CN112712982B - 一种电流互感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电流互感器,属于电流检测技术领域。电流互感器包括一次侧和二次侧,所述二次侧包括保护级线圈、测量级线圈、计量级线圈和TPY级线圈,所述计量级线圈包括:铁芯、以及由内到外依次环绕铁芯缠绕的内绝缘层、电磁线层、外绝缘层;还包括:屏蔽层,设置在外绝缘层外侧,用于屏蔽TPY级线圈气隙所产生的漏磁。本发明通过在计量级线圈的外侧设置屏蔽层,该屏蔽层可以产生一层闭合的电磁场,将TPY级线圈气隙所产生的漏磁屏蔽掉,避免了计量级线圈的测量误差,保证计量级线圈计量的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电流互感器,属于电流检测技术领域。
背景技术
现有的电流互感器如图1所示,其二次侧包括保护级线圈1、测量级线圈2、计量级线圈3、TPY级线圈4(即暂态保护TPY线圈)和TPY级线圈5,可以实现电流大小测量、计量仪表显示和线路保护的功能。其中计量级线圈3的结构如图2所示,主要有环形铁芯31、电磁线(圆形漆包线)、绝缘材料(聚酯薄膜)构成,计量级线圈3的缠绕方法为:根据技术工艺要求,首先在环形铁芯31的外表面缠绕聚酯薄膜绝缘材料的内绝缘层32;接着再根据参数要求缠绕由多层电磁线构成的电磁线层33,电磁线层33的层与层之间需要缠绕聚酯薄膜绝缘,以保证层间绝缘;最后在最外层缠绕聚酯薄膜的外绝缘层34。
一般情况下,在500kV及以上的电压等级线路中采用电流互感器进行电流检测,线路一次电流过大,一般在4000A以上,多个绕组组合在一起时,计量级线圈3在通4000A以上的大电流的情况下,容易出现TPY级线圈气隙漏磁的现象,导致出现误差,会出现计量不合格的现象。
为此,需要提出一种新型的电流互感器,以满足产品电气性能结构要求,消除TPY级线圈气隙漏磁对计量级线圈3误差数据的影响,确保产品质量。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电流互感器,用以解决现有电流互感器准计量确性低的问题。
为实现上述目的,本申请提出了一种电流互感器的技术方案,电流互感器包括一次侧和二次侧,所述二次侧包括保护级线圈、测量级线圈、计量级线圈和TPY级线圈,所述计量级线圈包括:
铁芯、以及由内到外依次环绕铁芯缠绕的内绝缘层、电磁线层、外绝缘层;
还包括:
屏蔽层,设置在外绝缘层外侧,用于屏蔽TPY级线圈气隙所产生的漏磁。
本发明的电流互感器的技术方案的有益效果是:本发明通过在计量级线圈的外侧设置屏蔽层,该屏蔽层可以产生一层闭合的电磁场,将TPY级线圈气隙所产生的漏磁屏蔽掉,避免了计量级线圈的测量误差,保证计量级线圈计量的准确性。
进一步的,所述屏蔽层包括导线形成的绕组和绝缘介质,所述绕组缠绕在外绝缘层的外侧,所述绝缘介质缠绕在绕组外侧。
进一步的,为了保证屏蔽效果,提高计量的准确性,所述绕组的缠绕匝数根据计量级线圈的尺寸进行设定。
进一步的,为了提高屏蔽效果,所述绕组包括等分的n个子绕组,n个子绕组覆盖整个外绝缘层,每个子绕组的缠绕方向一致,并且按照设定的缠绕方向依次为子绕组的首端和尾端,每个子绕组的首端相连接,每个子绕组的尾端相连接。
进一步的,所述铁芯为环形铁芯。
进一步的,所述绝缘介质为聚酯薄膜。
进一步的,所述导线为圆形漆包线。
附图说明
图1是现有技术中电流互感器二次侧的结构图;
图2是现有技术中电流互感器二次侧计量线圈的剖面图;
图3是本发明电流互感器二次侧计量级线圈的剖面图;
图4是本发明计量级线圈屏蔽层中子绕组的分布图;
图中:1为保护级线圈、2为测量级线圈、3为计量级线圈、4和5为TPY级线圈、31为环形铁芯、32为内绝缘层、33为电磁线层、34为外绝缘层、35为屏蔽层。
具体实施方式
电流互感器实施例:
