一种高精度电流互感器制造技术

本发明专利技术涉及电流互感器技术领域，且公开了一种高精度电流互感器，包括壳体、固定磁芯、温度传感器、温控单元、偏磁检测及补偿模块，所述壳体包括主壳体和辅助壳体，主壳体包括上壳体和下壳，辅助壳体为可控壳体，所述固定磁芯和温控单元分别安装在上壳体和下壳体的内部，本发明专利技术通过使互感器铁芯截面积根据一次电流的大小进行实时的调整，设置有基本铁芯组件和可变动铁芯组件，基本铁芯组件满足较小电流的高精度采集需要，当一次电流增大时，可以通过增加可变动铁芯组件截面积来提高电流互感器的电流采集精度，当一次电流减小时，再减小可变动铁芯组件的截面积来提高电流互感器对高精度电流采集的需求。度电流采集的需求。度电流采集的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度电流互感器


[0001]本专利技术涉及电流互感器
，具体为一种高精度电流互感器。

技术介绍

[0002]电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器，电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成，它的一次侧绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次侧绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的二次侧回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路，电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量，二次侧不可开路，在电力系统大电流或高电压环境下的电流采集，需要采用电流互感器进行电流采集。
[0003]专利公布号为CN113555201B公开了一种高精度开合式电流互感器及其数据采样方法，本专利是在开合式互感器上加入了误差在线监测模块用于测量误差的监测，以及用于数据处理标准信号发生器和主控模块，其主要用来对采集数据的处理，本专利重点在于提高数据采集的处理精度，而对于互感器本身造成的采集误差没有涉及。比如申请公布号；CN110763902A公开了一种高精度任意波形电磁式电流互感器及测量方法，是在互感器基础上增加磁场传感器、信号处理模块和标准电阻，其磁场传感器输出端连接信号处理模块，该专利重点也是在传感器采集数据的处理上来提高采集精度，对传感器本身固有的采集缺陷没有纠正。专利授权公布号CN110824407B公开了一种高精度电流互感自调节检测装置，该专利是采用在二次侧回路串联阻抗和采样电阻，通过改变电阻值的大小来改变阻抗大小来采样精度，也是没有从提高互感器本身采集精度的来实现的。专利授权公布号CN106324539B公开了一种高精度电流比较仪，本专利是从互感器本体出发来提高电流采集精度的，其侧重于减少磁性误差和容性误差的影响，提高电流比较仪的准确度，没有考虑温度和磁偏、磁饱和的影响带来的采集误差。
[0004]综上所述现有的电流互感器存在以下不足；（1）电流互感器在使用过程中受环境温度及工作造成的温升致使电流采集精度不高，互感器一次电流的较大范围变化，工作在非线性区或者使磁通饱和情况，以及互感器的铁芯一次电流不对称在磁芯中容易产生直流分量造成铁芯饱和现象；（2）电流互感器的一次电流较小时，互感器铁芯的内部的磁通密度会按比例减小，但在低磁通密度时，励磁安培的减小比磁通密度的减小要慢，造成比差的绝对值和角差绝对值增加，增大互感器测量误差，为了保证电流互感器一次电流较小时的精度，采用较小铁芯截面积的铁芯，当一次电流增大时，又容易造成铁芯的饱和，会增大互感器的采集误差，为了兼顾互感器的采集精度，一般把互感器铁芯截面积选取在适中范围，但这对一次电流较小时和较大时，其采集精度会下降；（3）由于电力系统中随着大量电力电子器件的使用，在电力系统的电压电流波形出现了畸变，使电压电流波形不再完全对称，这样在电流互感器工作过程中，由于一次电流
的不对称，容易使电流互感器铁芯出现饱和现象，使电流互感器的采集精度大大下降。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种高精度电流互感器。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供如下技术方案：一种高精度电流互感器，包括壳体、固定磁芯、温度传感器、温控单元、偏磁检测及补偿模块，所述壳体包括主壳体和辅助壳体，主壳体包括上壳体和下壳，辅助壳体为可控壳体，所述固定磁芯和温控单元分别安装在上壳体和下壳体的内部，所述固定磁芯包括第一固定磁芯和第二固定磁芯，所述温控单元包括第一温控单元和第二温控单元，所述可控壳体的内部设置有可变磁芯，第一温控单元和第二温控单元11
‑
2均设置在可控壳体和可变磁芯之间，温度传感器设置在第一固定磁芯和第二固定磁芯的内侧，所述绕组分为测量绕组和偏磁检测及补偿绕组，其中偏磁检测及补偿绕组合二为一，其包含偏磁检测绕组和补偿绕组两部分，所述偏磁检测及补偿模块用于检测磁偏及纠正磁偏，测量绕组引出至接线单元，用于接外部测量单元。
