[实用新型]电流互感器叠片铁芯磁分路补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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，因为其铁芯是卷铁芯，所以制作0.2S级的互感器较为容易。因为卷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。

发明内容

本实用新型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。

本实用新型设有叠片式上铁芯、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。

本实用新型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

表2

附图说明

图1为本实用新型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；◆系列1，■系列2，一系列3，×系列4，*系列5，●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；◆系列1，■系列2，一系列3，×系列4，*系列5，●系列6。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型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N_b)和二次绕组4(绕组数为N_c)。

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。