本發(fā)明涉及電流傳感器、其線圈封裝方法及電子式電流互感器。

背景技術(shù)：

電子式電流互感器一般包括電流傳感器和電子單元，電流傳感器一般采用羅氏線圈或低功率鐵芯線圈（LPCT線圈），這些線圈的繞組線徑一般較細(xì)，需封裝在傳感器殼體內(nèi)進(jìn)行保護(hù)，為了保證電流互感器的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定形，線圈與傳感器殼體為同軸布置，使用時(shí)需要使傳感器殼體與一次導(dǎo)體同軸布置，進(jìn)而使線圈與一次導(dǎo)體同軸；電子單元用于將羅氏線圈輸出的模擬小信號(hào)經(jīng)電子單元濾波、A/D處理，輸出符合要求的信號(hào)。

為了實(shí)現(xiàn)電流傳感器的線圈封裝，現(xiàn)有技術(shù)是將線圈通過(guò)金具固定擠壓工藝或者環(huán)氧澆注工藝，再通過(guò)機(jī)械連接將電流傳感器定位于一次導(dǎo)體同心的位置。其中金具擠壓的方式需構(gòu)建較為復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)較為冗余，成本高；而環(huán)氧澆注工藝是將線圈置入傳感器殼體內(nèi)，然后將液態(tài)的環(huán)氧樹(shù)脂澆注到線圈與傳感器殼體之間的間隔內(nèi)，環(huán)氧樹(shù)脂固化后形成對(duì)線圈定位和保護(hù)的線圈支撐體，該類電流傳感器制作工藝復(fù)雜，且澆注基質(zhì)較硬，易損傷電流傳感器的線圈，并且環(huán)氧樹(shù)脂固化時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，同時(shí)同樣存在成本高的問(wèn)題，制造不方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種電流傳感器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的電流傳感器制造不方便、成本高的問(wèn)題。同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種電子式電流互感器和電流傳感器的線圈封裝方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明中一種電流傳感器采用的技術(shù)方案是：

一種電流傳感器，包括線圈和傳感器殼體，所述線圈與所述傳感器殼體同軸布置且兩者之間具有間隔，所述間隔內(nèi)設(shè)有線圈支撐體，所述線圈支撐體為發(fā)泡填充體。

所述線圈的各向外側(cè)均設(shè)有發(fā)泡填充體。

所述間隔內(nèi)設(shè)有沿線圈的周向相互間隔布置的定位支撐體，所述定位支撐體支撐在線圈與傳感器殼體之間。

所述傳感器殼體為環(huán)形殼體，包括內(nèi)側(cè)壁、外側(cè)壁和底壁，所述定位支撐體包括支撐在底壁與線圈之間的底支撐體，在線圈的徑向方向上，所述底支撐體的端部與所述內(nèi)側(cè)壁或外側(cè)壁之間具有底過(guò)液口。

所述定位支撐體還包括支撐在線圈與內(nèi)側(cè)壁或者線圈與外側(cè)壁之間的側(cè)支撐體。

所述傳感器殼體包括與底壁相對(duì)的頂蓋，所述定位支撐體還包括支撐在線圈與頂蓋之間的頂支撐體，在線圈的徑向方向上，所述頂支撐體的端部與所述內(nèi)側(cè)壁或外側(cè)壁之間具有頂過(guò)液口。

所述底支撐體、側(cè)支撐體和頂支撐體依次連接而形成翻轉(zhuǎn)90度的U形，U形的定位支撐體靠設(shè)在內(nèi)側(cè)壁或外側(cè)壁上，其中底支撐體的長(zhǎng)度大于頂支撐體的長(zhǎng)度。

所述定位支撐體為支撐片。

本發(fā)明中電子式電流互感器采用的技術(shù)方案是：

電子式電流互感器，包括電流傳感器和電子單元，電流傳感器包括線圈和傳感器殼體，所述線圈與所述傳感器殼體同軸布置且兩者之間具有間隔，所述間隔內(nèi)設(shè)有線圈支撐體，所述線圈支撐體為發(fā)泡填充體。

所述線圈的各向外側(cè)均設(shè)有發(fā)泡填充體。

所述間隔內(nèi)設(shè)有沿線圈的周向相互間隔布置的定位支撐體，所述定位支撐體支撐在線圈與傳感器殼體之間。

所述傳感器殼體為環(huán)形殼體，包括內(nèi)側(cè)壁、外側(cè)壁和底壁，所述定位支撐體包括支撐在底壁與線圈之間的底支撐體，在線圈的徑向方向上，所述底支撐體的端部與所述內(nèi)側(cè)壁或外側(cè)壁之間具有底過(guò)液口。

