CN220491717U - 一种pcb安装式大电流互感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种PCB安装式大电流互感器，包括主体骨架和铁芯，铁芯穿插环抱于主体骨架上，主体骨架上绕制有初级绕组和次级绕组；主体骨架为分槽式骨架，初级绕组与次级绕组分别对应主体骨架的槽体相分离设置，且两者之间设置有爬电距离增加部件，初级绕组与次级绕组之间通过槽壁以及爬电距离增加部件的间隔增加爬电距离。本实用新型通过分槽式骨架设计和增设爬电距离增加部件的组合，能够使互感器在有限空间内实现初级与次级绕组间的爬电距离最大化，提高测量信号的准确性与可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于大电流互感器技术领域，尤其涉及一种PCB安装式大电流互感器。
背景技术
大电流互感器为用于测量高电流的传感器，广泛应用于电力***、工业自动化以及能源管理等领域，用于监测和测量电流，为电力***的安全运行提供重要数据。受限于有限安装空间的限制，现有的互感器的初级绕组与次级绕组之间的爬电距离偏近，高压电弧容易从初级绕组跨越至次级绕组，影响测量信号的准确性与可靠性。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种PCB安装式大电流互感器，通过分槽式骨架设计和增设爬电距离增加部件的组合，能够使互感器在有限空间内实现初级与次级绕组间的爬电距离最大化，提高测量信号的准确性与可靠性。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种PCB安装式大电流互感器，包括主体骨架和铁芯，铁芯穿插环抱于主体骨架上，主体骨架上绕制有初级绕组和次级绕组；
所述主体骨架为分槽式骨架，所述初级绕组与次级绕组分别对应主体骨架的槽体相分离设置，且两者之间设置有爬电距离增加部件，所述初级绕组与次级绕组之间通过槽壁以及爬电距离增加部件的间隔增加爬电距离。
进一步地，所述爬电距离增加部件为设置于次级绕组侧面的挡边胶带。
进一步地，所述主体骨架被铁芯环抱覆盖的部分铺设有绝缘防护层，通过所述绝缘防护层使线圈绕组与铁芯绝缘隔离。
进一步地，所述主体骨架的安装脚上设置有多个安装孔，构成多孔位安装脚位结构。
进一步地，所述主体骨架的骨架引脚位于所述安装脚上，所述骨架引脚的引出端与安装孔同侧设置。
进一步地，所述初级绕组呈U形结构，U形结构的所述初级绕组的端部穿过相对主体骨架固定的定位插板定型设置，且初级绕组通过固定环氧相对主体骨架固化固定。
进一步地，所述初级绕组的导线外部设置有高温绝缘热缩套管。
进一步地，所述铁芯外周通过外包裹部包裹束缚。
有益效果：本实用新型通过分槽式骨架设计和增设爬电距离增加部件的组合，能够使互感器在有限空间内实现初级与次级绕组间的爬电距离最大化，提高测量信号的准确性与可靠性；其中，初级与次级绕组之间的骨架作为物理隔离层，有效了阻止了嵌在的电气干扰和电弧放电现象；挡边胶带具有绝缘和耐电弧性能，进一步增加了初级和次级绕组之间的爬电距离，可以有效地防止电弧放电，提高互感器在高压环境下的安全性，保证了互感器杂高压状态下具有较高的安全隔离特性。
附图说明
附图1为本实用新型的整体结构示意图；
附图2为本实用新型的结构分解示意图；
附图3为展示爬电距离状态下的互感器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如附图1和附图2所示，一种PCB安装式大电流互感器，包括主体骨架1和铁芯2，铁芯2穿插环抱于主体骨架1上，主体骨架1上绕制有初级绕组3和次级绕组4；所述主体骨架1为分槽式骨架，所述初级绕组3与次级绕组4分别对应主体骨架1的槽体10相分离设置，且两者之间设置有爬电距离增加部件5，所述初级绕组3与次级绕组4之间通过槽壁11以及爬电距离增加部件5的间隔增加爬电距离。在本实用新型中，作为一种优选，所述爬电距离增加部件5为设置于次级绕组4侧面的挡边胶带。本实用新型通过分槽式骨架设计和增设爬电距离增加部件5的组合，能够使互感器在有限空间内实现初级与次级绕组间的爬电距离最大化，提高测量信号的准确性与可靠性。其中，初级与次级绕组之间的骨架作为物理隔离层，有效阻止了潜在的电气干扰和电弧放电现象；挡边胶带具有绝缘和耐电弧性能，进一步增加了初级和次级绕组之间的爬电距离，可以有效地防止电弧放电，提高互感器在高压环境下的安全性，保证了互感器杂高压状态下具有较高的安全隔离特性。
