CN104166117B - 一种电子式电流互感器的大电流合成回路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电子式电流互感器的大电流合成回路，包括两个通过引线铜排对称连接的矩形框体；矩形框体的框架内设置有10匝导体铜排；引线铜排包括四个铜排抽头，矩形框体上分别设置两个铜排抽头；交流回路单元的输出端为一个矩形框体的任一铜排抽头和另一个矩形框体的任一铜排抽头；直流回路单元的输出端为另外两个所述铜排抽头。与现有技术相比，本发明提供的一种电子式电流互感器的大电流合成回路，采用“8”字形回绕结构，让多匝一次导线在绕组圆周上均等分布，其产生的磁场整体上分段均匀，实现一次大电流可达2万安培的输出。
Description
技术领域
本发明涉及一种大电流合成回路，具体涉及一种电子式电流互感器的大电流合成回路。
背景技术
电磁式电流互感器的一次电流太大，如大容量发电机出口电流互感器的一次额定电流达到几十kA，因此在产品出厂检测、试验室检测和现场交接检测时均不能直接产生这样大的稳定一次额定电流。
目前，一般用一次导体均匀绕制等安匝的方法使单匝较小电流通过等安匝产生等效的一次大电流，即沿试品线圈圆周方向均匀绕制软导线的数匝线圈作为一次等安匝线圈。但用等安匝法的电流互感器误差检测过程中，其误差与一次电流直接法的结果存在偏差，甚至有时达到1％。分析发现用两种试验方法出现较大偏差的误差均是计量级和测量级的电流互感器，而保护级电流互感器鲜见有类似现象。究其原因发现，设计时计量级和测量级电流互感器的铁芯磁密取值比保护级要高，且铁芯截面积也小很多；实际运行时，一次母线置于电流互感器中心位置，一次电流产生的磁场在铁芯内部分布较均匀，误差性能满足设计要求。等安匝法误差检测时，虽然多匝一次导线在绕组圆周上均等分布，产生的磁场整体分段均匀，但每匝线圈平面附近的磁场最强，这就造成其对应的铁芯局部的磁密增高，甚至出现局部磁饱和，铁损增加，一次励磁电流加大，最终造成互感器误差也相应出现偏差。因此，需要适当增加电流互感器铁芯截面、减小磁密取值、增加屏蔽绕组和优化一次导线布置等改进措施来克服这种偏差缺陷。
采用Rogowski线圈和法拉第磁光效应两种传感原理的电子式电流互感器的传感部件没有铁芯，没有磁饱和现象，闭合曲线上的局部强磁场对传感器输出没有直接影响。因此，基于电子式电流互感器的结构特点，需要提供一种更加接近实际工况运行且能够与一次电流直接法等效的等安匝大电流合成回路。
发明内容
为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种电子式电流互感器的大电流合成回路，所述回路包括交流回路单元和直流回路单元，所述回路包括将两个矩形框体对称连接在同一面上的引线铜排；所述矩形框体的框架由10匝间隔平行设置的导体铜排组成；所述引线铜排包括四个铜排抽头，所述矩形框体上分别设置两个铜排抽头；
所述交流回路单元的输出端为一个矩形框体的任一铜排抽头和另一个矩形框体的任一铜排抽头；所述直流回路单元的输出端为另外两个所述铜排抽头。
优选的，所述导体铜排之间设置绝缘环氧板；一个矩形框体的导体铜排与另一个矩形框体的导体铜排交叉布置，使得交流电流和直流电流在所述导体铜排上均匀分布；
优选的，两个所述矩形框体连接部分的导体铜排通过绝缘夹件固定；所述绝缘夹件包括绝缘环氧板、长螺杆和金属板；
优选的，所述绝缘环氧板设置在所述导体铜排之间，用于连接两个矩形框体之间不同匝的导体铜排，并将连接后的导体铜排之间绝缘；
优选的，所述长螺杆固定在所述导体铜排的通孔和所述绝缘环氧板的通孔之间，所述长螺杆外包围有绝缘管；所述金属板设置在矩形框体的框架外侧，用于夹紧所述导体铜排和所述绝缘环氧板；
优选的，所述矩形框体的导体铜排通过等间距设置的连接件进行固定；所述连接件包括绝缘环氧板、长螺杆和金属板；
优选的，所述绝缘环氧板设置在所述导体铜排之间，用于将所述交流回路单元的导体铜排与所述直流回路单元的导体铜排进行绝缘，并将所述交流回路单元的导体铜排短接，将所述直流回路单元的导体铜排短接；
