有源型電子式電流互感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種有源型電子式電流互感器，包括：第一鐵芯，所述第一鐵芯上開設(shè)有至少一個(gè)開氣孔。本發(fā)明實(shí)施例巧妙的在第一鐵芯上開設(shè)開氣孔，可以使當(dāng)母線中電流較大（例如短路）時(shí)，有源型電子式電流互感器的鐵芯不會(huì)因飽和而產(chǎn)生高幅值電壓，從而不會(huì)影響有源型電子式電流互感器高壓側(cè)取能裝置的正常取能，同時(shí)不會(huì)對(duì)有源型電子式電流互感器造成損壞。
【專利說明】有源型電子式電流互感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電流互感器領(lǐng)域，更具體的說，是涉及有源型電子式電流互感器。
【背景技術(shù)】
[0002]以羅氏線圈為傳感頭電子電路，且利用利用光纖傳輸數(shù)據(jù)的有源型電子式電流互感器以其技術(shù)成熟、價(jià)格合理的優(yōu)勢(shì)而得到推廣應(yīng)用。傳感頭電子電路在工作時(shí)直接從母線獲取電能。
[0003]但是有源型電子式電流互感器供應(yīng)電壓的能力受到母線電流的影響，當(dāng)母線中電流較大(例如短路)，由于有源型電子式電流互感器的鐵芯飽和而產(chǎn)生高幅值電壓，所以不會(huì)對(duì)傳感頭電子電路進(jìn)行正常供電，同時(shí)可能會(huì)對(duì)有源型電子式電流互感器造成損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種有源型電子式電流互感器，以克服現(xiàn)有技術(shù)中由于當(dāng)母線中電流較大(例如短路)，由于有源型電子式電流互感器的鐵芯飽和而產(chǎn)生高幅值電壓，所以不會(huì)對(duì)傳感頭電子電路進(jìn)行正常供電，同時(shí)可能會(huì)對(duì)有源型電子式電流互感器造成損壞的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種有源型電子式電流互感器，包括:
[0007]第一鐵芯，所述第一鐵芯上開設(shè)有至少一個(gè)開氣孔。
[0008]其中，還包括:
[0009]第二鐵芯，所述第二鐵芯為磁導(dǎo)率大于等于第一預(yù)設(shè)磁導(dǎo)率值且磁感應(yīng)強(qiáng)度大于等于第一預(yù)設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的鐵芯；
[0010]將所述第一鐵芯以及所述第二鐵芯并行繞制的線圈。
[0011]其中，還包括:
[0012]第三鐵芯，所述第三鐵芯為初始磁導(dǎo)率高于第二預(yù)設(shè)磁導(dǎo)率值、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度低于第二預(yù)設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的鐵芯；
[0013]所述線圈用于并行繞制在所述第一鐵芯、所述第二鐵芯與所述第三鐵芯上。
[0014]其中，還包括:
[0015]所述第一鐵芯、所述第二鐵芯所述第二鐵芯均為圓形鐵芯、矩形鐵芯或橢圓形鐵芯。[0016]其中，所述線圈繞制在所述第一鐵芯、所述第二鐵芯與所述第三鐵芯的二次繞組匝數(shù)為預(yù)設(shè)匝數(shù)。
[0017]其中，所述第一鐵芯為型號(hào)為27QG100冷軋硅鋼片、30QG110冷軋硅鋼片、35QG125冷軋硅鋼片或型號(hào)為35W230冷軋硅鋼片。
[0018]其中，所述第二鐵芯為型號(hào)為30QG110冷軋硅鋼片、35QG125冷軋硅鋼片或型號(hào)為35W230冷軋硅鋼片。[0019]其中，所述第二鐵芯為型號(hào)為27QG100冷軋硅鋼片。
[0020]其中，所述第三鐵芯為坡莫合金鐵芯。
[0021]其中，所述第三鐵芯為微晶合金鐵芯。