所述定位支撐體還包括支撐在線圈與內(nèi)側(cè)壁或者線圈與外側(cè)壁之間的側(cè)支撐體。

所述傳感器殼體包括與底壁相對(duì)的頂蓋，所述定位支撐體還包括支撐在線圈與頂蓋之間的頂支撐體，在線圈的徑向方向上，所述頂支撐體的端部與所述內(nèi)側(cè)壁或外側(cè)壁之間具有頂過(guò)液口。

所述底支撐體、側(cè)支撐體和頂支撐體依次連接而形成翻轉(zhuǎn)90度的U形，U形的定位支撐體靠設(shè)在內(nèi)側(cè)壁或外側(cè)壁上，其中底支撐體的長(zhǎng)度大于頂支撐體的長(zhǎng)度。

所述定位支撐體為支撐片。

本發(fā)明中電流傳感器的線圈封裝方法采用的技術(shù)方案是：

電流傳感器的線圈封裝方法，該方法包括以下步驟，步驟一，將線圈置入傳感器殼體內(nèi)，使線圈與傳感器殼體同軸布置；步驟二，將流體形態(tài)的發(fā)泡材料注入線圈與傳感器殼體之間的間隔，使發(fā)泡材料產(chǎn)生固化反應(yīng)而填充所述間隔，在間隔內(nèi)形成發(fā)泡填充體。

進(jìn)一步地，步驟一中線圈是首先卡入翻轉(zhuǎn)90度的U形的定位支撐體內(nèi)，然后和U形定位支撐體共同置入傳感器殼體內(nèi)，U形的定位支撐體靠設(shè)在傳感器殼體的內(nèi)側(cè)壁或外側(cè)壁上。

進(jìn)一步地，所述定位支撐體包括支撐在底壁與線圈之間的底支撐體，在線圈的徑向方向上，所述底支撐體的端部與所述內(nèi)側(cè)壁或外側(cè)壁之間具有底過(guò)液口。

進(jìn)一步地，所述傳感器殼體包括與底壁相對(duì)的頂蓋，所述定位支撐體還包括支撐在線圈與頂蓋之間的頂支撐體，在線圈的徑向方向上，所述頂支撐體的端部與所述內(nèi)側(cè)壁或外側(cè)壁之間具有頂過(guò)液口。

進(jìn)一步地，所述發(fā)泡材料為聚氨酯發(fā)泡材料。

有益效果：本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，線圈支撐體為發(fā)泡填充體，制造時(shí)，將流體形態(tài)的發(fā)泡材料注入線圈與傳感器殼體之間的間隔，使發(fā)泡材料產(chǎn)生固化反應(yīng)而填充所述間隔，即可在間隔內(nèi)形成發(fā)泡填充體，制造方便，工藝簡(jiǎn)單，固化時(shí)間短，成本低，質(zhì)量輕。同時(shí)，由于發(fā)泡填充體的硬度較小，能夠避免對(duì)線圈造成損傷，有利于提高產(chǎn)品合格率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明中電流傳感器的一個(gè)實(shí)施例去掉頂蓋后的結(jié)構(gòu)示意圖，同時(shí)也是電子式電流互感器的一個(gè)實(shí)施例中的電流傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A-A剖視圖；

圖3是圖1中的電子式電流互感器應(yīng)用于AIS的示意圖；

圖4是圖1中的電子式電流互感器應(yīng)用于GIS的示意圖。

圖中各附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的名稱為：10-線圈，20-傳感器殼體，21-內(nèi)側(cè)壁，22-外側(cè)壁，23-底壁，24-頂蓋，30-定位支撐體，31-底支撐體、32-側(cè)支撐體，33-頂支撐體，34底過(guò)液口，35-頂過(guò)液口，40-發(fā)泡填充體，51-AIS互感器殼體，511-支撐絕緣子，512-絕緣套管，52-GIS外殼，521-環(huán)氧接線盤，522-緊固件，60-信號(hào)引出線，70-一次導(dǎo)體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

本發(fā)明電流傳感器的一個(gè)實(shí)施例如圖1~圖4所示，包括線圈10、傳感器殼體20和定位支撐體30，傳感器殼體20為環(huán)形殼體，包括內(nèi)側(cè)壁21、外側(cè)壁22、底壁23和頂蓋24，頂蓋24可拆固定在內(nèi)側(cè)壁21和外側(cè)壁22上，線圈10與內(nèi)側(cè)壁21、外側(cè)壁22、底壁23和頂蓋24之間均具有間隔，間隔內(nèi)為發(fā)泡填充體40。定位支撐體30設(shè)有三只，各定位支撐體30均為定位片，形狀為翻轉(zhuǎn)90度的U形，靠設(shè)在外側(cè)壁22上。