优选的，所述长螺杆固定在所述导体铜排的通孔和所述绝缘环氧板的通孔之间，所述长螺杆外包围有绝缘管；所述金属板设置在矩形框体的框架外侧，用于夹紧所述导体铜排和所述绝缘环氧板；
优选的，所述矩形框体的框架采用奥氏体不锈钢板；
优选的，所述引线铜排的铜排抽头包括绝缘环氧板、长螺杆和抽头；
所述绝缘环氧板设置在所述导体铜排之间，用于改变交流回路单元和直流回路单元的输出端的导体铜排匝数；
所述长螺杆固定在所述导体铜排的通孔和所述绝缘环氧板的通孔之间，所述长螺杆外包围有绝缘管；
所述抽头，用于与所述电子式电流互感器的交流回路和直流回路连接。
与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：
1、本发明技术方案中，采用等安匝方法和“8”字形回绕结构，左右各10匝，共20匝，多匝一次导线在绕组圆周上均等分布，产生的磁场整体分段均匀，实现一次输出达2万安培的大电流；
2、本发明技术方案中，通过等安匝一次导体交错布置，交流直流两种电流导体的结构完全一样，在空间上近似合成一起，使稳态工频电流和直流瞬时电流完美合成；
3、本发明技术方案中的，铜排连接处用一只连接件使多达20匝铜排紧固连接，便于试验回路拆装；
4、本发明技术方案中，引线铜排上可以设置多个抽头，而各抽头的连接方式不同，可以改变合成回路的匝数，提高合成回路的通用性。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是：本发明实施例中一种电子式电流互感器的大电流合成回路的立体图；
图2是：本发明实施例中一种电子式电流互感器的大电流合成回路的正视图；
图3是：本发明实施例中一种电子式电流互感器的大电流合成回路的横截面图；
图4是：本发明实施例中绝缘夹件的分解图；
图5是：本发明实施例中连接件固定的导体铜排的示意图；
其中，1是绝缘夹件，2是连接件，3是引线铜排，4是铜排抽头；11是绝缘环氧板，12是长螺杆，13是金属板。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的组件或具有相同或类似功能的组件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供的适用于电子式电流互感器的大电流合成回路，如图1所示，包括两个矩形框体、导体铜排、引线铜排、绝缘夹件和连接件；
1、矩形框体；
如图1和2所示，引线铜排3将矩形框体对称连接在同一面上，每个矩形框体的框架由10匝间隔平行设置的导体铜排组成，两矩形框体共20匝导体铜排；即合成回路的交流回路单元和直流回路单元均采用“8”字形回绕结构，左右各10匝，共20匝，让多匝一次导线在绕组圆周上均等分布，产生的磁场整体上分段均匀的磁场，实现一次输出高达2万安培的大电流可；
矩形框体的框架采用奥氏体不锈钢板。
2、引线铜排；
引线铜排3包括四个铜排抽头4，每个矩形框体上分别设置两个铜排抽头4；该合成回路的交流回路单元的输出端为一个矩形框体的任一铜排抽头4和另一个矩形框体的任一铜排抽头4；直流回路单元的输出端为另外两个铜排抽头4。
3、导体铜排；
如图3所示，导体铜排之间设置绝缘环氧板；一个矩形框体的导体铜排与另一个矩形框体的导体铜排交叉布置，使得交流电流和直流电流在导体铜排上均匀分布；两个矩形框体连接部分的导体铜排通过绝缘夹件固定。
4、绝缘夹件；
如图4所示，绝缘夹件包括绝缘环氧板11、长螺杆12和金属板13；
绝缘环氧板11设置在导体铜排之间，用于连接两个矩形框体之间不同匝的导体铜排，并将连接后的导体铜排之间绝缘；
长螺杆12固定在导体铜排的通孔和绝缘环氧板11的通孔之间，长螺杆12外包围有绝缘管；金属板13设置在矩形框体的框架外侧，用于夹紧导体铜排和绝缘环氧板11。
5、连接件；
矩形框体的导体铜排通过等间距设置的连接件进行固定；连接件包括绝缘环氧板、长螺杆和金属板；如图5所示，仅用一只连接件最多可以使20匝铜排紧固连接，便于试验拆装；