[0022]經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種有源型電子式電流互感器，該有源型電子式電流互感器包括第一鐵芯，第一鐵芯上開設(shè)有至少一個(gè)開氣孔，第一鐵芯上開有開氣孔，使得整個(gè)有源型電子式電流互感器的磁路的磁阻增加。大電流時(shí)第一鐵芯的磁導(dǎo)率減小，降落在氣隙上的磁勢(shì)所占整個(gè)總磁勢(shì)的比例越來越大，使第一鐵芯不過早的進(jìn)入飽和狀態(tài)。也就是說使第一鐵芯進(jìn)入飽和狀態(tài)的電流要高于現(xiàn)有技術(shù)中的未開設(shè)開氣孔的鐵芯進(jìn)入飽和狀態(tài)的電流，巧妙的在第一鐵芯上開設(shè)開氣孔可以使當(dāng)母線中電流較大(例如短路)時(shí)，有源型電子式電流互感器的鐵芯不會(huì)因飽和而產(chǎn)生高幅值電壓，從而不會(huì)影響傳感頭電子電路的正常取能，同時(shí)不會(huì)對(duì)有源型電子式電流互感器造成損壞。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供了一種有源型電子式電流互感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為初始磁導(dǎo)率高、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度低的坡莫合金或微晶合金的B-H曲線圖；
[0026]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種有源型電子式電流互感器的另一種實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種有源型電子式電流互感器的應(yīng)用電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029]請(qǐng)參閱附圖1，為本發(fā)明實(shí)施例提供了一種有源型電子式電流互感器的結(jié)構(gòu)示意圖，該有源型電子式電流互感器的包括第一鐵芯101，所述第一鐵芯上開設(shè)有至少一個(gè)開氣孔 102。
[0030]第一鐵芯中開氣孔的數(shù)目可以根據(jù)第一鐵芯未開設(shè)開氣孔時(shí)，第一鐵芯所承受的最大的電流而定，該最大的電流可以使第一鐵芯進(jìn)入飽和狀態(tài)，假設(shè)該第一鐵芯。每一個(gè)開氣孔可以分擔(dān)一部分磁勢(shì)，開氣孔越多分擔(dān)的磁勢(shì)越多，開設(shè)的開氣孔越多，使得整個(gè)有源型電子式電流互感器的磁路的磁阻越大。大電流時(shí)第一鐵芯的磁導(dǎo)率越小，使第一鐵芯進(jìn)入飽和狀態(tài)的電流越大。
[0031 ] 在大電流情況下，例如短路，第一鐵芯飽和后產(chǎn)生的感應(yīng)電壓類似脈沖形，不能為傳感頭電子電路提供足夠的能量。在第一鐵芯上開氣孔，可以在較高的磁場(chǎng)強(qiáng)度下保證第一鐵芯不過早地進(jìn)入飽和狀態(tài)，確保在大電流時(shí)能夠有穩(wěn)定的電壓輸出，第一鐵芯材料可以為型號(hào)為27QG100冷軋硅鋼片、30QG110冷軋硅鋼片、35QG125冷軋硅鋼片或型號(hào)為35W230冷軋硅鋼片。
[0032]從圖1中可以看出有源型電子式電流互感器包括第一鐵芯101，第一鐵芯上開設(shè)有開氣孔102，圖1中只示出了一個(gè)開氣孔，但本發(fā)明實(shí)施例并不限制于在第一鐵芯上開設(shè)一個(gè)開氣孔，可以開設(shè)有多個(gè)開氣孔。
[0033]在圖1所示的有源型電子式電流互感器中，第一鐵芯上開有開氣孔，使得整個(gè)磁路的磁阻增加。大電流時(shí)鐵芯磁導(dǎo)率減小，降落在氣隙上的磁勢(shì)所占整個(gè)總磁勢(shì)的比例越來越大，使鐵芯不過早的進(jìn)入飽和狀態(tài)。合理設(shè)計(jì)開氣孔就能保證在大電流情況下能夠提供足夠的能量。圖1中示出的有源型電子式電流互感器為矩形的，當(dāng)然還可以為其他任意形狀，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不作具體限定。
[0034]本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種有源型電子式電流互感器，該有源型電子式電流互感器包括第一鐵芯，第一鐵芯上開設(shè)有至少一個(gè)開氣孔，第一鐵芯上開有開氣孔，使得整個(gè)有源型電子式電流互感器的磁路的磁阻增加。大電流時(shí)第一鐵芯的磁導(dǎo)率減小，降落在氣隙上的磁勢(shì)所占整個(gè)總磁勢(shì)的比例越來越大，使第一鐵芯不過早的進(jìn)入飽和狀態(tài)。也就是說使第一鐵芯進(jìn)入飽和狀態(tài)的電流要高于現(xiàn)有技術(shù)中的未開設(shè)開氣孔的鐵芯進(jìn)入飽和狀態(tài)的電流，巧妙的在第一鐵芯上開設(shè)開氣孔可以使當(dāng)母線中電流較大(例如短路)時(shí)，有源型電子式電流互感器的鐵芯不會(huì)因飽和而產(chǎn)生高幅值電壓，從而不會(huì)影響傳感頭電子電路的正常取能，同時(shí)不會(huì)對(duì)有源型電子式電流互感器造成損壞。
