[发明专利]一种纳米晶合金双磁芯电流互感器

说明书

本发明公开了一种纳米晶合金双磁芯电流互感器，包括互感器复合磁芯，所述互感器复合磁芯包括环形结构的纳米晶磁芯和非晶合金磁芯，所述纳米晶磁芯套装在所述非晶合金磁芯的外侧，且所述纳米晶磁芯和所述非晶合金磁芯同轴设置；所述非晶合金磁芯由非晶合金磁性带材卷绕制成，所述非晶合金磁性带材包含以下质量百分比的元素：硅元素8%～12%、硼元素5%～8%、锰元素1.0%～1.8%、钴元素0.5%～1.3%、钒元素1.2%～2.2%、碳元素2.5%～4.0%、余量的铁元素。本发明具有抗直流分量的效果，且非晶合金磁芯饱和磁密度较高，矫顽力、激磁功率和单位铁损等参数较低；并且互感器整体的结构较为精简，加工成本低。

技术领域

本发明涉及一种精密性互感器产品技术领域，特别是一种纳米晶合金双磁芯电流互感器。

背景技术

现有的工业和民用电路系统中大量的应用了变频、开关电源以及整流设备，这些设备的大量应用导致了线路中会存在一定的直流分量，电流互感器在有较大直流分量时容易被磁化饱和，从而不能在二次侧绕组感应出足够高的电压，会对控制电路会产生极大的误差，极易导致安全事故。

为实现抗直流分量的目的，通常采用非晶合金磁磁性材料制造互感器的磁芯，但是非晶合金磁芯互感器存在初始磁导率较低的问题。中国专利文献CN 106783115A公开了一种双铁芯抗直流分量电流互感器，采用纳米晶磁芯和非晶合金磁芯双磁芯的结构，由纳米晶磁芯提供较高的初始磁导率，以克服非晶合金磁芯始磁导率较低的问题。但是其存在的不足在于，所提供的非晶合金磁芯饱和磁密度较低，矫顽力、激磁功率和单位铁损等参数较高；此外上述双铁芯抗直流分量电流互感器还存在结构较为复杂，加工成本较高的不足。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种纳米晶合金双磁芯电流互感器，具有抗直流分量的效果，且非晶合金磁芯饱和磁密度较高，矫顽力、激磁功率和单位铁损等参数较低；并且互感器整体的结构较为精简，加工成本低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种纳米晶合金双磁芯电流互感器，包括互感器复合磁芯，所述互感器复合磁芯包括环形结构的纳米晶磁芯和非晶合金磁芯，所述纳米晶磁芯套装在所述非晶合金磁芯的外侧，且所述纳米晶磁芯和所述非晶合金磁芯同轴设置；所述非晶合金磁芯由非晶合金磁性带材卷绕制成，所述非晶合金磁性带材包含以下质量百分比的元素：硅元素8％～12％、硼元素5％～8％、锰元素1.0％～1.8％、钴元素0.5％～1.3％、钒元素1.2％～2.2％、碳元素2.5％～4.0％、余量的铁元素。

作为上述技术方案的进一步改进，所述非晶合金磁性带材的制备方法为：将与所述非晶合金磁性带材元素配比相同的合金母锭投入到熔炼炉中加热至1300～1350℃，充分熔融后用单辊快淬法制成带材，卷绕成所述非晶合金磁芯后，在真空退火炉中加热至390～450℃，维持温度加热1.5～2.5小时后逐渐冷却即可。

作为上述技术方案的进一步改进，所述非晶合金磁性带材的厚度为35～40微米，所述非晶合金磁性带材的宽度为6～12毫米。

作为上述技术方案的进一步改进，所述纳米晶磁芯包含以下质量百分比的元素：铜元素1.0％～1.5％、铌元素3.0％～3.2％、硅元素5.0％～5.5％、硼元素7.0％～7.5％。

作为上述技术方案的进一步改进，所述互感器复合磁芯的表面还包裹有绝缘收缩膜，包裹有所述绝缘收缩膜的互感器复合磁芯上缠绕有互感器二次侧绕组；所述互感器二次侧绕组外还包裹有互感器屏蔽保护薄膜，所述互感器屏蔽保护薄膜为铝箔包裹所述互感器二次侧绕组而成，且所述铝箔接触所述互感器二次侧绕组的面上涂布有聚四氟乙烯涂层。