一種電流隔離互感器的製造方法
2023-05-30 11:50:51 2
一種電流隔離互感器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電流隔離互感器，包括：用於避免外部信號幹擾的互感器殼體，坡莫合金鐵心Ⅰ、坡莫合金鐵心Ⅱ及其繞組W1、W2、W3、W4和W5，以及用於補償磁勢的電子補償電路；坡莫合金鐵芯及其繞組和電子補償電路設置於互感器殼體內，電子補償電路包括：電源模塊，運算放大電路，開路檢測電路以及報警電路。本實用新型有益效果：本實用新型能夠完成三相流水線和三相等電位較校驗裝置校驗不脫鉤或者無法脫鉤的三相直接接入式電錶的檢驗，整體結構簡單、大方、美觀，進出線規範，電流輸入輸出接線方式簡潔、可靠、方便使用。
【專利說明】—種電流隔離互感器【技術領域】
[0001]本實用新型涉及單、三相電能表流水線自動化檢定系統領域，尤其涉及一種電流隔離互感器。
【背景技術】
[0002]為了保證電力系統安全經濟運行，必須對電力設備的運行情況進行監視和測量，但一般的測量和保護裝置不能直接接入一次高壓設備，而需要將一次系統的大電流按比例變換成小電流，供給測量儀表和保護裝置使用，這就要用到電流互感器，電流互感器起著變流和電氣隔離的作用，它是電力系統中測量儀表、繼電保護等二次設備獲取電氣一次迴路電流信息的傳感器，電流互感器將高電流按比例轉換成低電流，電流互感器一次側接在一次系統，二次側接測量儀表、繼電保護等。
[0003]傳統的互感器體積大、重量大、造價高，如果使用在電能表檢定流水線上，對互感器的要求會更高。目前，三相流水線在校驗直接接入式表時因無法進行電壓電流的脫鉤(國網公司準備推出三相直接接入式表沒有外部電壓連接片，無法脫鉤)，因此必須使用隔離CT進行校驗，目前的技術現狀是隔離CT在引出線結構方面不合理，造成互感器在裝置上進行安裝時特別不方便並且影響美觀。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提出了一種電流隔離互感器裝置，該裝置調整了現有互感器的安裝、接線方法，在校表的過程中，不再使用原始的校驗前脫鉤、校驗後掛鈎這個環節，使直接接入式電能表的校驗工作效率大幅度地提高，該互感器的結構設計新穎，安裝方便，外觀整潔，效率高。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案:
[0006]一種電流隔離互感器，包括:用於避免外部信號幹擾的互感器殼體，坡莫合金鐵心
1、坡莫合金鐵心II及其繞組W1、W2、W3、W4和W5，以及用於補償磁勢的電子補償電路；坡莫合金鐵芯及其繞組和電子補償電路設置於互感器殼體內，所述電子補償電路的兩端分別連接繞組W4和繞組W5 ;電子補償電路包括:將開關電源提供的電壓轉換成運算放大器正常工作所需電壓的電源 模塊，用於產生補償電流的運算放大電路，用於防止電流互感器二次側在運行中開路的開路檢測電路以及檢測到電子補償電路補償結果異常時的報警電路；所述電源模塊與運算放大電路和報警電路分別連接，運算放大電路與報警電路連接，開路檢測電路連接互感器二次側繞組。
[0007]所述互感器殼體為長方體外殼，殼體外表面設置有散熱孔、矩形提手、電流輸入端子、電流輸出端子、互感器補償板輸入和輸出端子。
[0008]所述互感器殼體前後外表面各有兩排散熱孔，互感器殼體前後外表面各有內陷式矩形提手。
[0009]所述互感器殼體外部設置有內外通信的接線端子，接線端子為插拔件，採用銅接線柱並用螺釘固定。
[0010]所述互感器與互感器之間、互感器與互感器殼體之間均採用青稞紙墊襯墊，上方互感器與下方互感器採用中間隔板隔離。
[0011]所述中間隔板上方安裝電子補償電路板，中間隔板下方安裝用於為互感器補償板開路檢測電路提供直流信號的整流橋。
[0012]所述鐵芯1、鐵心II和初次級繞組Wl、W2組成基本互感器；電子補償電路的檢測繞組W5繞在鐵心I上；補償繞組W4繞在鐵心II上。
[0013]所述繞組Wl和繞組W3組成互感器的另一個變比為3:1的獨立輸出繞組。
[0014]電子補償電路由電源模塊、運算放大電路、開路檢測電路和報警電路組成。起到補償磁勢的作用。
[0015]電源模塊:電源模塊主要是將開關電源提供的電壓通過整流、濾波、穩壓等電路處理成運算放大器正常工作所需的電壓。
[0016]運算放大電路:運算放大電路主要是將線圈W5檢查到的電勢經過放大電路的處理後在W4產生補償電流14，起到補償磁勢的作用。
