一种可拆式高精度快响应无感分流器制造技术

本实用新型专利技术属于电流测量领域，涉及一种可拆式高精度快响应无感分流器。一种可拆式高精度快响应无感分流器，包括金属导电盘、同轴连接器、金属导管、尾端连接器、绝缘底座和绝缘护套。金属导电盘A、金属导电盘B、金属导电盘C和金属导电盘D依次固定在绝缘底座上；金属导电盘A的圆孔和金属导电盘C对应圆孔通过金属导管连接，金属导管穿过金属导电盘B时，通过绝缘护套与金属导电盘B对应圆孔进行绝缘；金属导电盘A每间隔一个圆孔连接一根金属导管。本实用新型专利技术具有拆装方便，反应速度快，测量精度高，可应用于测量高频大电流，此外，该装置易于装卸，结构灵活可变，阻值可调，测量范围较传统测量装置也有很大拓展。

A detachable high precision fast response non inductive shunt

The utility model belongs to the field of current measurement, and relates to a detachable high-precision fast response non inductive shunt. The utility model relates to a detachable high-precision fast-response inductance-free shunt, which comprises a metal conductive disc, a coaxial connector, a metal conduit, a tail-end connector, an insulating base and an insulating sheath. The metal conductive disc A, the metal conductive disc B, the metal conductive disc C and the metal conductive disc D are fixed on the insulating base in turn; the circular holes of the metal conductive disc A and the corresponding circular holes of the metal conductive disc C are connected by the metal conduit; when the metal conduit passes through the metal conductive disc B, the metal conductive disc B is insulated by the insulating sheath corresponding to the circular holes of the metal conducti The conductive disk A is connected to a metal conduit with a circular hole at each interval. The utility model has the advantages of convenient disassembly and assembly, fast response speed, high measurement accuracy, and can be used for measuring high frequency and large current. In addition, the device is easy to assemble and disassemble, the structure is flexible and changeable, the resistance value is adjustable, and the measuring range is greatly expanded compared with the traditional measuring device.

