[实用新型]一种基于自粘空心线圈的电子式电流互感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及到电力系统中的电流测量和继电保护技术领域，具体为一种基于自粘空心线圈的电子式电流互感器。

技术背景

电子式电流互感器是电力系统测量和继电保护的重要组成部分。影响互感器测量精度的关键部件是采样的空心线圈，传统的电子式电流互感器中的空心线圈是由环绕于非磁性材料骨架上的导线组成。对稳态下的正弦电流，空心线圈采样准确度取决于高精度空心线圈的制作，而高精度空心线圈绕制工艺要求较高，必须是线圈密度和骨架截面积恒定，线圈横截面积与中心线垂直，否则测量误差将较大。目前，空心线圈设计精度要求最高达0.1％级，可传统的电子式电流互感器只达1％～3％，主要原因就是手工绕制的空心线圈准确度不高，批量生产时的分散性较大，妨碍了它的产业发展；另一个问题就是非磁性骨架材料的热胀冷缩严重影响了空心线圈输出精度，这是常规空心线圈电子式电流互感器精度不高的主要原因，所以常规的空心线圈制造方法必须改进。

自粘空芯线圈目前主要应用在低压电子线路和低压电器上，主要是利用它的电磁感应特性，作为电磁感应线圈，在低压电子线路中，与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路，对交流具有限流作用，并起信号耦合和选频等作用。在玩具和电磁阀中使用，当线圈通过电流后，根据法拉第电磁感应原理，它本身形成了一个电磁铁，对金属有吸附作用。所有这些场所的自粘空芯线圈都是单个的使用，而且线圈中通过的是电流信号。

发明内容

本实用新型一种基于自粘空心线圈的电子式电流互感器所要解决的技术问题是：将自粘空芯线圈组合起来作为信号源使用，通过磁场感应，交链出微分信号，即电压信号，用于测量高压大电流，解决了传统电子式电流互感器空心线圈因绕线密度不均匀而带来的性能不稳定的问题以及因骨架热胀冷缩对空心线圈输出精度的影响，提供了一种高精度测量高压大电流的电子式电流互感器。

本实用新型所采取的技术方案是：一种基于自粘空心线圈的电子式电流互感器，包括一次导电杆，空心线圈、传输系统、转换器，其特征为：所述的空心线圈是由若干个自粘空心线圈、圆形印刷电路板骨架构成，圆形印刷电路板骨架上有根据设计需要制作的若干个均匀自粘空心线圈焊接固定点，同时还制作有输出信号引线焊接点和印刷导线，自粘空心线圈按照逆时针顺序依次均匀焊接固定在圆形印刷电路板骨架上，自粘空心线圈上的内层进线和外层引出线与圆形印刷电路板骨架上的印刷导线联接，通过印刷导线若干个自粘空心线圈依次相互串联；自粘空心线圈的数量根据需要测定的电流大小而定。

本实用新型的有益效果是：本产品成本低，设计、加工制作简单，技术成熟，易达到高精度和实现精美的外形；稳定性好，精度高，可以实现0.1％级精度；具有较宽的频带，响应速度快，测量范围大；温度测试(-40℃-+90℃温度范围内)误差变化＜0.1％，受外界电磁干扰较小，同时可测量高压大电流，具有较好的实用性，因而有良好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型一种基于自粘空心线圈的电子式电流互感器原理图。

1为一次导电杆，2为自粘空心线圈，3为空心线圈，4为传输系统，5为转换器。

图2是本实用新型一种基于自粘空心线圈的电子式电流互感器自粘线圈外形图。

6为线圈内层进线，7为外层引出线。

图3是本实用新型一种基于自粘空心线圈的电子式电流互感器印刷电路板骨架外形图。

8为自粘空心线圈焊接固定点，9为圆形印刷电路板骨架，10为输出信号引线焊点，11为印刷导线

具体实施方式

如附图所示，本实用新型一种基于自粘空心线圈的电子式电流互感器，包括一次导电杆1，空心线圈3、传输系统4、转换器5，其特征为：所述的空心线圈3是由若干个自粘空心线圈2、圆形印刷电路板骨架9构成，圆形印刷电路板骨架9上有根据设计需要制作的若干个均匀自粘空心线圈焊接固定点8，同时还制作有输出信号引线焊接点10和印刷导线11，自粘空心线圈2按照逆时针顺序依次均匀焊接固定在圆形印刷电路板骨架9上，自粘空心线圈2上的内层进线6和外层引出线7与圆形印刷电路板骨架9上的印刷导线11连接，通过印刷导线11若干个自粘空心线圈2依次相互串联；自粘空心线圈2的数量根据需要测定的电流大小而定。

自粘空心线圈2是空心的，易制作、加工简单，电阻电感一致性很高，匝数一致，分散性很小，圆形印刷电路板骨架为五层标准环氧玻璃布板，采用自粘空心线圈2和电脑设计的圆形印刷电路板骨架9易实现高精度的空心线圈3制作和批量生产，满足电力系统的测量和继电保护的要求。

一次导电杆1穿过空心线圈3并浇注固定在空心线圈3正中间，传输系统4一端与输出信号引线焊接点10连接，另一端与一次转换器5连接。如图1所示，一次导电杆1串联在电网中，一次导电杆1中流过的电流在空心线圈3中感应出微分电压信号，电压信号经过传输系统4传输到一次转换器5，转换器5将信号转换成符合国标的电压信号并输出作为仪器仪表可以接受的测量和继电保护电压信号。