次繞組2產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)作用在鐵心上，從而引起鐵心導(dǎo)磁性能的改變，鐵心導(dǎo)磁性能的改變會(huì)引起二次繞組2輸出信號(hào)的精度超差。
[0005]目前國內(nèi)互感器生產(chǎn)廠家為避免電流互感器二次輸出精度受應(yīng)力的影響而造成報(bào)廢或者精度降低，在二次繞組2繞制之前通常會(huì)對(duì)鐵心進(jìn)行包扎，在鐵心的外圓包扎2-4mm厚的緩沖層8，之后再繞制漆包線7，避免應(yīng)力作用在鐵心上，其具體結(jié)構(gòu)見圖3。但用這種結(jié)構(gòu)及包扎方法的二次繞組2在固化的過程仍不可避免的發(fā)生誤差超差的情況，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，必須手工包扎，生產(chǎn)效率低下。
[0006]因此，對(duì)于電流互感器，如何克服環(huán)氧樹脂在固化及冷卻時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力的影響，提高電流互感器的輸出精度，同時(shí)避免復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和工藝，是本領(lǐng)域亟待解決的難題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種新型電流互感器鐵心，用于降低環(huán)氧樹脂固化過程中作用于鐵心內(nèi)部的應(yīng)力。
[0008]本實(shí)用新型技術(shù)方案提供了一種電流互感器鐵心，具有環(huán)型鐵心本體和位于鐵心中心的母線孔，所述鐵心本體具有內(nèi)環(huán)壁和外環(huán)壁，所述鐵心本體在靠近所述外環(huán)壁處設(shè)置有一環(huán)型密閉氣隙，其中所述氣隙用于降低和吸收環(huán)氧樹脂在固化及冷卻時(shí)作用于鐵心內(nèi)部的應(yīng)力。
[0009]進(jìn)一步地，所述氣隙的尺寸大于0.0lmm。
[00? O] 進(jìn)一步地，所述氣隙的尺寸為0.5-2mm。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述環(huán)型鐵心本體為方型，所述氣隙為方型環(huán)狀氣隙。
[0012]進(jìn)一步地，所述環(huán)型鐵心本體為圓型，所述氣隙為圓環(huán)型氣隙。
[0013]本實(shí)用新型技術(shù)方案還提供了一種電流互感器，包括一次繞組、二次繞組、一次接線端子、二次接線端子、底座以及前述電流互感器鐵心，所述一次繞組穿過所述母線孔。
[0014]進(jìn)一步地，所述鐵心本體、所述一次繞組和所述二次繞組由所述環(huán)氧樹脂澆注固化為一體，所述環(huán)氧樹脂用于絕緣保護(hù)所述一次繞組和所述二次繞組。
[0015]進(jìn)一步地，所述二次繞組為緊密均勻地繞制在所述鐵心本體上的漆包線。
[0016]進(jìn)一步地，所述一次繞組端子用于與高壓側(cè)的電力系統(tǒng)的一次回路連接。
[0017]進(jìn)一步地，所述二次繞組端子用于與低壓側(cè)的二次元器件連接。
[0018]由此，本實(shí)用新型提供的電流互感器鐵心和電流互感器，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種穩(wěn)定可靠的電流互感器解決方案，可靠性高，大大提高了效率，其具有以下優(yōu)占.V.
