[发明专利]一种磁感应电流转移模块及其电流转移方法

说明书

公开了一种磁感应电流转移模块及其电流转移方法，所述磁感应电流转移模块包括电感和接入端，电感包括原边电感(1)和副边电感(2)，接入端包括原边接入端(3)和副边接入端(4)，所述原边电感(1)两端通过原边接入端(3)实现与外部电路的连接，副边电感(2)两端通过副边接入端(4)实现与外部电路连接；所述原边电感(1)与副边电感通(2)过磁场耦合且原边电感(1)与副边电感通(2)相互之间电气绝缘。

技术领域

本发明涉及一种磁感应电流转移模块及其电流转移方法，特别是涉及一种利用磁场感应来实现电流产生或转移的电气装置。

背景技术

直流断路器是直流供电系统安全运行的保证，因为直流电流中没有自然过零点，采用直接开断的方式将受到很大的制约，解决这一问题的有效思路是基于电流转移创造电流过零点的新型开断方式。电流转移的方式可以分为自然电流转移和强制电流转移两种方式。其中自然电流转移方式的效果受到元件参数、元件配合、工作条件等多种因素的影响，工程实际应用有诸多限制。与之相比，强制电流转移的方式有更高的工程应用价值。直流系统短路电流具有幅值高、上升快、危害巨大的特点，而如何安全、可靠及快速地将电流强制转移则是这一新型开断方式所面临的首要问题。

专利文献CN201610854069.X公开了一种隔离注入式电流转移电路，该文献通过在转移电流电路中增加一种互感器，通过互感器将电流强制转移至电容器，并实现控制侧与直流系统之间的隔离，显著地减小了充电单元的电压等级与体积，提高工作可靠性。

专利文献CN201610854068.5公开了一种瞬变磁脉冲感应式电流转移电路，可以应用于直流断路器等诸多领域。该文献通过在转移电流电路中增加一种互感器，通过互感器直接将电流转移至避雷器，省去了传统技术的转移过程，动作速度快，原、副边隔离，具有广泛的应用前景。

上述文献均使用了磁感应电流转移方法，但是，上述专利文献仅仅涉及电流转移电路和转移方法，理论性较强，而对磁感应电流转移模块本身的实现缺乏探讨，成为限制该种转移方式更好应用的原因之一。另一方面，目前市面上已出现的互感器虽然种类众多，但是其工作电流较小，电流-体积比低，难以适应大容量电力系统动辄数千安的电流要求。针对以上问题，本专利旨在提供一种磁感应电流转移模块。该磁感应电流转移模块在保留了磁感应绝缘特性的同时，具有很高的互感系数和工作电流范围，并且体积小、易于加工、加工成本低、加工重复性好，能大大推进强制电流转移技术的发展。

本专利的应用并不止于上述提及的方面，发明人认为本专利在交、直流断路器，交、直流限流器，脉冲变压器，交、直流电源等领域内均有应用价值。在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足或缺陷，本发明的目的在于提出一种磁感应电流转移模块及其电流转移方法，通过合理的结构设计，能实现能量在磁感应电流转移模块原边和副边相互传递，进而完成电流的产生和转移。并且由于该磁感应电流转移模块原边和副边相互隔离，可以实现强、弱电分离，隔绝相互干扰，保护低压电路元件。本发明的磁感应电流转移模块结构简单、部件少，大大减少了加工成本和加工难度。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。

本发明的一方面，一种磁感应电流转移模块包括电感和接入端，电感包括原边电感和副边电感，接入端包括原边接入端和副边接入端，所述原边电感两端通过原边接入端实现与外部电路的连接，副边电感两端通过副边接入端实现与外部电路连接；所述原边电感与副边电感通过磁场耦合且原边电感与副边电感通相互之间电气绝缘。

在所述的磁感应电流转移模块中，所述电感扁平螺旋环绕，匝与相邻匝间沿电感径向延伸。

在所述的磁感应电流转移模块中，原边电感和副边电感沿电感轴向摆放，且原边电感与副边电感平面相互平行，原边电感的内外径与副边电感相同或者不相同。