電流互感器的導電組件及其電流互感器的製作方法
2023-05-26 10:54:51 1
專利名稱：電流互感器的導電組件及其電流互感器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於電流互感器的導電組件，尤其涉及一種用於倒立式電流互感器的導電組件。本發明還涉及使用該導電組件的電流互感器。
背景技術：
在用於電力系統的傳統電磁式電流互感器中，通過磁芯電磁耦合的方式將用於電力傳輸的一次導體中的電流大小反饋到用於測量的二次導體中。一次導體穿設在磁芯上，二次導體纏繞於磁芯上，且它們之間存在一定的匝數比，以實現將一次導體中的高電流轉換為二次導體中的低電流。現有電磁式電流互感器中，一次導體存在一匝、二匝和四匝三種方式，而二次導體在磁芯上的纏繞方式只有一個固定數量的匝數。一次導體通過導電組件的形式穿設在磁芯上，且為了滿足客戶對於多變比的需求，使客戶能在不更換電流互感器的前提下，實現多變比在一臺電流互感器上共存，一般電流互感器都設有與導電組件配合使用的一次換接裝置。通過換接裝置，客戶能方便地改變一次導體相對於磁芯的匝數來控制電流互感器的變比。比如，如果一次導體為一匝，二次導體為一千匝，則電流互感器的一次電流和二次電流的變比就是1000: I ;如用戶利用換接裝置將一次匝數調整為二匝的話，由於二次導體匝數保持一千匝不變，則電流互感器的變比就變為500: I。以實現一次導體相對於磁芯的匝數為兩匝的導電組件的結構為例，圖1用於說明現有兩匝導電組件的結構示意圖。如圖所示，導電組件包括一個屏蔽管30和兩個導電桿40，其中兩個導電桿40為載流體且穿設於屏蔽管30中。屏蔽管30與導電桿40處於相同的電位，並用於改善導電桿的電場分布，使整個導電組件具有均勻一致的電位。當換接裝置使兩個導電桿40串聯連接時，相當於一次導體在磁芯上的匝數為兩匝，當換接裝置使兩個導電桿40並聯連接時，相當於一次導體在磁芯上的匝數為一匝。考慮到導電桿中承載的巨大電流，導電桿的尺寸和體積都很大，從而使得包套導電桿的屏蔽管的尺寸也很大，進而使得整個電流互感器的體積很大。屏蔽管中除了導電桿佔用的空間外，其他的空間均被閒置，佔用了大量的導電組件的材料，增加了整個電流互感器的成本。
發明內容
本發明的目的在於提供一種用於電流互感器的導電組件，該電流互感器用於測量一次導體中的電流。本發明提供的這種電流互感器的導電組件，包括一個屏蔽管和穿設於屏蔽管中的至少一個導電桿。屏蔽管和導電桿電位相同且彼此之間電氣隔離。屏蔽管可通過與導電桿電連接來承載一次導體中的電流。在保證安全承載額定電流的前提下，利用屏蔽管參與導電，提高了導電組件的空間利用率。對於同樣的額定電流要求，可以減少導電組件的尺寸並節省導電組件的材料，從而降低了生產成本。依據本發明電流互感器的導電組件的再一方面，導電組件具有一個與屏蔽管串聯連接的導電桿。
依據本發明電流互感器的導電組件的另一方面，導電組件具有一個與屏蔽管並聯連接的導電桿。依據本發明電流互感器的導電組件的又一方面，導電組件具有三個導電桿，三個導電桿和屏蔽管依次串聯連接。依據本發明電流互感器的導電組件的又一方面，導電組件具有三個導電桿，三個導電桿和屏蔽管相互並聯連接。依據本發明電流互感器的導電組件的又一方面，導電組件具有三個導電桿，屏蔽管與一個導電桿串聯，並與另外兩個串聯連接的導電桿並聯連接。依據本發明電流互感器的導電組件的又一方面，三個導電桿之間相互纏繞，它們的扭絞方向相同，且在導電組件的橫截面中，三個導電桿的橫截面圖形的幾何中心之間的連線形成一個等邊三角形。通過使用多股導電桿相互纏繞扭絞的方式，可以抵消一部分集膚效應對導電組件載流能力的影響，同時還可以使得導電組件的磁場均勻分布。依據本發明電流互感器的導電組件的又一方面，導電桿和/或屏蔽管由金屬鋁製備。依據本發明電流互感器的導電組件的又一方面，導電桿之間和/或屏蔽管與導電桿之間填充有聚氨酯或環氧樹脂。本發明的目的還在於還提供使用上述導電組件的電流互感器。
圖1用於說明現有兩匝導電組件的結構示意圖。圖2用於說明本發明電流互感器的導電組件一種示意性實施方式的結構示意圖。圖3和圖4用於比較說明圖2所示電流互感器的導電組件空間利用率的提升。圖5用於說明本發明電流互感器的導電組件另一種示意性實施方式的結構示意圖。圖6和圖7用於比較說明圖5所示電流互感器的導電組件空間利用率的提升。圖8用於說明圖5所示電流互感器的導電組件中導電桿之間的纏繞關係。標號說明10、30 屏蔽管20、40 導電桿。下文將以明確易懂的方式，結合
優選實施例，對電流互感器的導電組件及其電流互感器的上述特性、技術特徵、優點及其實現方式予以進一步說明。
具體實施例方式為了對發明的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照
本發明的具體實施方式
，在各圖中相同的標號表不相同或結構相似但功能相同的部分。為使圖面簡潔，各圖中只示意性地表示出了與本發明相關的部分，它們並不代表其作為產品的實際結構。另外，以使圖面簡潔便於理解，在有些圖中具有相同結構或功能的部件僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標出了其中的一個。圖2用於說明本發明電流互感器的導電組件的一種示意性實施方式的結構示意圖。如圖所示，電流互感器用於測量一次導體中的電流，其導電組件包括一個屏蔽管10和一個導電桿20。導電桿20穿設於屏蔽管10中，屏蔽管10和導電桿20具有相同的電位且彼此之間電氣隔離。當屏蔽管10與導電桿20串聯連接時，相當於一次導體在磁芯上的匝數為兩匝；當屏蔽管10與導電桿20並聯連接時，相當於一次導體在磁芯上的匝數為一匝。圖2所示的導電組件可以實現兩種不同的匝數比，並可以使用現有技術中任意一種換接方式實現導電桿與屏蔽管之間連接方式的改變。圖3和圖4用於比較說明圖2所示電流互感器的導電組件空間利用率的提升。圖3用於說明現有技術的導電組件中實現一匝和兩匝兩種相對於磁芯的匝數的一種示意性實施方式的截面示意圖。如圖所示，設屏蔽管10的直徑D為100mm,則整個屏蔽管10所包圍
的截面積為:
權利要求
1.電流互感器的導電組件，所述電流互感器用於測量一次導體中的電流，所述導電組件包括: 一個屏蔽管(10)和穿設於所述屏蔽管(10)中的至少一個導電桿(20)， 其特徵在於: 所述屏蔽管(10)和所述導電桿(20)的電位相同且彼此之間電氣隔離；以及 所述屏蔽管(10)可通過與所述導電桿(20)電連接來承載所述一次導體中的電流。
2.如權利要求1所述的導電組件，其特徵在於，所述導電組件具有一個與所述屏蔽管(10)串聯連接的所述導電桿(20)。
3.如權利要求1所述的導電組件，其特徵在於，所述導電組件具有一個與所述屏蔽管(10)並聯連接的所述導電桿(20)。
4.如權利要求1所述的導電組件，其特徵在於，所述導電組件具有三個所述導電桿(20)，三個所述導電桿(20)和所述屏蔽管(10)依次串聯連接。
5.如權利要求1所述的導電組件，其特徵在於，所述導電組件具有三個所述導電桿(20)，三個所述導電桿(20)和所述屏蔽管(10)相互並聯連接。
6.如權利要求1所述的導電組件，其特徵在於，所述導電組件具有三個所述導電桿(20)，所述屏蔽管(10)與一個所述導電桿(20)串聯，並與另外兩個串聯連接的所述導電桿(20)並聯連接。
7.如權利要求4至6中任意一項所述的導電組件，其特徵在於，三個所述導電桿(20)之間相互纏繞，它們的扭絞方向相同，且在所述導電組件的橫截面中，三個所述導電桿(20)的橫截面圖形的幾何中心之間的連線形成一個等邊三角形。
8.如權利要求1所述的導電組件，其特徵在於，所述導電桿(20)和/或所述屏蔽管(10)由金屬招製備。
9.如權利要求1所述的導電組件，其特徵在於，所述導電桿(20)之間和/或所述屏蔽管(10)與所述導電桿(20)之間填充有聚氨酯或環氧樹脂。
10.一種電流互感器，其特徵在於，包括如權利要求1至9中任意一項所述的導電組件。
全文摘要
本發明提供了一種電流互感器的導電組件，包括一個屏蔽管(10)和穿設於所述屏蔽管(10)中的至少一個導電桿(20)。所述屏蔽管(10)和所述導電桿(20)的電位相同且彼此之間電氣隔離。所述屏蔽管(10)可通過與所述導電桿(20)電連接來承載所述一次導體中的電流。本發明還提供了使用上述導電組件的電流互感器。利用屏蔽管參與導電，提高了導電組件的空間利用率，對於同樣的額定電流要求，可以減少導電組件的尺寸並節省導電組件的材料，從而降低了生產成本。
文檔編號H01F27/36GK103117161SQ201110366140
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者戴今是, 秦淑 申請人:上海Mwb互感器有限公司