[0019]一、減少不必要的作業(yè):本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案減少了電流互感器的制作工序，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，機(jī)械化程度高；
[0020]二、精度高:本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以有效降低和吸收環(huán)氧樹脂在固化的過程及固化完成后冷卻至常溫的過程中收縮對(duì)鐵心內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力，從而引起的鐵心導(dǎo)磁性能改變，因此可以大大提高電流互感器的精度；
[0021]三、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案省略了額外的緩沖層，直接在現(xiàn)有的鐵心上設(shè)置氣隙，從而起到了替換緩沖層的作用，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于生產(chǎn)和加工；
[0022]四、可靠性:本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案的氣隙可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，避免了人為逐個(gè)包扎緩沖層所帶來的不穩(wěn)定性和不可靠性，因此誤差更低；
[0023]五、適應(yīng)性廣:本實(shí)用新型的電流互感器鐵心可以適用于各種電流互感器。
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0025]為了更好地描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，繪制了以下附圖。應(yīng)當(dāng)理解的是，附圖僅是以示例的方式示出了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，而不應(yīng)將附圖解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制，其中:
[0026]圖1為現(xiàn)有的電流互感器的透視圖；
[0027]圖2為現(xiàn)有的電流互感器的二次繞組的示意圖；
[0028]圖3為現(xiàn)有的電流互感器的緩沖結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0029]圖4為現(xiàn)有的電流互感器鐵心的示意圖；
[0030]圖5為本實(shí)用新型提供的一實(shí)施例的電流互感器鐵心的示意圖；
[0031 ]圖6為本實(shí)用新型提供的一實(shí)施例的電流互感器的示意圖。
[0032]在本說明書和附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的或相似的特征或元件。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下參考以下的說明以及附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的示意性方案。該申請(qǐng)的附圖不完全是按具體實(shí)施方案的實(shí)際尺寸繪制，且在尺寸方面的變化都不應(yīng)解釋為使對(duì)本發(fā)明的限制。下文中“如圖......所示”或類似表述，是指參考某附圖對(duì)特定技術(shù)特征進(jìn)行描述，但是，不應(yīng)理解為，該特定技術(shù)特征或其等同內(nèi)容僅僅包括在該附圖中。
[0034]在下文的描述中，某些方向術(shù)語，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”和其它方向性術(shù)語，僅用于表示參照附圖所指示的方向，但在應(yīng)用場(chǎng)合改變時(shí)，則這些方向性術(shù)語表示的方向也會(huì)相應(yīng)地改變。而“第一”、“第二”、“第三”等術(shù)語用于描述多個(gè)組成部分，但是這些組成部分之間不存在先后順序，這些術(shù)語僅僅是為了將一個(gè)組成部分與另一組成部分區(qū)分。
[0035]本實(shí)用新型提供的電流互感器鐵心，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制作，可有效地解決環(huán)氧樹脂固化及冷卻過程中作用于鐵心內(nèi)部的應(yīng)力問題，并且具有較高的穩(wěn)定性和可靠性。
[0036]圖5-6示出了本實(shí)用新型提供的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
[0037]如圖5所示，該電流互感器鐵心具有環(huán)型鐵心本體10和位于鐵心中心的母線孔6，鐵心本體10具有內(nèi)環(huán)壁20和外環(huán)壁30，鐵心本體10在靠近外環(huán)壁30處設(shè)置有一環(huán)型密閉氣隙40，其中氣隙40可以吸收環(huán)氧樹脂50在固化及冷卻時(shí)收縮所產(chǎn)生的應(yīng)力。
[0038]本實(shí)用新型的氣隙40可以采用多種方式進(jìn)行制作，例如，鐵心在制作時(shí)由厚度為
0.3?0.5的硅鋼片按所需的寬度在工裝上卷繞而成，以鐵心需要制備的形狀為一圓環(huán)形，尺寸為內(nèi)徑Rl，外徑R2，高度h為例，繞制的工裝為直徑為Rl的圓柱體，硅鋼片的寬度為鐵心高度h，當(dāng)鐵心繞制到外徑為R2時(shí)可開始制備氣隙，在硅鋼片上用沖壓的方法開槽，開槽的寬度比硅鋼片的寬度h略窄2-4mm，槽的長度L視氣隙的深度而定，L = n*2Ji*R2，η =氣隙深度/硅鋼片厚度，開槽完畢后繼續(xù)卷繞，從而在鐵心的外圓形成一定厚度的氣隙，氣隙形成后繼續(xù)使用完整的硅鋼片卷繞I到2圈，使氣隙用硅鋼片密閉在鐵心的外緣，從而形成一道具有一定深度的氣隙。
[0039]本實(shí)用新型的技術(shù)方案可以根據(jù)實(shí)際需求適用于不同形狀的鐵心，雖然圖5以圓型鐵心本體10和圓環(huán)型氣隙40為例，例如方型。相應(yīng)地，氣隙形狀也可以做相應(yīng)的變化，例如為方型環(huán)狀氣隙。