[0035]可以理解的是，有源型電子式電流互感器還可以包括第二鐵芯，第二鐵芯為磁導(dǎo)率大于等于第一預(yù)設(shè)磁導(dǎo)率值且磁感應(yīng)強(qiáng)度大于等于第一預(yù)設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的鐵芯，例如第二鐵芯的型號(hào)可以為27QG100冷軋硅鋼片、30QG110冷軋硅鋼片、35QG125冷軋硅鋼片或型號(hào)為35W230冷軋硅鋼片。
[0036]可以用線圈將第一鐵芯與第二鐵芯并行繞制。
[0037]可以理解的是，當(dāng)母線電流較小時(shí)，傳感頭電子電路不能獲得足夠的能量，為保證在小電流的情況傳感頭電子電路從母線上獲得足夠的能量，選用初始磁導(dǎo)率高于第二預(yù)設(shè)磁導(dǎo)率值、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度低于第二預(yù)設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的第三鐵芯，第三鐵芯主要工作在其B-H曲線的飽和段，如圖2所示，為初始磁導(dǎo)率高、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度低的坡莫合金或微晶合金的B-H曲線圖。初始磁導(dǎo)率高、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度低的坡莫合金或微晶合金的B-H曲線圖為曲線202。但是在大電流時(shí)，速飽和鐵芯已經(jīng)進(jìn)入深度飽和狀態(tài)，速飽和鐵芯從母線中獲取的能量已經(jīng)很小，所以可以將更多的能量傳輸給傳感頭電子電路，保證了小電流的情況下傳感頭電子電路從母線上獲得足夠的能量。
[0038]為了本領(lǐng)域技術(shù)人員更加理解初始磁導(dǎo)率高、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度低的坡莫合金或微晶合金的性能，圖2中還增加了普通鐵芯的B-H曲線圖201。
[0039]鐵磁物質(zhì)的磁化規(guī)律可用磁化場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B之間的關(guān)系來說明，即可用B-H曲線圖來說明。
[0040]如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種有源型電子式電流互感器的另一種實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]有源型電子式電流互感器包括第一鐵芯101、第二鐵芯301以及第三鐵芯302。[0042]第一鐵芯101上開設(shè)有開氣孔102，第二鐵芯301設(shè)置于第一鐵芯101與第三鐵芯302之間，當(dāng)然這三個(gè)鐵芯的位置是可以改變的。本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不作具體限定。
[0043]所述第一鐵芯、所述第二鐵芯所述第二鐵芯可以均為圓形鐵芯、矩形鐵芯或橢圓形鐵芯。上述各個(gè)鐵芯形狀可以是矩形、圓形、橢圓形等多種形式，可以通過調(diào)整各個(gè)鐵芯的橫截面積及材料屬性來獲得所需要的B-H曲線。
[0044]可以理解的是，還可以通過設(shè)置線圈繞制在所述第一鐵芯、所述第二鐵芯與所述第三鐵芯的二次繞組匝數(shù)來獲取較小的啟動(dòng)電流。請(qǐng)參閱圖4，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種有源型電子式電流互感器的應(yīng)用電路圖。
