一种筒状导体电流互感器，其特征在于：筒状导体电流互感器由筒状铁磁导体(1)和线圈绕组(2)组成；筒状导体(1)的筒壁上布置有两个通孔，两个通孔位于筒状导体(1)筒壁的不同长度位置上，两孔的中心连线平行于筒状导体(1)的轴向；线圈绕组(2)穿过两个通孔环绕于筒状导体(1)的内外两壁；筒状导体(1)的两端与通电线路相连，当交变电流通过筒状导体(1)时，线圈绕组(2)的两端所产生的感应电动势的大小与交变电流对时间的导数成正比。新型筒状铁磁导体电流互感器具有结构简单可靠、输出信号强、无磁饱和及抗电磁干扰的特点。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种电流互感器，在供电和变电设备的电流测量和控制、高压和 超高压交流输送方面具有特殊用途，也可广泛用于工业产品和设备的电流测量、控制、校准 W及过流保护和监控，W及用于通过单根通电线获取电能的
技术介绍
交变电流互感、电流传感和测量是工程技术W及科学研究中广泛涉及的研究课 题。电流互感器和电流传感器在供电和变电设备的电流测量和控制，工业产品和设备的电 流测量、控制、校准W及过流保护和监控、高压和超高压交流输送方面具有特殊用途。 目前传统的电流互感器均采用变压器方式，初级线圈绕组和次级线圈绕组环绕于 一铁磁环体上。当交变电流通过初级绕组时，次级绕组两端产生感应电动势。另一方式为 通电导线穿过绕有线圈的铁磁体环，线圈绕组两端产生感应电动势。第二种方式实际上是 第一种方式中通电导线作为初级绕组的特殊形式。在该些传统的电流互感器中需要一个传 导磁通的铁磁体环。 目前传统的电流传感器有电阻法、基于霍尔效应的电流传感器和基于法拉第效应 的光纤电流传感器。电阻法使用简单，是将一电阻串联在电路内，根据欧姆定律（Ohm's law),串联电阻两断的电动势之差正比于通过的电流。采用电阻法需要通电导体与电阻串 联，在大电流的情况下由于电阻发热而产生大的功耗。 基于霍尔效应的电流传感器的结构简单、但温度特性不佳，受温度漂移的影响 大、大电流导致铁芯磁饱和。基于霍尔效应的电流传感器为有源传感器，工作时需要供 电。本技术专利技术人已获授权的一种基于通电导体受压形变的压电式电流传感器(专利号： 2001120038603. 2)，采用压电器件测量导体形变和通电导体电流，具有结构简单、高绝缘隔 离、受电磁干扰小、温度特性好的特点，为一种无源电流传感器。本技术专利技术人已获授权的 另外一种电流传感器(专利号；2001320706404. 3)是基于电流在导体内部产生垂直于电流 方向的磁场。导体内运动的栽流子受到由于磁场而引起的洛伦兹（Lorentz)力的作用，在 导体内栽流的电子向导体表面移动，因而形成径向电场。在垂直电流方向的平面内，通电导 体中也沿径向至导体表面间电动势之差正比于通过导体电流的平方。该种新型电流传感器 的测量范围广、响应时间短，可W检测传统电流传感器所不能检测的大的直流和交变电流。 但该两种电流传感器的输出信号较小，需要信号放大。 基于法拉第效应的光纤电流传感器能够克服高压绝缘的技术问题，而且受电磁干 扰小。但光纤电流传感器受温度漂移的影响大，精度较低，且结构复杂，成本较高，目前市场 还少见成熟的光纤电流传感器。 本技术提供一种电流互感器，无需传统电流互感器中的铁磁体环，能够通过 单根通电线获取电能。本技术提供的电流互感器具有结构简单可靠、输出信号强、无磁 饱和及抗电磁干扰的特点。由于测量磁路闭合，本技术所提供的筒状铁磁导体电流互 感器具有很强的抗电磁干扰能力。
技术实现思路