[0040]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于環(huán)氧樹脂在固化的過程中對(duì)鐵心產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)由氣隙40吸收，此應(yīng)力不再作用于鐵心內(nèi)部，避免鐵心的導(dǎo)磁性能受影響，從而避免二次繞組2的輸出精度降低。
[0041]為了在實(shí)際中得到更好的應(yīng)用，氣隙40的尺寸大于0.01mm?？紤]到既能吸收應(yīng)力，又保持一定的強(qiáng)度，氣隙40的最優(yōu)尺寸可以選用0.5-2_。
[0042]本實(shí)用新型的技術(shù)方案可以解決如圖1-2所示的電流互感器的固化所帶來的精度降低問題，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。該電流互感器可以包括如圖1所示的一次繞組1、二次繞組2、一次接線端子3、二次接線端子4、底座5以及如圖5所示的電流互感器鐵心，一次繞組I穿過母線孔6。一次繞組端子3與高壓側(cè)的電力系統(tǒng)的一次回路連接，二次繞組端子4與低壓側(cè)的二次元器件連接。二次繞組2可以采用如圖2所示的緊密均勻地繞制在鐵心本體10上的漆包線7。如圖6所示，鐵心本體10、一次繞組I和二次繞組2由環(huán)氧樹脂50澆注固化為一體，環(huán)氧樹脂50起到絕緣保護(hù)一次繞組I和二次繞組2的作用。由于氣隙40可以避免鐵心的導(dǎo)磁性能受影響，從而避免二次繞組輸出精度降低，從而本實(shí)用新型既可以省略如圖3的包扎步驟，還進(jìn)一步提尚了精度。
[0043]本實(shí)用新型的電流互感器由于僅對(duì)鐵心作出改型，省略了額外的緩沖層，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，非常容易生產(chǎn)和制造，而且減少了電流互感器的制作工序，避免了人為包扎的不可靠性，提高了工作效率。本實(shí)用新型的電流互感器可以有效避免環(huán)氧樹脂在固化的過程及固化完成后冷卻至常溫的過程中收縮對(duì)鐵心內(nèi)部的應(yīng)力，從而引起的鐵心導(dǎo)磁性能改變，因此可以大大提高電流互感器的精度，可以適用于各種電流互感器。
[0044]根據(jù)需要，可以將上述各技術(shù)方案進(jìn)行結(jié)合，以達(dá)到最佳技術(shù)效果。
[0045]以上所述的僅是本發(fā)明的原理和較佳的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出，盡管為說明本發(fā)明的目的公開了本發(fā)明的較佳實(shí)施例和附圖，但是熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明及所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，可作各種替換、變化和潤飾。在本發(fā)明原理的基礎(chǔ)上，做出的若干其它變型，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)局限于較佳實(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容，本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電流互感器鐵心，具有環(huán)型鐵心本體(10)和位于鐵心中心的母線孔(6)，所述鐵心本體(10)具有內(nèi)環(huán)壁(20)和外環(huán)壁(30)，其特征在于，所述鐵心本體(10)在靠近所述外環(huán)壁(30)處設(shè)置有一環(huán)型密閉氣隙(40)，其中 所述氣隙(40)用于降低和吸收環(huán)氧樹脂(50)在固化及冷卻時(shí)作用于鐵心內(nèi)部的應(yīng)力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流互感器鐵心，其特征在于，所述氣隙(40)的尺寸大于0.0lmm03.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流互感器鐵心，其特征在于，所述氣隙(40)的尺寸為0.5-2mm ο4.根據(jù)權(quán)利要求1?3之一所述的電流互感器鐵心，其特征在于，所述環(huán)型鐵心本體(1)為方型，所述氣隙(40)為方型環(huán)狀氣隙。5.根據(jù)權(quán)利要求1?3之一所述的電流互感器鐵心，其特征在于，所述環(huán)型鐵心本體(10)為圓型，所述氣隙(40)為圓環(huán)型氣隙。6.—種電流互感器，包括一次繞組(I)、二次繞組(2)、一次接線端子(3)、二次接線端子(4)、底座(5)以及如權(quán)利要求1?5之一所述的電流互感器鐵心，所述一次繞組(I)穿過所述母線孔(6)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電流互感器，其特征在于，所述鐵心本體(10)、所述一次繞組(I)和所述二次繞組(2)由所述環(huán)氧樹脂(50)澆注固化為一體，所述環(huán)氧樹脂(50)用于絕緣保護(hù)所述一次繞組(I)和所述二次繞組(2)。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電流互感器，其特征在于，所述二次繞組(2)為緊密均勻地繞制在所述鐵心本體(10)上的漆包線(7)。9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電流互感器，其特征在于，所述一次繞組端子(3)用于與高壓側(cè)的電力系統(tǒng)的一次回路連接。10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電流互感器，其特征在于，所述二次繞組端子(4)用于與低壓側(cè)的二次元器件連接。
【文檔編號(hào)】H01F3/14GK205582710SQ201620144195
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年2月25日
【發(fā)明人】尚文凱, 梁永亮, 蘇星
【申請(qǐng)人】Abb技術(shù)有限公司