【技术实现步骤摘要】
一种可拆式高精度快响应无感分流器
本技术属于电流测量领域，涉及一种可拆式高精度快响应无感分流器。
技术介绍
随着电气学科的不断发展，越来越多的电气技术得以在现实生产中得到运用。电参数的测量技术越来越受到重视，尤其在大电流测量领域。断路器开断的故障电流，脉冲功率中的电流等具有电流持续时间短、峰值大及频率变化快等特点。传统的测量装置，如罗氏线圈、同轴分流器、电流钳等测量设备在现场测量中的不足逐渐显现出来。同轴分流器反应速度可达纳秒级，但由于发热和集肤效应问题应用受到限制。罗氏线圈，采用非接触式测量，其测量精度受短路电流的直流分量影响。商用电流钳测量范围受制造商规格等级限制，且价格昂贵，适用对象单一。在理想情况下，分流器可看做一个mΩ级小电阻，但实际测量中，由于有杂散电感和电容，pF级的电容值容抗很大，与并联电阻电感支路后的电抗值相比，电容支路可以忽略，分流器两端的电压为：另外，由于杂散电感的存在，分流器与其他载流回路之间有互感，尽管这些互感值可能在μH级，但在di(t)/dt较大的情况下，互感可能在分流器上引起几十伏甚至几百伏的电压。因此，在进行分流器设计时应尽量减小分流器电感值，通常采用屏蔽的方法减小有载回路对分流器的影响。传统的同轴分流器，外部有屏蔽套筒可有效降低外界的干扰，但会产生明显的力效应和热效应，只能测量较小的电流，且频率越大同轴分流器的集肤效应越明显。盘式分流器电流从圆盘中心径向流动，使互感值降低，可有效降低外界有载回路的影响。结合两者的优点，对分流器结构进行改进，可使其量程达到kA级别。
技术实现思路
本技术提出的可拆式高精度快响应无感分流器，采用全对称式结构，无感化设计，反应速度快，并采用空心金属导管，集肤效应和散热问题得到有效解决。本技术的技术方案：一种可拆式高精度快响应无感分流器，包括金属导电盘A、金属导电盘B、金属导电盘C、金属导电盘D、同轴连接器1、金属导管3、尾端连接器4、绝缘底座5和绝缘护套7。所述的金属导电盘A中心设置圆孔；以金属导电盘A中心为原点，在半径为R1、R2的位置设置圆孔，其中，R2>R1，圆孔间距相同且每圈圆孔数目为偶数个；所述的金属导电盘B、金属导电盘C、金属导电盘D、金属导电盘A四个导电盘的形状相同，相互之间可以进行互换。金属导电盘A和金属导电盘B之间采用同轴连接器1连接，金属导电盘A与同轴连接器1的外层连接，金属导电盘B与同轴连接器1的内层连接，实现了金属导电盘A和金属导电盘B电气绝缘。金属导电盘C和金属导电盘D之间通过尾端连接器4穿过两者的中心圆孔电气连接；所述的金属导电盘A、金属导电盘B、金属导电盘C和金属导电盘D依次固定在绝缘底座5上。金属导电盘A的圆孔和金属导电盘C对应圆孔通过金属导管3连接，金属导管3穿过金属导电盘B时，通过绝缘护套7与金属导电盘B对应圆孔进行绝缘；金属导电盘A每间隔一个圆孔连接一根金属导管3。所述的金属导电盘B的剩余圆孔和金属导电盘D对应圆孔通过金属导管3连接，金属导管3穿过金属导电盘C时，通过绝缘护套7与金属导电盘C对应圆孔进行绝缘。所述的金属导管3是空心结构，实现了电流分布均匀，减轻了集肤效应；空心结构增加了导体的相对散热面积；金属导管3两端采用反向螺纹结构，其两端与金属导电盘通过螺纹连接时，能实现与其连接的金属导电盘同时安装或拆卸。所述的同轴连接器1为三层结构，外层和内芯为导电材料，中间层采用绝缘材料；尾端连接器4为导电材料制成。电流通过同轴连接器1的外层流经金属导电盘A的中心，再由中心径向流入与金属导电盘A连接的金属导管3，电流由金属导管3径向流入金属导电盘C中心；电流经尾端连接器4由金属导电盘C到达金属导电盘D；电流由金属导电盘D中心径向流向其边沿，经金属导管3流到金属导电盘B，由金属导电盘B边沿径向留到其中心；电流经同轴连接器1的内层流程出。分流器在设计时需要考虑以下因素：金属导管3的阻值R0、方波响应时间T，金属导管3的阻值R0可由以下公式计算：其中，ρ为材料的电阻率，l为小电阻圆筒长度，a为小电阻圆筒内径，h为圆筒厚度；方波响应时间T：T＝μh2/6ρ(3)其中，μ是小电阻材料的磁导率，近似于真空磁导率，μ＝μ0＝4π×10-7H.m-1。进一步的，金属导电盘A、金属导电盘B、金属导电盘C和金属导电盘D采用铝合金材料。进一步的，金属导管3采用铝合金或黄铜。本技术的有益效果：本技术具有拆装方便，反应速度快，测量精度高，可应用于测量高频大电流，此外，该装置易于装卸，结构灵活可变，阻值可调，测量范围较传统测量装置也有很大拓展。附图说明图1是可拆式无感分流器安装及布置图。图2a是金属导电盘A示意图。图2b是金属导电盘B示意图。图3a是多排安装孔导电金属盘A示意图。图3b是多排安装孔导电金属盘B示意图。图4是金属导管示意图。图中，1同轴连接器；2金属导电盘；3金属导管；4尾端连接器；5绝缘底座；6锁紧螺母；7绝缘护套。具体实施方式以下结合技术方案和附图，具体说明本专技术的实施过程。如图1～图4，金属导电盘A、金属导电盘B、金属导电盘C、金属导电盘D均为铝合金材料，直径25cm，厚度4cm。金属导电盘中心开孔，直径4cm。距中心8cm位置均匀开3个螺纹孔，直径1.2cm；距中心8cm位置均匀开3个通孔，直径1.3cm，相邻螺纹孔与通孔夹角为60度。距中心10cm再加工一组孔，6个螺纹孔，6个通孔，直径1.2cm，相邻螺纹孔与通孔夹角为30度。加工时两组孔在开第一个螺纹孔时，两个螺纹孔中心与金属导电盘中心在一条直线上。金属导管3采用铝合金与黄铜两种材料，金属导管3长度为50cm，外径1.2cm，管壁厚度1cm，两端攻反向螺纹，螺纹长度为0.7cm。金属导管3和金属导电盘采用螺纹的连接方式。金属导电盘A和金属导电盘C为一组，金属导电盘B和金属导电盘D为一组。连接金属导电盘A和金属导电盘C的金属导管3穿过金属导电盘B时采用绝缘护套7绝缘。连接金属导电盘B和金属导电盘D的金属导管3穿过金属导电盘C时采用相同的方法。金属导电盘A和金属导电盘B之间采用同轴连接器1进行连接，但在电路上金属导电盘A和金属导电盘B是绝缘的；金属导电盘C和金属导电盘D之间采用尾端连接器4进行连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可拆式高精度快响应无感分流器，其特征在于，所述的可拆式高精度快响应无感分流器包括金属导电盘A、金属导电盘B、金属导电盘C、金属导电盘D、同轴连接器(1)、金属导管(3)、尾端连接器(4)、绝缘底座(5)和绝缘护套(7)；所述的金属导电盘A中心设置圆孔；以金属导电盘A中心为原点，在半径为R1、R2的位置设置圆孔，其中，R2>R1，圆孔间距相同且每圈圆孔数目为偶数个；所述的金属导电盘B、金属导电盘C、金属导电盘D、金属导电盘A四个导电盘的形状相同，相互之间可以进行互换；金属导电盘A和金属导电盘B之间采用同轴连接器(1)连接，金属导电盘A与同轴连接器(1)的外层连接，金属导电盘B与同轴连接器(1)的内层连接，实现金属导电盘A和金属导电盘B电气绝缘；金属导电盘C和金属导电盘D之间通过尾端连接器(4)穿过两者的中心圆孔电气连接；所述的金属导电盘A、金属导电盘B、金属导电盘C和金属导电盘D依次固定在绝缘底座(5)上；金属导电盘A的圆孔和金属导电盘C对应圆孔通过金属导管(3)连接，金属导管(3)穿过金属导电盘B时，通过绝缘护套(7)与金属导电盘B对应圆孔进行绝缘；金属导电盘A每间隔一个圆孔连接一根金属导管(3)；所述的金属导电盘B的剩余圆孔和金属导电盘D对应圆孔通过金属导管(3)连接，金属导管(3)穿过金属导电盘C时，通过绝缘护套(7)与金属导电盘C对应圆孔进行绝缘；所述的同轴连接器(1)为三层结构，外层和内芯为导电材料，中间层采用绝缘材料；尾端连接器(4)为导电材料制成。...