本技术所涉及的一种筒状铁磁导体电流互感器，由筒状导体和线圈绕组构 成。筒状导体的筒壁上布置有两个通孔，两个通孔的中也连线平行于筒状导体的轴向。线 圈绕组穿过两个通孔环绕于筒状导体的内外两壁。筒状导体的两端与通电线路相连。电流 在导体内外产生垂直于电流方向的交变磁场。交变磁场穿过线圈绕组所围绕的平面。当交 变电流通过筒状导体时，通过线圈绕组的磁通量发生变化。线圈绕组的两端所产生的感应 电动势的大小正比于交变电流对时间的导数。 本技术提供一种筒状导体电流互感器，无需传统电流互感器中的铁磁体环， 具有结构简单可靠、输出信号强、无磁饱和及抗电磁干扰的特点。由于测量磁路闭合，本实 用新型所提供的筒状铁磁导体电流互感器具有很强的抗电磁干扰能力，能为电流测量和控 制提供一种可靠技术手段。 本技术的目的是通过如下途径实现的： 一种筒状导体电流互感器，其特征在于：筒状导体电流互感器由筒状导体1和线 圈绕组2组成。筒状导体1的筒壁上布置有两个通孔，两个通孔位于筒状导体1筒壁的不 同长度位置上。两孔的中也连线平行于筒状导体1的轴向。线圈绕组2穿过两个通孔环绕 于筒状导体1的内外两壁。筒状导体1的两端与通电线路相连，交变电流经由筒状导体1 的两端通过筒状导体；筒状导体壁内交变电流的方向平行于筒状导体1的轴向。电流在导 体内外产生垂直于电流方向的交变磁场，交变磁场穿过线圈绕组2所围绕的平面。当交变 电流通过筒状导体1时，通过线圈绕组2的磁通量发生变化。线圈绕组2的两端所产生的 感应电动势的大小正比于交变电流对时间的导数。 更进一步的，筒状导体1由铁磁导体材料构成。筒状导体1的结构为圆筒状或者 矩形筒状。 本技术的原理如下： 本技术的原理是基于电流在筒状铁磁导体（Fe，Co, Ni及其合金）内部产生 垂直于电流方向的磁场。如图1所示，设电流/通过一长筒状铁磁导体，筒体的内径为ri， 外径为r,，长度为Z。导线内的电流密度满于分。根据毕奧-萨伐尔定律 (Biot-Savart law),电流在导体内外产生磁场，磁场方向垂直于电流方向。磁感应强度公 与距离筒体轴线的径向位置r有关，其大小为：【主权项】1. 一种筒状导体电流互感器，其特征在于：筒状导体电流互感器由筒状导体（1)和线 圈绕组（2)组成；筒状导体（1)的筒壁上布置有两个通孔，两个通孔位于筒状导体（1)筒壁 的不同长度位置上，两孔的中也连线平行于筒状导体（1)的轴向；线圈绕组（2)穿过两个通 孔环绕于筒状导体（1)的内外两壁；筒状导体（1)的两端与通电线路相连，当交变电流通过 筒状导体（1)时，线圈绕组（2)的两端所产生的感应电动势的大小与交变电流对时间的导 数成正比。2. 如权利要求1所述的一种筒状导体电流互感器，其特征在于：筒状导体（1)由铁磁 导体材料构成。3. 如权利要求1所述的一种筒状导体电流互感器，其特征在于：筒状导体（1)为圆筒 状。4. 如权利要求1所述的一种筒状导体电流互感器，其特征在于：筒状导体（1)为矩形 筒状。【专利摘要】一种筒状导体电流互感器，其特征在于：筒状导体电流互感器由筒状铁磁导体(1)和线圈绕组(2)组成；筒状导体(1)的筒壁上布置有两个通孔，两个通孔位于筒状导体(1)筒壁的不同长度位置上，两孔的中心连线平行于筒状导体(1)的轴向；线圈绕组(2)穿过两个通孔环绕于筒状导体(1)的内外两壁；筒状导体(1)的两端与通电线路相连，当交变电流通过筒状导体(1)时，线圈绕组(2)的两端所产生的感应电动势的大小与交变电流对时间的导数成正比。新型筒状铁磁导体电流互感器具有结构简单可靠、输出信号强、无磁饱和及抗电磁干扰的特点。【IPC分类】H01F38-28, H01F38-30【公开号】CN204289078【申请号】CN201520009060【专利技术人】谭成忠 【申请人】谭成忠【公开日】2015年4月22日【申请日】2015年1月7日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种筒状导体电流互感器，其特征在于：筒状导体电流互感器由筒状导体(1) 和线圈绕组（2）组成；筒状导体(1)的筒壁上布置有两个通孔，两个通孔位于筒状导体(1) 筒壁的不同长度位置上，两孔的中心连线平行于筒状导体(1)的轴向；线圈绕组（2）穿过两个通孔环绕于筒状导体(1)的内外两壁；筒状导体(1)的两端与通电线路相连，当交变电流通过筒状导体(1)时，线圈绕组（2）的两端所产生的感应电动势的大小与交变电流对时间的导数成正比。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谭成忠，
申请(专利权)人：谭成忠，
类型：新型
国别省市：湖南;43
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