[0045]有源型電子式電流互感器的應(yīng)用電路圖包括電阻401、有源型電子式電流互感器402。有源型電子式電流互感器產(chǎn)生的電壓為U。 [0046]有源型電子式電流互感器402為穿心式結(jié)構(gòu)，此時(shí)有源型電子式電流互感器的輸出特性與二次繞組匝數(shù)有關(guān)，因此要選擇最佳的二次繞組匝數(shù)來獲得最小的啟動(dòng)電流，主要根據(jù)小電流啟動(dòng)狀態(tài)來決定二次繞組匝數(shù)。
[0047]圖4中示出了有源型電子式電流互感器402 (用虛線框框住的部分)中的一次導(dǎo)體4021、鐵芯4022以及二次繞組4023。
[0048]需要說明的是，本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。
[0049]還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0050]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種有源型電子式電流互感器，其特征在于，包括: 第一鐵芯，所述第一鐵芯上開設(shè)有至少一個(gè)開氣孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述有源型電子式電流互感器，其特征在于，還包括: 第二鐵芯，所述第二鐵芯為磁導(dǎo)率大于等于第一預(yù)設(shè)磁導(dǎo)率值且磁感應(yīng)強(qiáng)度大于等于第一預(yù)設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的鐵芯； 將所述第一鐵芯以及所述第二鐵芯并行繞制的線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述有源型電子式電流互感器，其特征在于，還包括: 第三鐵芯，所述第三鐵芯為初始磁導(dǎo)率高于第二預(yù)設(shè)磁導(dǎo)率值、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度低于第二預(yù)設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的鐵芯； 所述線圈用于并行繞制在所述第一鐵芯、所述第二鐵芯與所述第三鐵芯上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述有源型電子式電流互感器，其特征在于，還包括: 所述第一鐵芯、所述第二鐵芯所述第二鐵芯均為圓形鐵芯、矩形鐵芯或橢圓形鐵芯。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述有源型電子式電流互感器，其特征在于，所述線圈繞制在所述第一鐵芯、所述第二鐵芯與所述第三鐵芯的二次繞組匝數(shù)為預(yù)設(shè)匝數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述有源型電子式電流互感器，其特征在于，所述第一鐵芯為型號(hào)為27QG100冷軋硅鋼片、30QG110冷軋硅鋼片、35QG125冷軋硅鋼片或型號(hào)為35W230冷軋硅鋼片。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一所述有源型電子式電流互感器，其特征在于，所述第二鐵芯為型號(hào)為30QG110冷軋硅鋼片、35QG125冷軋硅鋼片或型號(hào)為35W230冷軋硅鋼片。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一所述有源型電子式電流互感器，其特征在于，所述第二鐵芯為型號(hào)為27QG100冷軋硅鋼片。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至5任一所述有源型電子式電流互感器，其特征在于，所述第三鐵芯為坡莫合金鐵芯。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至5任一所述有源型電子式電流互感器，其特征在于，所述第三鐵芯為微晶合金鐵芯。
【文檔編號(hào)】H01F38/30GK103646768SQ201310722837
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】秦立明, 毛以平, 鄔軍波, 方旭東 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江奉化市供電公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司寧波供電公司