本實用新型涉及電氣技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及電流互感器的二次線圈繞組誤差和輸出容量相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,特別是低安匝數(shù)電流互感器的二次線圈繞組技術(shù)。
背景技術(shù):
在電力系統(tǒng)中,電流互感器是連接一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)的設(shè)備,為電力系統(tǒng)的計量和繼電保護提供準確而且標準的信息。如果電流互感器的誤差達不到要求,將會影響計量的準確和繼電保護的可靠,危害電力系統(tǒng)安全運行。
通常電流互感器的包括一次線圈繞組和一個或者多個二次線圈繞組。每個二次線圈繞組均采用單個鐵芯進行繞制,下面以現(xiàn)有的產(chǎn)品進行簡單圖例說明。
圖1A-1B是現(xiàn)有的電流互感器的結(jié)構(gòu)示意圖;其中,圖1A所示的電流互感器包括一個二次線圈繞組,一次線圈繞組10從二次線圈繞組12穿過,二次線圈繞組12包括一個鐵芯121和包繞在鐵芯121 上的二次線圈繞組導(dǎo)線122。圖1B所示的電流互感器包括兩個二次線圈繞組,分別為第一個二次線圈繞組13和第二個二次線圈繞組14。一次線圈繞組10從第一個二次線圈繞組13和第二個二次線圈繞組14 穿過;第一個二次線圈繞組13包括一個鐵芯131和包繞在鐵芯131上的二次線圈繞組導(dǎo)線132;第二個二次線圈繞組14包括一個鐵芯141 和包繞在鐵芯1241上的二次線圈繞組導(dǎo)線142。
以圖1A所示的電流互感器為例,二次線圈繞組導(dǎo)線122包繞的匝數(shù)N2與一次線圈繞組10包繞的匝數(shù)N1、額定一次電流I1n和額定二次電流I2n之間滿足關(guān)系公式:I1n*N1=I2n*N2,其物理單位為:安培*匝數(shù),簡稱:安匝數(shù)。
圖1A-1B所示的現(xiàn)有電流互感器,無論包括幾個二次線圈繞組,其每單個二次線圈繞組均采用單個鐵芯進行繞制。
對于安匝數(shù)較低的電流互感器,由于二次線圈繞組安匝數(shù)較少,存在以下主要問題:
1)不能滿足高精度準確級的誤差要求;
2)不能滿足大容量的輸出要求,無法滿足二次回路繼保設(shè)備的需求。
為了盡量滿足上述兩項要求,必須增加鐵芯截面積,從而增加了鐵芯的尺寸,導(dǎo)致二次線圈繞組甚至整個電流互感器的外形尺寸增大,無法安裝到開關(guān)柜中。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有電流互感器主要存在的問題,本實用新型提供一種電流互感器,其包括一次線圈繞組和至少一個二次線圈繞組,一次線圈繞組穿過二次線圈繞組;每個二次線圈繞組包括至少兩個鐵芯,分別為二次線圈繞組第一鐵芯和二次線圈繞組第二鐵芯;二次線圈繞組第一鐵芯上繞有二次線圈繞組第一鐵芯線圈;二次線圈繞組第二鐵芯上繞有二次線圈繞組第二鐵芯線圈;所述的二次線圈繞組第一鐵芯線圈和二次線圈繞組第二鐵芯線圈之間并聯(lián)連接。
根據(jù)本實用新型的一個最佳實施例,額定電流小于200安培時,所述的一次線圈繞組為單匝線圈。
根據(jù)本實用新型的一個最佳實施例,所述的二次線圈繞組的每個鐵芯上的線圈匝數(shù)相同。
本實用新型的電流互感器結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,重量輕,可以滿足在較小尺寸開關(guān)柜中安裝的要求;性能可靠,成本低。
附圖說明
圖1A-1B是現(xiàn)有的電流互感器的結(jié)構(gòu)示意圖;其中,圖1A所示的電流互感器包括一個二次線圈繞組,圖1B所示的電流互感器包括兩個二次線圈繞組;
圖2和圖3是本實用新型的電流互感器總體結(jié)構(gòu)示意圖;其中,圖2所示的電流互感器包括一個二次線圈繞組;
圖3所示的電流互感器包括三個二次線圈繞組。
具體實施方式
下面結(jié)合各附圖,詳細描述本實用新型電流互感器的結(jié)構(gòu)及功能。
針對上述背景技術(shù)中現(xiàn)有的電流互感器主要存在的問題,本實用新型提供一種電流互感器,圖2和3是本實用新型的電流互感器總體結(jié)構(gòu)示意圖;其中,圖2所示的電流互感器包括一個二次線圈繞組,在圖3所示的電流互感器中,包括三個二次線圈繞組。如圖2和圖3 所示,本實用新型的電流互感器包括一次線圈繞組10和至少一個二次線圈繞組20,每個所述的二次線圈繞組20包括至少兩個鐵芯,分別為二次線圈繞組第一鐵芯21和二次線圈繞組第二鐵芯23。一次線圈繞組10穿過二次線圈繞組20。
圖3所示的電流互感器中,為了進一步對比現(xiàn)有的說明電流互感器說明本實用新型的電流互感器的特征和優(yōu)點,便于示例性說明,這三個二次線圈繞組中,其中一個二次線圈繞組包括一個鐵芯;其中一個二次線圈繞組20包括兩個鐵芯;還有一個二次線圈繞組30包括三個鐵芯。實際應(yīng)用中,二次線圈繞組根據(jù)互感器的參數(shù)和需求,可以有1個或者多個二次線圈繞組,而且每一個繞組可以有至少2個鐵芯,在每個鐵芯上繞制導(dǎo)線,并將這些鐵芯上繞制的導(dǎo)線并聯(lián)后,形成一個二次線圈繞組。
