一种快速精确测试宽频脉冲大电流互感器制造技术

本实用新型专利技术提供一种快速精确测试宽频脉冲大电流互感器，包括互感器壳体，所述互感器壳体包括外壳和外壳盖，所述外壳为圆环形状的壳体，其内沿圆心方向由内向外依次设置有第一谐振信号滤波层、环形铁芯，所述环形铁芯上设置有绕线层，所述绕线层外设置有第二谐振信号滤波层，所述圆环形状的壳体下端还设置有第一端口和第二端口，所述绕线层绕组的第一匝与最后一匝之间还并联有一个电阻R2，所述第二端口上串联有一取样电阻R1，所述绕线层绕组的最后一匝末端还串联有一个补偿电阻R3。本实用新型专利技术解决了现有大脉冲电流互感器次级绕组匝数多导致的互感器测试精度及信号反馈延迟，恶劣环境使用可靠性不稳定等问题。境使用可靠性不稳定等问题。境使用可靠性不稳定等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种快速精确测试宽频脉冲大电流互感器


[0001]本技术涉及电流互感器，尤其涉及一种快速精确测试宽频脉冲大电流互感器。

技术介绍

[0002]脉冲电流互感器广泛应用于军工、航天、医疗、气象等领域的精密测量：医疗设备电流测试、功率电子电流分析、EMI电流测试、等离子研究、电容等储能设备的充放电电流测试、电流浪涌、雷击测试、束流电流、MA放电电流束的测量。军工领域主要是用于雷达信号的地面接收系统。它使测量电路与被测电路隔离，以保护仪器仪表电路和测试设备、操作人员的安全。
[0003]脉冲电流互感器是依据电磁感应原理制成，由闭合或带有气隙的铁心和绕组，多组测试回路构成，用于捕捉瞬间脉冲电流的测试，非接触的方法测试电路中的瞬态、谐波、脉冲、正弦型、射频以及各种复杂电路信号；测量的范围从几Hz～MHz，能够准确反映更复杂的瞬态信号和周期信号。具有测试简单、响应速度快，频段宽、灵敏度高，测试电流范围宽的特点。
[0004]电力测试环的使用状态环境适应性考核也非常严格，要求高低温冲击，多级高频振动下产品无损坏，测试参数准确有效，而现有脉冲电流互感器存在以下问题：（1）大脉冲电流互感器次级绕组匝数多（通常在5000匝以上）匝数太多，会导致分布电容大，直流电阻过大，且无法在磁芯均匀绕制等。（2）在当环境中多系统共同运行测试时，由于脉冲电流测试环测试精度约为1
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3%，可感应到极微小的感应电流，周围环境信号谐振电流影响大。（3）由于互感器内部空间狭小，需对磁环和绕组体积减小，为了保证产品满足设计技术参数，会导致测试电流电压输出变比降低，输出阻抗不稳定。（4）高低温冲击，耐潮湿盐雾和多级高频振动组合试验后，由于内部灌封料和壳体的膨胀系数差异，会出现个别产品外壳盖开裂、松动现象，灌封料只能起到固定绕组结构，不能完全覆盖导致产品内部结构暴露，可靠性降低，容易造成失效。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的上述缺陷，本技术提供一种快速精确测试宽频脉冲大电流互感器，以解决上述
技术介绍
提到的问题。
[0006]为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种快速精确测试宽频脉冲大电流互感器，包括互感器壳体，所述互感器壳体包括外壳和外壳盖，所述外壳为圆环形状的壳体，其内沿圆心方向由内向外依次设置有第一谐振信号滤波层、环形铁芯，所述环形铁芯上缠绕有若干绕组匝数的绕线，形成绕线层，所述绕线层为分段缠绕然后分段焊接到一起，所述绕线层外设置有第二谐振信号滤波层，所述圆环形状的壳体下端还设置有第一端口和第二端口，第一端口通过导线与绕线层绕组的第一匝连接，第二端口通过导线与绕线层绕组的最后一匝连接，所述绕线层绕组的第一匝与最后一匝之间还并联有一个电阻R2，
所述第二端口上串联有一取样电阻R1，所述绕线层绕组的最后一匝末端还串联有一个补偿电阻R3。
[0007]其中，所述第一谐振信号滤波层与第二谐振信号滤波层均为绝缘处理的铜金属屏蔽层。
[0008]其中，所述外壳和外壳盖通过灌封环氧树脂材料扣接在一起。
[0009]其中，所述外壳盖内平面上设置有至少两道凹槽，槽深1
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1.5mm。
[0010]本技术的有益效果是：
[0011]1）解决了大脉冲电流互感器次级绕组匝数多,分布电容大的问题,通过分段绕制并分段焊接电阻,降低分布电容,匹配电路输出阻抗,保证测试幅值的精度。
[0012]2）通过并联取样电阻R2的电路结构方法，可降低绕制匝数，成倍数整体提高测试电流电压输出变比，匹配电路输出阻抗稳定。
[0013]3）根据测试电路示波器装置的要求阻抗，采用串联补偿电阻R3以保证整个测试电路阻抗与输出测试设备匹配，保证信号输出反馈回路信号稳定，不失真。
