电流互感器叠片铁芯磁分路补偿装置制造方法及图纸

电流互感器叠片铁芯磁分路补偿装置，涉及一种电流互感器。提供一种电流互感器叠片铁芯磁分路补偿装置。设有叠片式上铁芯、叠片式下铁芯、磁分路补偿绕组和二次绕组。叠片式上铁芯设在叠片式下铁芯上方，磁分路补偿绕组单独绕在叠片式上铁芯上，二次绕组绕在叠片式上铁芯和叠片式下铁芯上。通过叠片铁芯的磁分路式的补偿结构，来对电流互感器进行电流误差和相位差的补偿，以使叠片铁芯式电流互感器达到０．２Ｓ级的测量要求，采用普通的铁芯材料组成叠片式铁芯，通过叠片铁芯式分磁路的补偿结构来代替用价格昂贵的２３ＺＨ１００等特殊材料制作铁芯实现０．２Ｓ级电流互感器的制作方法，大大降低制作成本。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电流互感器，尤其是涉及一种电流互感器叠片铁芯磁分路补偿装置。
技术介绍
国家标准GB1208-1997《电流互感器》曾在1987版中提出了特殊用途的测量准确 级为0. 2S， 0. 5S级，并对其误差限值作了规定。满足0. 2S及0. 5S级要求的电流互感器称S 级电流互感器。S级互感器的主要特点是保证额定误差限值(0.2%或0.5%)的额定电流 的百分比由100% 120%下延到20% 120%，且下限电流由20%扩展到1%。显然这种 特殊用途的准确级最适用于电力系统负荷电流变化范围很大的地方，并提高了其测量的精 度。近年来，该互感器在城乡电网改造中得到了广泛的应用。为满足S级的要求，在设计上 与普通测量级有所不同，需要采用特殊的铁心材料和新的误差补偿方法。电力互感用户对 0. 2S级计量用电流互感器需求量越来越大。为了提高检测的精度以及降低0. 2S级电流互 感器的成本，对于大范围应用场合的推广级实现意义重大。然而对于LZZBJ9-10/LZZB7-35 一类的电流互感器，因为其铁芯是巻铁芯，所以制作0. 2S级的互感器较为容易。因为巻铁 芯的磁力线分布均匀，性能十分理想，而且现有高磁导率材料也可制作0. 2S级环形铁芯， 但是对于LCZ-35、 LZZBJ4-35等叠片铁芯的电流互感器来说，由于铁芯之间存在气隙，影响 磁导性能，采用通常的制作手段和普通的铁芯材料就无法制作0.2S级了。因此开发一种 能够实现叠片式铁芯的电流互感器的非线性补偿方法和结构，使其能够在不增加成本或低 成本的前提下满足对电流互感器误差要求达到精确测量的目的。0. 2S级电流互感器要在 1% 120%额定电流下运行，没有误差补偿时其电流误差和相位误差都是随着电流的减小 而增大的，并且误差曲线的变化很陡。因此，要采用非线性的补偿法，使电流误差和相位差 的补偿值也随电流的减小而增大，从而来拉平误差曲线，磁分路补偿法就是满足这种要求 的误差补偿方式。磁分路补偿法将互感器的铁芯分成两个部分，二次绕组中有部分匝数是 绕在一个铁芯上，其余线匝都绕在两个铁芯上。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电流互感器叠片铁芯磁分路补偿装置。 本技术设有叠片式上铁芯、叠片式下铁芯、磁分路补偿绕组和二次绕组。 叠片式上铁芯设在叠片式下铁芯上方，磁分路补偿绕组单独绕在叠片式上铁芯 上，二次绕组绕在叠片式上铁芯和叠片式下铁芯上。 本技术的技术方案是通过叠片铁芯的磁分路式的补偿结构，来对电流互感器 进行电流误差和相位差的补偿，以使叠片铁芯式电流互感器达到0. 2S级的测量要求，并且 采用普通的铁芯材料组成叠片式铁芯，通过叠片铁芯式分磁路的补偿结构来代替用价格昂 贵的23ZH100等特殊材料制作铁芯实现0.2S级电流互感器的制作方法，进而大大降低了制 作成本，实现了设计的初衷和测量精度要求。 另外，将叠片式铁芯采用固定方法分别固定，并保证上铁芯与下铁芯的有效间隙。 将线圈通过一定绕制方式绕制于上铁芯和下铁芯上，在二次绕组机构上将上铁芯和下铁芯 采用相同的绕制方式和磁隙进行绕制，在磁分路补偿结构上只对上铁芯经行绕制线圈，用 于非线性的误差补偿。 与现有用23ZH100高价材料制作0. 2S级电流互感器(参见表1)相比，用30Z120 材料制作叠片铁芯磁分路补偿式0.2S级电流互感器(参见表2)的成本大大降低，不同于 已有圆环型磁分路补偿原理叠片式铁芯磁分路补偿电流互感器，其结构简单，易于实现和 加工。 