如圖3所示,包括三個鐵芯的二次線圈繞組30,二次線圈繞組第一鐵芯31、二次線圈繞組第二鐵芯32和二次線圈繞組第三鐵芯33。
如圖2和圖3所示,二次線圈繞組第一鐵芯21上繞有二次線圈繞組第一鐵芯線圈22;二次線圈繞組第二鐵芯23上繞有二次線圈繞組第二鐵芯線圈24;所述的二次線圈繞組第一鐵芯線圈22和二次線圈繞組第二鐵芯線圈24之間在輸出端子側(cè)并聯(lián)連接。如圖3所示,包括三個鐵芯的二次線圈繞組30,其上的三個線圈繞組也是在輸出端子側(cè)并聯(lián)連接。
根據(jù)本實用新型的一最佳實施例,所述的一次線圈繞組10為單匝線圈。在已有的電流互感器中,一次線圈繞組為單匝線圈僅出現(xiàn)在大電流的電流互感器中,尤其是額定電流大于400安培時。在本實施例中,對于小電流,比如小于200安培的電流互感器,一次線圈繞組采用單匝線圈。
根據(jù)本實用新型的一最佳實施例,所述的二次線圈繞組第一鐵芯線圈22和二次線圈繞組第二鐵芯線圈24匝數(shù)相同。匝數(shù)相同,有利于匝數(shù)的計算,由于二次線圈繞組第一鐵芯線圈22和二次線圈繞組第二鐵芯線圈24匝數(shù)并聯(lián),對比已有的單個鐵芯的二次線圈繞組,同等參數(shù)下,二次線圈繞組第一鐵芯線圈22和二次線圈繞組第二鐵芯線圈24匝數(shù)均為兩倍即可。同樣,圖3所示的電流互感器中,包括有三個鐵芯的二次線圈繞組30,對于三個鐵芯也可以繞制導(dǎo)線的匝數(shù)相同,每個鐵芯的繞制匝數(shù)為三倍即可。
根據(jù)并聯(lián)的二次線圈繞組數(shù)量,提高二次線圈繞組的匝數(shù),從而提高二次線圈繞組的安匝數(shù),以滿足誤差和二次線圈繞組輸出容量的要求。
進一步,由于提高了二次線圈繞組的匝數(shù),每個二次線圈繞組尺寸會減小很多,并聯(lián)后,總的二次線圈繞組尺寸會比現(xiàn)有的電流互感器要小,節(jié)約了尺寸空間。
本實用新型的電流互感器,由于新方案的尺寸較小,物料使用較少,從而也降低了物料成本。
本實用新型的電流互感器,不局限于某個型號的電流互感器,而是可以適用于所有的電流互感器。下面結(jié)合具體參數(shù)的實施例對比說明本實用新型的電流互感器的優(yōu)勢。
比如,電流互感器參數(shù):額定電流比:50/1A,準確級:0.5,額定輸出:5VA;
現(xiàn)有的電流互感器,采用一個二次線圈繞組,該二次線圈繞組為單個鐵芯,鐵芯尺寸為φ100/φ140×110(內(nèi)徑/外徑×高度,mm),繞組匝數(shù)為50匝,二次安匝數(shù)為50安匝;
采用本實用新型的電流互感器,采用一個二次線圈繞組,該二次線圈繞組采用兩個相同的鐵芯繞組,每個鐵芯尺寸為φ100/φ140×30 (內(nèi)徑/外徑×高度,mm),導(dǎo)線在輸出端并聯(lián)。每個鐵芯的繞制匝數(shù)為100匝,二次線圈繞組安匝數(shù)提高到100安匝。
通過上述示例對比看出,根據(jù)本實用新型的電流互感器,采用相同內(nèi)外徑尺寸的鐵芯,如上述示例中,原有鐵芯高度110mm,本實用新型的電流互感器的鐵芯,單個為鐵芯30mm,兩個鐵芯的高度為 60mm,加上兩個鐵芯的繞線空間高度約20mm。本實用新型的電流互感器的鐵芯高度由原來約的120mm(外加10mm繞線高度)減小為約 80mm,減小超過30%。根據(jù)誤差實測結(jié)果,誤差成績還有20%的裕度,而現(xiàn)有的電流互感器的誤差成績已經(jīng)接近極限,沒有裕度。
本實用新型的電流互感器相對現(xiàn)有的電流互感器,具有至少以下優(yōu)點:
1)可以使低安匝數(shù)電流互感器滿足高準確度和大容量輸出的要求;
2)本實用新型的電流互感器結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,重量輕,可以滿足在較小尺寸開關(guān)柜中安裝的要求;
3)性能可靠,成本低。
綜上所述,本實用新型的電流互感器,可以解決低安匝數(shù)電流互感器的高精度誤差和大容量的輸出問題,并可以減小互感器尺寸,使其適用于小尺寸的開關(guān)柜。
盡管為說明目的公開了本實用新型的較佳實施例和附圖,但是熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員,在不脫離本實用新型及所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi),可作各種替換、變化和潤飾。因此,本實用新型不應(yīng)局限于較佳實施例和附圖所公開的內(nèi)容,本實用新型的保護范圍以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準。