[0017]開路檢測電路:電流互感器二次側在運行中不允許開路，因此在電流互感器二次側增加了開路檢測電路，電流互感器二次開路時電流經過整流電路流過，此時檢測線圈採樣電流信號經過處理後傳送給外部控制電路，外部控制電路發送控制信號控制二次迴路保護繼電器短接，保證電流互感器二次側不會開路。
[0018]報警電路:當檢測到電子補償電路補償結果異常時，報警電路將採集到的異常信號傳輸給報警裝置。
[0019]本實用新型的有益效果是:
[0020]1.本實用新型能夠完成三相流水線和三相等電位較校驗裝置校驗不脫鉤或者無法脫鉤的三相直接接入式電錶的檢驗，整體結構簡單、大方、美觀，進出線規範，電流輸入輸出接線方式簡潔、可靠、方便使用。
[0021]2.改變了目前電流互感器一次側引出線的方式和目前電流互感器磁芯上面繞制的大電流線的加工方式，也改變了電流互感器補償板和二次側短接繼電器及整流橋的安裝位置，規範了一、二次電流引出線安裝方式，方便了現場安裝配線，完善互感器的加工、檢查和安裝工藝。
[0022]3.規範了互感器二次開路採用報警信號輸出方式，當電流互感器遇到異常情況時，能夠及時報警，提醒工作人員採取措施。同時，多功能板和電壓繼電器板合併使用縮小了整體體積，便於攜帶，電路板安裝導槽方便進出線的走線方式。
[0023]4.本實用新型為電流隔離互感器中的標準的系列化產品，外觀整潔漂亮，精度高、體積小、功率大、帶有保護電路、功率最高能達到45VA，外殼採用金屬外殼，可將隔離CT產生的磁場最大限度的屏蔽在隔離CT內部，更改了 PCB板的布局與安裝方式設計；提高印製板安裝速度；提高配線後的整體工藝。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型互感器殼體外部結構示意圖；
[0025]圖2為本實用新型互感器殼體側板結構圖；[0026]圖3為本實用新型互感器殼體接口處的剖視圖；
[0027]圖4為本實用新型互感器殼體接線埠結構圖；
[0028]圖5為本實用新型互感器殼體剖視圖；
[0029]圖6為本實用新型互感器鐵芯及繞組結構示意圖；
[0030]圖7為本實用新型電子補償電路板結構示意圖。
[0031]其中，1.互感器殼體，2.互感器補償板輸出端子，3.電流輸出端子Ia，4.電流輸入端子Iao,5.電流輸出端子Ib,6.電流輸入端子Ibo,7.電流輸出端子Ico,8.電流輸入端子Ico，9.散熱孔，10.矩形提手，12.互感器殼體上蓋，14.互感器殼體側板，15.插拔件，16.M4X12十字槽沉頭螺釘，17.銅接線柱，18.互感器，19.整流橋，20.電子補償電路板，21.中間隔板，22.青稞紙墊，23.電源模塊，24.運算放大電路，25.報警電路，26.開路檢測電路。
【具體實施方式】:
[0032]下面結合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明:
[0033]一種電流隔離互感器，包括:用於避免外部信號幹擾的互感器殼體1，坡莫合金鐵心1、坡莫合金鐵心11及其繞組11、12、13、14和W5，以及用於補償磁勢的電子補償電路板20 ;坡莫合金鐵芯及其繞組和電子補償電路板20設置於互感器殼體I內。
[0034]如圖1、圖2和圖3所示，互感器殼體I為長方體外殼設計，殼體側板上還印有絲印，絲印為實用新型名稱，互感器殼體I為四面封閉的箱體。殼體外表面設置有散熱孔9、矩形提手10、電流輸入端子、電流輸出端子、補償板輸入、輸出端子。殼體前後面各互感器殼體側板14有兩排散熱孔9，用於互感器內部與外部通風，起到散熱及延長互感器使用壽命的作用。殼體前後面各互感器殼體側板14有內陷式矩形提手10，提攜方便。
[0035]其中電流輸入端子Iao4、電流輸入端子Ibo6、電流輸入端子IcoS主要為互感器線圈依次繞組提供IOOA電流。電流輸出端子Ia3、電流輸出端子Ib5、電流輸出端子Ic7主要是將一次繞組的電流按1:1變比感應到的電流輸出表座。互感器補償板輸出端子2主要是將一次繞組的IOOA電流按3:1變比輸出。互感器補償板輸出端子2中包括接地端子GND、電壓±50V端子、報警信號輸出端子、繼電器接通信號端子、繼電器斷開信號端子、開路檢測信號。
[0036]輸出端子中的GND、±50V主要是為互感器電子補償電路板20提供±50V的工作電壓；互感器電子補償電路板20主要是當電子補償電路出現意外時為報警裝置提供報警信號，由報警信號輸出端子輸出，報警信號輸出端子輸出有A相報警信號輸出端子、B相報警信號輸出端子、C相報警信號輸出端子。
[0037]當線圈檢測到電流互感器18 二次側開路時，由開路檢測輸出端子將檢測信號輸出給外部控制電路，外部控制電路將接收到的檢測信號進行處理，然後將輸出信號經接口端子輸送至互感器電子補償電路板20。