电流互感器的主要构思在于,基于计量级线圈电流大,导致TPY级线圈气隙处产生漏磁,进而影响计量准确性的问题,本发明将在计量级线圈的外侧设置屏蔽层,以屏蔽TPY级线圈气隙处产生漏磁对其自身磁场的影响,避免了计量误差,保证计量结果的准确性。
具体的,本发明提出的电流互感器如图1所示,包括一次侧和二次侧,二次侧包括保护级线圈1、测量级线圈2、计量级线圈3、TPY级线圈4和TPY级线圈5,各线圈的排列方式与现有技术相同,这里不做赘述。
其中,计量级线圈3如图3所示,包括环形铁芯31、以及由内到外依次环绕环形铁芯31缠绕的内绝缘层32、电磁线层33、外绝缘层34和屏蔽层35。
屏蔽层35设置外绝缘层34的外侧,屏蔽层35包括由圆形漆包线(圆形漆包线为导线的一种型号)形成的绕组和聚酯薄膜(聚酯薄膜为绝缘介质的一种材质),绕组缠绕在外绝缘层34的外侧,聚酯薄膜缠绕在绕组外侧,绕组的设计及缠绕方式如下:
首先,根据计量级线圈3的内外径尺寸设计绕组的缠绕匝数N,将绕组的缠绕匝数进行n等分,形成n个子绕组,每个子绕组的缠绕匝数为N/n;
其次,如图4所示,将n个子绕组缠绕在外绝缘层34外侧,覆盖整个外绝缘层34,且每个子绕组的缠绕方向一致,并且按照设定的缠绕方向依次为子绕组的首端和尾端,每个子绕组的首端相连接,每个子绕组的尾端相连接,以形成闭合的磁场,达到屏蔽的目的;
最后,子绕组缠绕、连接结束后,在绕组的外侧缠绕聚酯薄膜。
例如:根据需求设计绕组的缠绕匝数为1000匝,将绕组的缠绕匝数进行4等分,那么每个子绕组的匝数为1000匝/4=250匝,按照如图4的分布将每个子绕组缠绕结束后,将4个子绕组的首端相连,4个子绕组的尾端相连,最后缠绕聚酯薄膜。
上述实施例中,为了保证绕组能够覆盖整个外绝缘层34,提高屏蔽效果,绕组的缠绕匝数是根据计量级线圈3的内外径尺寸设计的,作为其他实施方式,也可以直接设定绕组的缠绕匝数,本发明对此不做限制。
上述实施例中,屏蔽层35由缠绕在外绝缘层34上的绕组和绝缘介质组成,作为其他实施方式,本发明对屏蔽层35的具体结构并不做限制,只要实现相应的屏蔽功能即可。
上述实施例中,将绕组等分为4等份,进而有4个子绕组,作为其他实施方式,也可以将绕组进行6等份或者8等份等,本发明对等分的数量不做限制,但是要保证每个子绕组的首端相连接,每个子绕组的尾端相连接,以达到屏蔽的效果。
本发明关于铁芯的形状、导线的型号以及绝缘介质的材质并不做限制,实现相应的功能即可。
本发明保证了电流互感器计量级线圈3在一次侧通入4000A及以上的大电流时,计量级线圈3的屏蔽层35可以产生一层闭合的电磁场,形成一层屏蔽装置,阻止TPY级线圈4和TPY级线圈5气隙处产生的漏磁,使得自身磁场不受影响,减小精度误差、确保计量数据合格。
Claims (5)
1.一种电流互感器,包括一次侧和二次侧,所述二次侧包括保护级线圈、测量级线圈、计量级线圈和TPY级线圈,其特征在于,所述计量级线圈包括:
铁芯、以及由内到外依次环绕铁芯缠绕的内绝缘层、电磁线层、外绝缘层;
还包括:
屏蔽层,设置在外绝缘层外侧,用于屏蔽TPY级线圈气隙所产生的漏磁;
所述屏蔽层包括导线形成的绕组和绝缘介质,所述绕组缠绕在外绝缘层的外侧,所述绝缘介质缠绕在绕组外侧;
所述绕组包括等分的n个子绕组,n个子绕组覆盖整个外绝缘层,每个子绕组的缠绕方向一致,并且按照设定的缠绕方向依次为子绕组的首端和尾端,每个子绕组的首端相连接,每个子绕组的尾端相连接。
2.根据权利要求1所述的电流互感器,其特征在于,所述绕组的缠绕匝数根据计量级线圈的尺寸进行设定。
3.根据权利要求1所述的电流互感器,其特征在于,所述铁芯为环形铁芯。
4.根据权利要求1所述的电流互感器,其特征在于,所述绝缘介质为聚酯薄膜。
5.根据权利要求1所述的电流互感器,其特征在于,所述导线为圆形漆包线。
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