[发明专利]电流比率标准器的设计方法及其产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁计量用或者电力设备用电流比率标准器的设计方法和产品。

背景技术

一种电流比率标准器的设计制造方法，以电流比率标准器中的音频双级电流互感器为例：

1.现有设计偏重于音频低端精度，为了减小低频端误差，常用增大铁芯截面和增加绕组匝数等方法，结果导至高频端电容误差增大，以T.M.Souders设计制造的双级电流互感器为例，其低频端误差为0.1～0.2PPM，而高频端误差则大到11.6PPM。(见图2)。

2.在多量限双级电流互感器中，现有技术设计时，为了减少电容误差随变比而变化，常在初级绕组的内层和外层都加上静电屏蔽，从而加大了对地电容，导至电容误差增大。

3.为了减小杂散耦合，现有设计采用坡莫合金盒式磁屏蔽结构，如图4项3、4、5、6所示。从而使结构复杂化、制造困难、绕组尺寸增大、电容误差增大，并导至造价高、售价昂贵。主要材料消耗达本发明方法的8.3倍。

4.在P.N.Miljoncic文献1中认为电流比率标准器设计时，所有尺寸都与它的铁芯平均直径成正比，当铁芯内孔增大时，则铁芯及绕组尺寸将随之增大，从而体积和重量增加，事实上经推导上述关系并不存在，按该理论依据根本无法设计出高精度的双级电流互感器。

现有技术中的双级电流互感器的铁芯结构见图5(国家计量科学院设计制造的)和图3(美国T.M.Souders设计制造的)。

发明内容

本发明的任务是提供一种电流比率标准器，特别是高精度、宽频带音频电流互感器和电流比较仪的设计制造方法。

一种电流比率标准器的设计、制造方法，特别适用于高精度、宽频带音频双级电流互感器和电流比较仪，其特征是按照公式(1)设计，采用逆磁金属外壳屏蔽，主铁芯内外径与带辅助铁芯的具有绝缘层绕组的内外径相等。

优选的所述的设计制造方法，其特征是初级绕组匝数和次边绕组1的边长是由公式(1)确定的，以达到高低频端误差接近的一种设计方法。

优选的所述的设计制造方法，其特征是取消初级绕组外层的静电屏蔽，采用逆磁金属外壳屏蔽以达到减少杂散耦合和电容误差的一种设计方法。

优选的所述的设计方法，其特征是主铁芯内外径与带辅助铁芯，具有绝缘层的绕组内外径相等的设计方法。

一种电流比率标准器，其特征是按照权利要求1、3、4所设计制造的电流比率标准器。

优选的所述的电流比率标准器，其特征是一种高精度、宽频带音频双级电流互感器。

优选的所述的电流比率标准器，其特征是一种电流比较仪。

应用本发明设计方法可制造高精度电流比率标准器，尤其适用于制造各种比率的宽带音频双级电流互感器和电流比较仪。

附图说明

图1，为本发明实施例(5102550/5)宽带音频双级电流互感器特性曲线图。

图2，为T.M.Souders制造的2号双级电流互感器特性曲线图。

图3，T.M.Souders制造的双级电流互感器铁芯结构截面图，图中：1带保护盒的辅助铁芯；2带绝缘的次级2绕组；3Mu合金屏蔽盒；4主铁芯。

图4，常见的双级电流互感器和电流比较仪铁芯结构截面图。图中：1带保护盒的辅助铁芯；2带绝缘的次级2绕组；3、4、5、6为主铁芯，(并作磁屏蔽盒)；7铜屏蔽盒。

图5，为中国计量科学研究院制造的双级互感器铁芯结构截面图，图中：1、4主铁芯；2带保护盒的辅助铁芯；3带绝缘的次边2绕组；5铜保护盒。

图6，本发明实施例5102550/5宽带音频双级电流互感器铁芯结构截面图，图中：1、4主铁芯；2带保护盒的辅助铁芯；3带绝缘的次边2绕组；5铜保护盒。

图7，本发明的实施例5102550/5宽带音频双级电流互感器的结构图，图中：1、10主铁芯；2铜保护盒；3辅助铁芯；4带绝缘的次级2绕组；5铜保护盒；6带绝缘次边，绕组；7静电屏蔽8带绝缘的初级绕组；9铜质外壳。

图8，1为升流变压器；2为被检电流比率标准器；3为比率误差装置；4为本发明电流比率标准器。

具体实施方式

应用本发明设计方法制造的(5102550)/5宽频带音频双级电流互感器，其结构如图7所示，技术数据如下：

辅助铁芯尺寸：φ100/φ80×15；

主铁芯尺寸：2×φ110/φ90×10；

金属外壳：1mm铜板制成；

次边绕组2：2×φ1.260匝；

次边绕组1：φ1.6860匝；