[0038]如圖4和圖5所示，互感器殼體I外部設置有內外通信的接線端子，接線端子為插拔件15，採用的銅接線柱17，接線柱採用M4X12十字槽沉頭螺釘16固定。
[0039]互感器殼體I內部結構中，互感器18設置於底層，互感器與互感器之間、以及互感器與殼體之間採用青稞紙墊22襯墊，避免互感器被磨損、碰撞。互感器18上方採用中間隔板21與下方的互感器18隔離。
[0040]電子補償電路板20安裝於中間隔板21上方，整流橋19安裝於中間隔板21下方，隔板上方由互感器殼體上蓋12封閉，中間隔板21上設有整流橋19，整流橋19為互感器電子補償電路板板20的開路檢測電路提供直流信號。
[0041]如圖6所示，互感器18採用雙鐵心坡莫合金，線圈繞組如上圖所示，鐵心I和初次級繞組組成基本互感器，經補償後，在理想情況下，鐵心I的激勵磁通應該為零，但實際上總還有點殘留磁通Φ，檢測繞組W5也繞在鐵心I上，在殘留磁通Φ下，產生檢測電勢E5，E5很小，經電子補償電路放大後在W4上產生補償電流14 ;鐵心II和初次級繞組W1、W2組成另一個互感器，補償繞組W4也繞在鐵心II上，14產生補償磁勢I4*W4，若I4*W4能完全補償鐵心中的激磁磁勢，則鐵心I就能組成零磁通互感器，即為理想互感器。繞組Wl和W3組成互感器另一個變比為3:1的獨立輸出繞組。主要起到增加互感器在小電流時的精度及帶載能力的作用，在校驗經感器接入的電能表時可以大大提高毫安級電流試點的測試精度。
[0042]如圖7所示，所述電子補償電路板20包括:將開關電源提供的電壓轉換成運算放大器正常工作所需電壓的電源模塊23，用於產生補償電流的運算放大電路24，用於防止電流互感器二次側在運行中開路的開路檢測電路26以及檢測到電子補償電路補償結果異常時的報警電路25，電源模塊23與運算放大電路24和報警電路25分別連接，運算放大電路24與報警電路25連接，開路檢測電路26連接互感器二次側繞組。
[0043]上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但並非對本實用新型保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護範圍以內。
【權利要求】
1.一種電流隔離互感器，其特徵是，包括:用於避免外部信號幹擾的互感器殼體，坡莫合金鐵心1、坡莫合金鐵心11及其繞組11、12、13、14和W5，以及用於補償磁勢的電子補償電路；坡莫合金鐵芯及其繞組和電子補償電路設置於互感器殼體內，所述電子補償電路的兩端分別連接繞組W4和繞組W5 ;電子補償電路包括:將開關電源提供的電壓轉換成運算放大器正常工作所需電壓的電源模塊，用於產生補償電流的運算放大電路，用於防止電流互感器二次側在運行中開路的開路檢測電路以及檢測到電子補償電路補償結果異常時的報警電路；所述電源模塊與運算放大電路和報警電路分別連接，運算放大電路與報警電路連接，開路檢測電路連接互感器二次側繞組。
2.如權利要求1所述的一種電流隔離互感器，其特徵是，所述互感器殼體為長方體外殼，殼體外表面設置有散熱孔、矩形提手、電流輸入端子、電流輸出端子、互感器補償板輸入和輸出端子。
3.如權利要求2所述的一種電流隔離互感器，其特徵是，所述互感器殼體前後外表面各有兩排散熱孔，互感器殼體前後外表面各有內陷式矩形提手。
4.如權利要求1所述的一種電流隔離互感器，其特徵是，所述互感器殼體外部設置有內外通信的接線端子，接線端子為插拔件，採用銅接線柱並用螺釘固定。
5.如權利要求1所述的一種電流隔離互感器，其特徵是，所述互感器與互感器之間、互感器與互感器殼體之間均採用青稞紙墊襯墊，上方互感器與下方互感器採用中間隔板隔離。
6.如權利要求5所述的一種電流隔離互感器，其特徵是，所述中間隔板上方安裝電子補償電路板，中間隔板下方安裝用於為互感器補償板開路檢測電路提供直流信號的整流橋。
7.如權利要求1所述的一種電流隔離互感器，其特徵是，所述鐵芯1、鐵心II和初次級繞組Wl、W2組成基本互感器；電子補償電路的檢測繞組W5繞在鐵心I上；補償繞組W4繞在鐵心II上。
8.如權利要求1所述的一種電流隔離互感器，其特徵是，所述繞組Wl和繞組W3組成互感器的另一個變比為3:1的獨立輸出繞組。
【文檔編號】G01R15/18GK203572862SQ201320760424
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月26日 優先權日:2013年11月26日
【發明者】王運全, 陳偉斌, 餘義宙, 田道廣, 王道乾, 楊衛華 申請人:國家電網公司, 國網山東省電力公司電力科學研究院