[0007]通过采用上述技术方案：所述第一固定磁芯与可变磁芯的截面积之和等于下部固定磁芯的截面积，也就是说互感器下壳体和磁芯分别只有一个，上部固定磁芯只有一个，可变磁芯根据需要可以是一个或多个，可变磁芯分别安装于相应可控壳体内，上壳体和下壳体内部为固定磁芯，可控内部为可变磁芯，可控壳体及内部磁芯可以一起打开，并且可控壳体和下壳体内部磁芯的截面积之和等于主壳体内部磁芯截面积，正常工作过程中固定磁芯一直为闭合状态，可变磁芯根据一次电流大小可以被控制为闭合或者分开状态，当上下磁芯闭合后，固定磁芯的第一固定磁芯7和第二固定磁芯8上下磁芯严实接合在一起。
[0008]优选的，所述可控壳体及其内部的可变磁芯可以为一个或者是多个，根据所测一次电流范围大小而定，所述绕组为三抽头绕组，中间抽头为绕组公共端。
[0009]通过采用上述技术方案：可变磁芯根据需要可以是一个或多个，可变磁芯分别安装于相应可控壳体内，上壳体和下壳体内部为固定磁芯，可控内部为可变磁芯，可控壳体及内部磁芯可以一起打开。
[0010]优选的，所述上壳体和下壳体的两侧设有上下开合口，上壳体和下壳体的外壁设置有上下开合铰链。
[0011]通过采用上述技术方案：通过上下开合口和铰链便于控制上壳体和下壳体开合。
[0012]优选的，所述第一温控单元和第二温控单元分别设置在第一固定磁芯和第二固定磁芯的外侧，第一温控单元和第二温控单元均为半导体温控单元，用于加热或制冷。
[0013]通过采用上述技术方案：在互感器工作过程中，无论环境温度如何变化，无论互感器工作时间多长，在工作过程中通过温控单元保持互感器磁芯和互感器二次线圈的工作温度在设定的很小范围内变化或者保持温度恒定在某一点左右，其温度变化范围或控温点可以通过温度控制装置来设定，温度所设定的变化范围要使磁芯的导磁性能为线性区间并且不饱和，铁芯导磁性能的线性及不饱和区间可以通过查找铁芯手册得到，对不同材质的铁芯，其温度范围对应的区间存在差异。
[0014]优选的，根据所述电流的变化有级调整互感器铁芯截面积大小，当一次电流增大，则自动调整互感器铁芯截面积增大，即可控磁芯闭合，相反，如果一次侧电流减小，则自动调整互感器铁芯截面积减小，即可控磁芯分开。
[0015]通过采用上述技术方案：防止高精度互感器由于所测一次电流较大导致铁芯的饱和，而一次电流较小铁芯磁通密度小造成误差比较大，在可控磁芯闭合和分开情况下，对于互感器的一二次电流变比是不相同的，在电流测量计算中需要根据可控磁芯分合情况来设定不同的变比系数。
[0016]优选的，当所述互感器一次侧电流正负完全对称时，则电流检测单元无输出，偏磁补偿绕组中无电流流过；当互感器一次侧电流正负不完全对称时，则电流检测单元输出控制信号启动偏磁补偿绕组。
[0017]通过采用上述技术方案：互感器二次绕组设置有一个主绕组，用于检测一次电流大小，一个一次电流正负对称检测绕组和一个偏磁补偿绕组，电流正负对称检测绕本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度电流互感器，包括壳体、固定磁芯、温度传感器（14）、温控单元、偏磁检测及补偿模块（13），其特征在于：所述壳体包括主壳体（2）和辅助壳体，主壳体（2）包括上壳体（2
‑
1）和下壳，辅助壳体为可控壳体（1），所述固定磁芯和温控单元分别安装在上壳体（2
‑
1）和下壳体（5
‑
1）的内部，所述固定磁芯包括第一固定磁芯（7）和第二固定磁芯（8），所述温控单元包括第一温控单元（11
‑
1）和第二温控单元（11
‑
2），所述可控壳体（1）的内部设置有可变磁芯，第一温控单元（11
‑
1）和第二温控单元（11
‑
2）11
‑
2均设置在可控壳体（1）和可变磁芯之间，温度传感器（14）设置在第一固定磁芯（7）和第二固定磁芯（8）的内侧，所述绕组分为测量绕组（9）和偏磁检测及补偿绕组（10），其中偏磁检测及补偿绕组（10）合二为一，其包含偏磁检测绕组和补偿绕组（10）两部分，所述偏磁检测及补偿模块（13）用于检测磁偏及纠正磁偏，测量绕组（9）引出至接线单元（12），用于接外部测量单元。2.根据权利要求1所述的一种高精度电流互感器，其特征在于：所述可控壳体（1）及其内部的可变磁芯可以为一个或者是多个，根据所测一次电流范围大小而定，所述绕组为三抽头绕组，中间抽头为绕组公共端。3.根据权利要求1所述的一种高精度电流互感器，其特征在于：所述上壳体（2
‑
1）和下壳体（5
‑
1）的两侧设有上下开合口（6
‑
1），上壳体（2
‑
1）和下壳体（5
‑
1）的外壁设置有上下开合铰链（15）。4.根据权利要求1所述的一种高精度电流互感器，其特征在于：所述第一温控单元（11
‑
1）和第二温控单元（11
‑
2）分别设置在第一固定磁芯（7）和第二固定磁芯（8）的外侧，第一温控单元（11
‑
1）和第二温控单元（11
‑
2）均为半导体温控单元，用于加热或制冷。5.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志广，边红旗，刘志恒，王振举，刘晓民，吴晓星，吴德葆，徐明明，杨星，张金苗，
申请(专利权)人：联桥科技有限公司，
类型：发明
国别省市：