【技术特征摘要】
1.一种可拆式高精度快响应无感分流器，其特征在于，所述的可拆式高精度快响应无感分流器包括金属导电盘A、金属导电盘B、金属导电盘C、金属导电盘D、同轴连接器(1)、金属导管(3)、尾端连接器(4)、绝缘底座(5)和绝缘护套(7)；所述的金属导电盘A中心设置圆孔；以金属导电盘A中心为原点，在半径为R1、R2的位置设置圆孔，其中，R2>R1，圆孔间距相同且每圈圆孔数目为偶数个；所述的金属导电盘B、金属导电盘C、金属导电盘D、金属导电盘A四个导电盘的形状相同，相互之间可以进行互换；金属导电盘A和金属导电盘B之间采用同轴连接器(1)连接，金属导电盘A与同轴连接器(1)的外层连接，金属导电盘B与同轴连接器(1)的内层连接，实现金属导电盘A和金属导电盘B电气绝缘；金属导电盘C和金属导电盘D之间通过尾端连接器(4)穿过两者的中心圆孔电气连接；所述的金属导电盘A、金属导电盘B、金属导电盘C和金属导电盘D依次固定在绝缘底座(5)上；金属导电盘A的圆孔和金属导电盘C对应圆孔通过金属导管(3)连接，金属导管(3)穿过金属导电盘B时，通过绝缘护套(7)与金属导电盘B对应圆孔进行绝缘；金属导电盘A每间隔一个圆孔连接一根金属导管(3)；所述的金属导电盘B的剩余圆孔和金属导电盘D对应圆孔通过金属导管(3)连接，金属导管(3)穿过金...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖敏夫，张豪，段雄英，黄智慧，邹积岩，张晓莉，符一凡，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21