[0014]4）电流互感器内圈加装表面绝缘处理的铜皮屏蔽层消除谐振信号，有效降低峰值电流过冲现象，消除环境中多系统运行时的微弱电磁谐振波影响，消除测试电路输出数据的锯齿波现象。
[0015]5）外壳盖内平面采用多道凹槽压花设计，增大外壳表面与灌封环氧树脂材料的接触面积和嵌合深度，增加外壳和灌封料的结合紧密读，可有效抵抗高低温冲击，强烈振动等恶劣环境造成的外壳分离，可靠性下降。
附图说明
[0016]图1为电流互感器等效电路图；
[0017]图2为本技术快速精确测试宽频脉冲大电流互感器结构示意图；
[0018]图3为图2的B向视图；
[0019]图4为本技术外壳盖结构示意图；
[0020]图中，外壳
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1，外壳盖
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2，第一谐振信号滤波层
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3，环形铁芯
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4，绕线层
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5，第二谐振信号滤波层
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6，第一端口
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7，第二端口
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8，凹槽
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9。
具体实施方式
[0021]为更进一步阐述本技术所采取的技术手段及其效果，以下结合本技术的优选实施例及其附图进行详细描述。
[0022]如图1所示，脉冲电流互感器根据变压器原理设计的。我们知道，变压器的功能有：变压、变流、阻抗匹配等功能。
[0023]那么就有: 式中： I1被测电路（初级绕组）中的电流； N1被测电路（初级绕组）的匝数； U1被测电路（初级绕组）电压； I2次级电路（次级绕组）的电流； N2次级电路（次级绕组）的匝数。U2次级电路（次级绕组）电压。
[0024]考虑到电流互感器次级不能开路（开路会形成高压，造成设备、人身的安全），必须为回路结构（其等效电路如图1）。
[0025]在次级回路中式中： R为次级绕组中的取样电阻；代入得：
[0026]因为脉冲电流穿过互感器中心孔，被测电流匝数设定为1，即初级的匝数N1为1匝，则次级N2绕制匝数为5000匝，取样电阻R为50Ω，所以： .结论：I1:U2 =100:1，即输入输出比为：100A:1V。
[0027]由以上可看出，幅值的准确度由次级绕组匝数和取样电阻值的大小决定。但磁芯上由于绕制匝数5000匝，匝数太多，会导致分布电容大，直流电阻过大，且无法在磁芯均匀绕制。
[0028]因此，本技术提供一种快速精确测试宽频脉冲大电流互感器，如图2和图3所示，包括互感器壳体，所述互感器壳体包括外壳1和外壳盖2，所述外壳为圆环形状的壳体，其内沿圆心方向由内向外依次设置有第一谐振信号滤波层3、环形铁芯4，所述环形铁芯上缠绕有若干绕组匝数的绕线，形成绕线层5，所述绕线层5为分段缠绕然后分段焊接到一起，所述绕线层外设置有第二谐振信号滤波层6，所述圆环形状的壳体下端还设置有第一端口7和第二端口8，第一端口通过导线与绕线层绕组的第一匝连接，第二端口通过导线与绕线层绕组的最后一匝连接，所述绕线层绕组的第一匝与最后一匝之间还并联有一个电阻R2，所述第二端口上串联有一取样电阻R1，所述绕线层绕组的最后一匝末端还本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速精确测试宽频脉冲大电流互感器，包括互感器壳体，所述互感器壳体包括外壳和外壳盖，其特征在于，所述外壳为圆环形状的壳体，其内沿圆心方向由内向外依次设置有第一谐振信号滤波层、环形铁芯，所述环形铁芯上缠绕有若干绕组匝数的绕线，形成绕线层，所述绕线层为分段缠绕然后分段焊接到一起，所述绕线层外设置有第二谐振信号滤波层，所述圆环形状的壳体下端还设置有第一端口和第二端口，第一端口通过导线与绕线层绕组的第一匝连接，第二端口通过导线与绕线层绕组的最后一匝连接，所述绕线层绕组的第一匝与最后一匝之间还并联有一个电阻R2，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦文怀，李梅，沈姣姣，李栓强，苑通，杨红英，张欢，
申请(专利权)人：陕西金山电器有限公司，
类型：新型
国别省市：