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

一种电流互感器
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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