[发明专利]一种用于测量交流电流的分流器

说明书

技术领域

本发明涉及一种分流器，特别涉及一种用于测量交流电流的分流器。

背景技术

如何准确、方便的测量电流，一直是人们研究的课题之一。在电路中接入分流器，测量分流器两端的电压，根据欧姆定律，就可以计算得到电路中的电流值。这种测量方法使用设备少、测量方便、快捷，已经成为目前测量电流的主要方法。

随着工业上使用交流电的电流值和频率越来越高，在高频电流的测量过程中导线会产生趋肤效应，使得分流器中的导线的电阻增加，测量分流器的电压值偏高，导致测量的电流值偏大。

针对高频电流的测量过程中的趋肤效应，中国申请公布号为CN202661529U的发明专利申请公开了一种采用鼠笼状分流器的适用于高压直流测量的一次电流传感器结构，如图1所示，鼠笼状分流器的两端为两个铜盘1，两个铜盘1中间为多根实心锰铜电阻棒2，铜盘1的中心上具有电路连接端子，用于接入待测的电路中。鼠笼状分流器主要具有以下优点：散热面积大、散热效果好，有效消除交流电流的趋肤效应。

鼠笼状分流器在高频电流的测量过程中，电流会集中于向电阻棒邻近侧流动，即高频电流会使得电阻棒产生邻近效应。邻近效应会使得分流器的损耗增加，并且高频电流产生的高频交变磁场会在电阻棒上产生交变电动势，从而影响电压表测量的电压值，最终导致测量的高频电流值误差太大。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种用于测量交流电流的分流器，这种分流器能够消除交流电流测量中的邻近效应。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于测量交流电流的分流器，包括第一导电端子、第二导电端子和多组导线，所述多组导线位于所述第一导电端子和所述第二导电端子之间并分别与所述第一导电端子和所述第二导电端子电连接，所述多组导线中的每一组导线包括同轴设置的顺时针旋转的线圈和逆时针旋转的线圈，并且所述顺时针旋转的线圈与逆时针旋转的线圈在其轴线处产生的磁感应强度的矢量和的幅值与所述顺时针旋转的线圈或逆时针旋转的线圈在其轴线处产生的磁感应强度的幅值的百分比小于预定的阈值。

通过采用一个顺时针旋转的线圈和一个逆时针旋转的线圈同轴设置成一组导线，在交流电流通电过程中，顺时针旋转的线圈产生的交变磁场和逆时针旋转的线圈产生的交变磁场方向相反、大小相等，两个交变磁场相互抵消，从而消除了相邻的每组导线之间的邻近效应，提高了分流器测量交流电流的精确度。

优选的，预定的阈值为百分之一。更优选的，预定的阈值为千分之一，当顺时针旋转的线圈和逆时针旋转的线圈在轴线上产生的磁感应强度的矢量和的幅值越小时，由顺时针旋转的线圈和逆时针旋转的线圈构成的一组导线产生的邻近效应也越小。

优选的，所述顺时针旋转的线圈与所述逆时针旋转的线圈在其轴线处产生的磁感应强度的矢量和为零。需要说明的是，这里所谓“磁感应强度的矢量和为零”并不要求磁感应强度的矢量和绝对为零。

优选的，所述顺时针旋转的线圈和所述逆时针旋转的线圈的匝数相同。更优选的，所述顺时针旋转的线圈和所述逆时针旋转的线圈的横截面相等。

优选的，所述顺时针旋转的线圈和逆时针旋转的线圈的阻抗相同。

优选的，所述顺时针旋转的线圈和所述逆时针旋转的线圈并联在所述第一导电端子和所述第二导电端子之间。顺时针旋转的线圈产生的交变磁场和逆时针旋转的线圈产生的交变磁场的方向完全相反，且大小相等，从而使得每组导线在交流电流中产生的交变磁场的矢量和为零，分流器中相邻的每组导线之间无邻近效应。

优选的，所述顺时针旋转的线圈和所述逆时针旋转的线圈串联在所述第一导电端子和所述第二导电端子之间。可以只采用一条导线，其中一半顺时针旋转，另一半逆时针旋转。

优选的，所述每一组导线包括形成闭合磁回路的磁芯。磁芯的磁阻远小于空气的磁阻，从而避免了第一螺线管和第二螺线管磁力线的泄漏。

优选的，所述磁芯包括外部呈圆筒状的磁筒和位于磁筒内部的中轴线上的磁棒，所述顺时针旋转的线圈顺时针绕在所述磁棒上，所述逆时针旋转的线圈逆时针绕在所述磁棒上。外部呈圆筒状的磁芯能够进一步避免磁力线的泄漏。

优选的，所述第一导电端子和所述第二导电端子均构成为导电铜盘的形式，所述第一导电端子和第二导电端子同轴设置，所述多组导线中的每一组导线的轴线与所述第一导电端子和第二导电端子的轴线平行，所述多组导线旋转对称的分布在以所述第一导电端子和第二导电端子的轴线为中心轴的一个或多个圆周上。从而使得多组导线与第一导电端子和第二导电端子构成鼠笼状结构。

附图说明