如附图3所示，标记A指代的位置处的意思为：在紧凑的现有空间使初，初次级绕组间爬电距离最大化。
PCB安装式大电流互感器的工作原理基于电磁感应定律。当高电流通过互感器的主导体(通常是电缆或导线)时，会在次级绕组中产生一个与输入电流成正比的较小电流信号，这个信号可以通过电路连接到电流测量设备或控制***中进行处理和分析。PCB安装式大电流互感器的主要特点之一是其紧凑的设计，通过将互感器集成到印刷电路板(PCB)上来实现的，因此可以方便地安装在各种设备和***中，这种设计不仅节省了空间，还提高了互感器的可靠性和稳定性。另一个重要的特点是大电流测量范围。PCB安装式大电流互感器可以处理几十到几百安培的高电流，具有较高的准确度和灵敏度，它们通常具有宽频带响应和低相位误差，以确保准确测量电流信号。PCB安装式大电流互感器还具有良好的线性特性和温度稳定性，它们在不同温度下的输出信号变化较小，能够提供可靠的测量结果。此外，它们还具有低能耗和较长的使用寿命，适应各种恶劣的工作环境。在实际应用中，PCB安装式大电流互感器常用于电力***的电流测量、保护和控制，它们可以用于测量变电站、发电厂和工厂中的主电路、分支电路以及各种电气设备的电流，通过监测电流的变化，***操作人员可以实时了解电力***的工作状态，并采取必要的措施来保护设备和确保***的稳定运行。
所述主体骨架1被铁芯2环抱覆盖的部分铺设有绝缘防护层6，通过所述绝缘防护层6使线圈绕组与铁芯2绝缘隔离，绝缘防护层6为安规胶带，增加绕组与铁芯2间的绝缘隔离强度。
所述主体骨架1的安装脚12上设置有多个安装孔13，构成多孔位安装脚位结构。这种设计使得互感器可以根据不同的PCB安装尺寸需求进行安装尺寸组合设计，从而使成品组装更为灵活。多孔位设计提供了多个不同位置的孔位，可以与不同尺寸的PCB板相匹配。这意味着互感器可以适应各种不同的PCB布局和尺寸要求。制造商可以根据实际应用的需要，选择适当的孔位组合来安装互感器，以确保与其他电子元件的良好匹配和紧凑的布局。此外，多孔位设计还提供了灵活性和可调性。制造商可以根据客户的具体要求，灵活选择并组合不同的孔位，以满足不同应用场景的需求。这种灵活性使得互感器在各种PCB布局和设计约束下都能够有效地安装和集成。
所述主体骨架1的骨架引脚7位于所述安装脚12上，所述骨架引脚7的引出端与安装孔13同侧设置。
所述初级绕组3呈U形结构，U形结构的所述初级绕组3的端部穿过相对主体骨架1固定的定位插板16定型设置，且初级绕组3通过固定环氧15相对主体骨架1固化固定。U形设计使得初级绕组形状呈现出类似于字母"U"的形状，这种形状具有机械稳定性和易于制造的特点，适合采用机械自动化生产。通过自动化设备，可以高效地制造大批量的U形初级绕组，提高生产效率和产品一致性。为了方便实际生产中的组装，U形初级绕组配合定位插板16使用，定位插板16可以确保初级绕组的准确位置和固定定型，使组装过程更加简便和可靠，通过定位插板的配合，可以确保初级绕组与其它组件的正确对位，提高互感器的整体组装质量。并且根据实际测量电流值的不同，可以配套不同规格的U形导线，这种灵活的设计可以满足不同电流测量需求。通过选择适当规格的U形导线，可以保证互感器在测量过程中具有较低的电阻和更高的准确度。
为了增加导线的绝缘保护，所述初级绕组3的导线外部设置有高温绝缘热缩套管8，高温热缩套管具有优良的绝缘性能和耐高温特性，可以有效保护导线免受外界环境的影响，并提高互感器的安全性和可靠性。