表1<table>table see original document page 4</column></row><table> 表2<table>table see original document page 4</column></row><table>附图说明图1为本技术实施例的结构组成示意图。 图2为调整磁分路绕组匝数对误差曲线的影响。在图2中，横坐标为额定电流范 围，纵坐标为误差；令系列1， B系列2，一系列3， X系列4， *系列5，參系列6。 图3为调整磁分路截面对误差的影响。在图3中，横坐标为额定电流范围，纵坐标 为误差；曲线1为系列1，曲线2为系列2，曲线3为系列3，曲线4为系列4，曲线5为系列 5，曲线6为系列6，曲线7为系列7。 图4为补偿成功的误差曲线。在图4中，横坐标为额定电流范围，纵坐标为误差； 令系歹lj 1， B系歹lJ 2，一系歹lj 3， X系列4， *系列5，參系歹lj 6。具体实施方式如图1所示，本技术实施例设有叠片式上铁芯1、叠片式下铁芯2、磁分路补偿 绕组3 (绕组数为Nb)和二次绕组4 (绕组数为N。)。 叠片式上铁芯1设在叠片式下铁芯2上方，磁分路补偿绕组3单独绕在叠片式上 铁芯1上，二次绕组4绕在叠片式上铁芯1和叠片式下铁芯2上。 其补偿过程为，N。为绕在叠片式上铁芯1和叠片式下铁芯2上的绕组数，而Nb是 单独绕在叠片式上铁芯1上的磁分路补偿绕组的绕组数。由于磁分路补偿绕组3的励磁 安匝数很大，而铁芯截面又小，因此磁通密度很高，导磁率和损耗角随电流的增大而显著减 小，进而使本技术所述电流互感器叠片铁芯磁分路补偿装置可以实现对电流误差和相位误差的补偿，且补偿匝数^^k,，即与电流I^成反比例，与磁分路铁芯尺度Lb成正比例。 将叠片铁芯分成两部分，设Ll和L2分别是上铁芯和下铁芯的层数；S1与S2之间 是二次绕组，其中Nc匝是绕在Ll和L2两个铁芯上的，还有Nb匝则单独绕在叠片式上铁芯 1。 二次总匝数^二N。+Nb。实测表明，当增加或者减少磁分路补偿绕组的匝数Nb时或者是 增减磁分路补偿绕组的截面时，误差的补偿值随之发生变化，如图3所示。 在图2中，从下向上各条曲线，依次为磁分路补偿绕组的匝数Nb从零逐渐增加时 的误差实测曲线。由实测曲线可见，没有磁分路匝数补偿时，误差曲线很快向下弯曲，随着 匝数Nb的增加，误差曲线逐渐变得平缓。当匝数Nb继续增加时，磁分路对小电流时的误差补 偿幅度越来越大，从而使额定电流1 % 20 %范围内的误差数据比额定电流100 % 120 % 时的误差数据更正。 图3给出磁分路截面调整时误差发生的变化的曲线，从下至上依次为磁分路截面 积增大时的误差曲线，可以看到随着截面积的增大误差曲线会变得平坦，然后小电流时的 误差向正方向偏移的更多，曲线左端向上翘起，额定电流1% 20%范围内的误差数据比 额定电流100% 120%时的误差数据变得更正。 现将图2匝数调整和图3的截面调整综合起来，寻找能将整个误差曲线调整到合 格范围内的组合方案。首先采用下面的式子^^k^进行初步的补偿匝数估算，目的是寻找一个匝数时得在额定电流1%或5%时磁分路正好工作在磁化曲线的上升段，对小电流 的误差进行大幅度的正补偿，而当电流上升到额定电流的100%或者120%时则磁分路进 入饱和区域，不再对误差产生补偿的作用，从而拉平误差曲线。 在初步估算了补偿匝数Nb后，再根据实测数据对两个小铁芯的截面积进行配合调 整。在补偿匝数调整和铁芯截面调整的相互作用下，从而出本文档来自技高网...

【技术保护点】
电流互感器叠片铁芯磁分路补偿装置，其特征在于设有叠片式上铁芯、叠片式下铁芯、磁分路补偿绕组和二次绕组；叠片式上铁芯设在叠片式下铁芯上方，磁分路补偿绕组单独绕在叠片式上铁芯上，二次绕组绕在叠片式上铁芯和叠片式下铁芯上。

【技术特征摘要】
电流互感器叠片铁芯磁分路补偿装置，其特征在于设有叠片式上铁芯、叠片式下铁芯、磁分路补偿绕组和二次绕组；叠片式...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏国强，
申请(专利权)人：厦门启和电器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：92[中国|厦门]