绝缘环氧板设置在导体铜排之间，用于将交流回路单元的导体铜排与直流回路单元的导体铜排进行绝缘，并将交流回路单元的导体铜排短接，将直流回路单元的导体铜排短接；
长螺杆固定在导体铜排的通孔和绝缘环氧板的通孔之间，长螺杆外包围有绝缘管；金属板设置在矩形框体的框架外侧，用于夹紧导体铜排和所述绝缘环氧板。
6、引线铜排；
引线铜排的铜排抽头包括绝缘环氧板、长螺杆和抽头，为提高试验回路的通用性，在回路的中间设计了多个抽头，通过各抽头的不同连接方式，可以改变试验回路的匝数；
绝缘环氧板设置在导体铜排之间，用于改变交流回路单元和直流回路单元的输出端的导体铜排匝数；长螺杆固定在导体铜排的通孔和绝缘环氧板的通孔之间，长螺杆外包围有绝缘管；抽头，用于与电子式电流互感器的交流回路和直流回路连接。
本发明的另一个实施例为：
电子式电流互感器的大电流合成回路包括设置在U形槽内的矩形框体；矩形框体的框架由10匝间隔平行设置的导体铜排组成；矩形框体的数目为2，引线铜排将矩形框架对称连接在同一平面上后固定在U形槽的竖直架之间；引线铜排设置在U形槽的水平架上，包括四个铜排抽头；矩形框体上分别设置两个铜排抽头。
最后应当说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是其全部的实施例，本领域普通技术人员在本发明的启发下对其所作的修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电子式电流互感器的大电流合成回路，所述大电流合成回路包括交流回路单元和直流回路单元，其特征在于，所述大电流合成回路包括将两个矩形框体对称连接在同一面上的引线铜排；所述矩形框体的框架由10匝间隔平行设置的导体铜排组成；所述引线铜排包括四个铜排抽头，所述矩形框体上分别设置两个铜排抽头；
所述交流回路单元的输出端为一个矩形框体的任一铜排抽头和另一个矩形框体的任一铜排抽头；所述直流回路单元的输出端为另外两个所述铜排抽头；
两个所述矩形框体连接部分的导体铜排通过绝缘夹件固定；所述绝缘夹件包括绝缘环氧板、长螺杆和金属板；
所述长螺杆固定在所述导体铜排的通孔和所述绝缘环氧板的通孔之间，所述长螺杆外包围有绝缘管；所述金属板设置在矩形框体的框架外侧，用于夹紧所述导体铜排和所述绝缘环氧板。
2.如权利要求1所述的回路，其特征在于，所述导体铜排之间设置绝缘环氧板；一个矩形框体的导体铜排与另一个矩形框体的导体铜排交叉布置，使得交流电流和直流电流在所述导体铜排上均匀分布。
3.如权利要求1所述的回路，其特征在于，所述绝缘环氧板设置在所述导体铜排之间，用于连接两个矩形框体之间不同匝的导体铜排，并将连接后的导体铜排之间绝缘。
4.如权利要求1所述的回路，其特征在于，所述矩形框体的导体铜排通过等间距设置的连接件进行固定；所述连接件包括绝缘环氧板、长螺杆和金属板。
5.如权利要求4所述的回路，其特征在于，所述连接件的绝缘环氧板设置在所述导体铜排之间，用于将所述交流回路单元的导体铜排与所述直流回路单元的导体铜排进行绝缘，并将所述交流回路单元的导体铜排短接，将所述直流回路单元的导体铜排短接。
6.如权利要求4所述的回路，其特征在于，所述连接件的长螺杆固定在所述导体铜排的通孔和所述连接件的绝缘环氧板的通孔之间，所述连接件的长螺杆外包围有绝缘管；所述连接件的金属板设置在矩形框体的框架外侧，用于夹紧所述导体铜排和所述连接件的绝缘环氧板。
7.如权利要求1所述的回路，其特征在于，所述矩形框体的框架采用奥氏体不锈钢板。
8.如权利要求1所述的回路，其特征在于，所述引线铜排的铜排抽头包括绝缘环氧板、长螺杆和抽头；
所述铜排抽头的绝缘环氧板设置在所述导体铜排之间，用于改变交流回路单元和直流回路单元的输出端的导体铜排匝数；
所述铜排抽头的长螺杆固定在所述导体铜排的通孔和所述铜排抽头的绝缘环氧板的通孔之间，所述铜排抽头的长螺杆外包围有绝缘管；
所述抽头，用于与所述电子式电流互感器的交流回路和直流回路连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |