[实用新型]一种低压耐直流电流互感器

说明书

技术领域    

    本实用涉及一种低压耐直流电流互感器，属电力计量技术领域。

背景技术    

低压电流互感器用于低压电力用户电能计量装置的电流比例变换，由磁芯（超微晶磁芯）、线圈及绝缘材料构成，仅能准确测量50Hz、失真度＜5%的正弦波电流。当今社会电力用户的负荷性质朝多元化发展，其中一些用户的负荷含有大量的直流分量甚至是半波直流负荷，电流互感器受到半波电流的直流分量影响，磁芯接近饱和区，等效磁导率下降，使得电流互感器误差向负方向移动，导致电流互感器在半波直流状态下出现-30%～-70%的误差，严重影响了电能计量的公平、公正。在0～60A负荷电流范围内，直接接入式三相电能表已解决上述问题，其技术方案是采用耐直流电流互感器将电流（包括半波直流电流）转换为电压信号输送至采样电路，三相电能表内采用的耐直流电流互感器为I/V转换型，与低压电流互感器的I/I比例变换型原理不一致，也不具备低压电流互感器必备的电流驱动能力（通常为5VA）。当负荷电流＞60A时就只有靠电流互感器将负荷电流按比例变换成5A或1A小电流输送至三相电能表才能进行电能计量。如何使电流互感器即满足正弦波电流工况又满足半波直流负荷工况下准确计量成为电能计量工作者的一道棘手难题。依据计量器具误差理论研究一种低压耐直流电流互感器对改变上述局面，具有重要意义。

发明内容    

本实用新型的目的是，为了解决电流互感器受到半波电流的直流分量影响铁芯接近饱和区等效磁导率下降导致计量不准确的问题，本发明提供了一种低压耐直流电流互感器。

本实用新型的原理是，本实用新型仅改变电流互感器的磁芯，采用铁基非晶磁芯与超微晶磁芯按一定比例组成复合磁芯替代传统电流互感器的磁芯，保持其他制造方法及工艺不变。超微晶材料具有很高的导磁率，大量应用于电流互感器的磁芯，但由于饱和磁感系数小，当被测电流含直流分量时容易出现饱和现象。铁基非晶材料的导磁率较超微晶磁芯稍差，但具有较低的铁损，大量应用于变压器的磁芯，同时还具有饱和磁感系数大的特点，当被测电流含直流分量时不易出现饱和现象。由于铁基非晶和超微晶磁性能方面具有互补性，将这两种材料组成复合磁芯，由这种复合磁芯制作的电流互感器在全面满足相关规程技术要求的同时，还能够满足对含有直流分量状态下对电流的准确计量。

本实用新型的技术方案是，本实用新型耐直流电流互感器由圆环形复合磁芯、二次绕组、环氧树脂绝缘层和外壳组成。二次绕组绕在圆环形复合磁芯上，环氧树脂浇注在绕有二次绕组的复合磁芯上，安装在互感器外壳中，二次绕组引线连接在互感器外壳的接线柱上。

圆环形复合磁芯由圆环形超微晶磁芯和圆环形铁基非晶磁芯迭合而成，再在迭合的复合磁芯外紧密包裹绝缘层。二次绕组绕在裹有绝缘层的复合磁芯上。

本实用新型的有益效果是，采用基于铁基非晶/超微晶复合磁芯技术制造的抗直流低压电流互感器，可实现在半波直流负荷状态下的电能量准确计量且误差＜3%，同时满足相关规程的技术要求。弥补了低压电流互感器在半波直流负荷状态下不能正确计量的重大技术缺陷，该技术可操作性强，将原有电流互感器超微晶磁芯与铁基非晶磁芯按比例叠加构成复合磁芯即可。具有不改变原有电流互感器绕制技术、浇注技术、安装方式、更换方便等优点，可降低产品升级换代的设备成本。

本实用新型适用于低压耐直流电流互感器。

附图说明    

图1为本实用新型低压耐直流电流互感器外形主视图；

图2为本实用新型低压耐直流电流互感器外形俯视图；

图3为本实用新型实施例低压耐直流电流互感器复合磁芯结构示意图；

图4为带绝缘的复合磁芯结构示意图；

图中图号：1是超微晶磁芯；2是铁基非晶磁芯；3是绝缘保护层。

具体实施方式

本实用新型实施例耐直流电流互感器由圆环形复合磁芯、二次绕组、环氧树脂绝缘层组成。

本实施例耐直流电流互感器的圆环形复合磁芯由圆环形超微晶磁芯1和圆环形铁基非晶磁芯2迭合而成，圆环形超微晶磁芯的外形尺寸：外径×内孔×厚度为70㎜×42㎜×25㎜；圆环形铁基非晶磁芯的外形尺寸：外径×内孔×厚度为65㎜×45㎜×30㎜。二个圆环同心迭合后，外层用绝缘材料裏复。

二次绕组绕在裹复绝缘材料的圆环形复合磁芯上，环氧树脂浇注在绕有二次绕组的复合磁芯上；经过绝缘处理的带二次绕组的复合磁芯安装在互感器外壳中，二次绕组引线连接在互感器外壳的接线柱上。