所述铁芯2外周通过外包裹部9包裹束缚，外包裹部9为外包胶带，铁芯2由Z11取向硅钢I片21和Z11取向硅钢E片22构成。
本实用新型的PCB安装式大电流互感器还具有以下优点：
a.尺寸小巧：相比传统的大电流互感器，PCB安装式大电流互感器的尺寸更小，适合安装在紧凑的空间内，方便集成到电路板上；
b.快速响应：PCB安装式大电流互感器具有快速响应的特点，可以实时监测和测量电流的变化，对于实时控制和保护起到关键作用；
c.高精度：PCB安装式大电流互感器经过精确校准和测试，具有较高的测量精度，能够提供准确可靠的电流数据；
d.安装简便：由于其设计为PCB安装式，安装过程相对简单，只需将互感器安装到目标电路板上的适当位置，连接相应的电路即可；
e.耐用可靠：PCB安装式大电流互感器采用高质量的材料和制造工艺，具有良好的耐久性和可靠性，能够在恶劣的工作环境下稳定运行。
本实用新型的PCB安装式大电流互感器的大致组装步骤如下：
1)对检验合格的骨架采用自动绕线捻线机进行次级线圈绕制，对次级线圈的起头，末尾均采用5股捻线处理，以增强其应力强度，防止后续制程及成品使用过程中引线断裂；中侧档板贴制挡边胶带；绕组起头贴制一片覆盖胶带，防止起头引线与绕组本体发生短路现象，线圈绕制完成后，将挡边胶带反折于线包内，再外包两层胶带；
2)对次级引线进行处理，并进行焊锡处理，对次级线圈进行相关性测试，如电阻等；
3)骨架线圈两侧贴制安规胶带，增加线圈与铁芯间的绝缘强度；
4)对初级绕组采用自动折弯焊锡成型机器进行自动化生产处理，将处理完成的U形导线进行绝缘套管处理；
5)进行硅钢片插制处理，性能测试，性能测试通过后，对钢片四周进行绝缘胶带包制处理；
6)插制初级定位档板，装配初级绕组。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种PCB安装式大电流互感器，包括主体骨架(1)和铁芯(2)，铁芯(2)穿插环抱于主体骨架(1)上，主体骨架(1)上绕制有初级绕组(3)和次级绕组(4)；
其特征在于：所述主体骨架(1)为分槽式骨架，所述初级绕组(3)与次级绕组(4)分别对应主体骨架(1)的槽体(10)相分离设置，且两者之间设置有爬电距离增加部件(5)，所述初级绕组(3)与次级绕组(4)之间通过槽壁(11)以及爬电距离增加部件(5)的间隔增加爬电距离。
2.根据权利要求1所述的一种PCB安装式大电流互感器，其特征在于：所述爬电距离增加部件(5)为设置于次级绕组(4)侧面的挡边胶带。
3.根据权利要求1所述的一种PCB安装式大电流互感器，其特征在于：所述主体骨架(1)被铁芯(2)环抱覆盖的部分铺设有绝缘防护层(6)，通过所述绝缘防护层(6)使线圈绕组与铁芯(2)绝缘隔离。
4.根据权利要求1所述的一种PCB安装式大电流互感器，其特征在于：所述主体骨架(1)的安装脚(12)上设置有多个安装孔(13)，构成多孔位安装脚位结构。
5.根据权利要求4所述的一种PCB安装式大电流互感器，其特征在于：所述主体骨架(1)的骨架引脚(7)位于所述安装脚(12)上，所述骨架引脚(7)的引出端与安装孔(13)同侧设置。
6.根据权利要求1所述的一种PCB安装式大电流互感器，其特征在于：所述初级绕组(3)呈U形结构，U形结构的所述初级绕组(3)的端部穿过相对主体骨架(1)固定的定位插板(16)定型设置，且初级绕组(3)通过固定环氧(15)相对主体骨架(1)固化固定。
7.根据权利要求6所述的一种PCB安装式大电流互感器，其特征在于：所述初级绕组(3)的导线外部设置有高温绝缘热缩套管(8)。
8.根据权利要求7所述的一种PCB安装式大电流互感器，其特征在于：所述铁芯(2)外周通过外包裹部(9)包裹束缚。
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