定位支撐體30采用絕緣材料制成，包括支撐在底壁23與線圈10之間的底支撐體31、支撐在線圈10與內(nèi)側(cè)壁21或者線圈10與外側(cè)壁22之間的側(cè)支撐體32和支撐在線圈10與頂蓋24之間的頂支撐體33。在線圈10的徑向方向上，底支撐體31的內(nèi)側(cè)端部與內(nèi)側(cè)壁21之間具有底過(guò)液口34，頂支撐體33的外側(cè)端部與所述內(nèi)側(cè)壁21之間具有頂過(guò)液口35。這樣，線圈10能夠支撐在底支撐體31上與底壁23形成間隔，并依靠側(cè)支撐體32沿徑向定位，保證線圈10與傳感器殼體20的內(nèi)側(cè)壁21的同軸，同時(shí)，底過(guò)液口34和頂過(guò)液口35能夠保證發(fā)泡材料在發(fā)生固化反應(yīng)時(shí)順利膨脹，對(duì)間隔形成良好的填充。為了保證定位支撐體30對(duì)線圈10的穩(wěn)定支撐，同時(shí)盡量減小定位支撐體30對(duì)發(fā)泡材料的發(fā)泡影響，底支撐體31的長(zhǎng)度大于頂支撐體33的長(zhǎng)度。

制造時(shí)，首先將三只定位支撐體30沿線圈10周向均勻卡設(shè)到線圈10上，然后將定位支撐體30和線圈10一起置入環(huán)形殼體的環(huán)形內(nèi)腔，使定位支撐體30靠設(shè)在外側(cè)壁22上，實(shí)現(xiàn)對(duì)線圈10的定位，同時(shí)保證線圈10與傳感器殼體20同軸。然后，將流體形態(tài)的發(fā)泡材料緩慢倒入線圈10與傳感器殼體20之間的間隔，注入后的液面高度由最終封裝材料的膨脹系數(shù)決定，一般為傳感器殼體20高度的1/3左右，然后靜置一端時(shí)間，檢驗(yàn)灌封質(zhì)量，并根據(jù)需求進(jìn)行二次補(bǔ)澆或清除過(guò)澆部分，固定上頂蓋24，完成封裝。固化后的發(fā)泡材料體積膨脹，能夠?qū)⒕€圈10完全覆蓋并牢靠固定在傳感器殼體20內(nèi)，保證零部件的相對(duì)同心，并形成光滑表面，無(wú)破損掉屑現(xiàn)象。澆注現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)盡量保證清潔，以免發(fā)泡材料受到污染導(dǎo)致性能失效。上述發(fā)泡材料為聚氨酯發(fā)泡材料，成分根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定，固化后具有良好的緩沖作用和變形恢復(fù)能力；其工作溫度為-40℃~70℃，無(wú)脆化掉渣現(xiàn)象，且無(wú)揮發(fā)物或揮發(fā)物不影響SF6氣體絕緣互感器的絕緣性能；發(fā)泡材料的材料配比和種類可根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行調(diào)整，以增加或縮短固化時(shí)間，增大或減小硬度等等。

上述制造過(guò)程所使用的工藝也是本發(fā)明中電流傳感器的線圈封裝方法的一個(gè)實(shí)施例。

本發(fā)明中電子式電流互感器的一個(gè)實(shí)施例包括電流傳感器和電子單元，其中電流傳感器即上述實(shí)施例中的電流互感器，電子單元為現(xiàn)有技術(shù)，此處均不再贅述。

在應(yīng)用于AIS電流互感器環(huán)境時(shí)，如圖3所示，將電流傳感器通過(guò)支撐絕緣子511固定在AIS互感器殼體51上，保證一次導(dǎo)體70與電流傳感器的同心，AIS互感器殼體51固定在絕緣套管512上，信號(hào)引出線60從絕緣套管512中引出與電子單元連接。

在應(yīng)用于GIS電流互感器環(huán)境時(shí)，如圖4所示，將電流傳感器使用緊固件522與GIS外殼52進(jìn)行牢靠連接，保證一次導(dǎo)體70與屏蔽殼體的同心，信號(hào)引出線60經(jīng)環(huán)氧接線盤521引出GIS殼體外。

在上述實(shí)施例中，線圈10的各向均設(shè)有發(fā)泡填充體40，采用支撐片形式的定位支撐體30與傳感器殼體20定位。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，線圈10也可以僅有部分方向與傳感器殼體20之間形成間隔，而定位支撐體30也可以根據(jù)情況僅在部分位置設(shè)置，定位支撐體30還可以替換為支撐塊的形式，并且可以靠設(shè)在環(huán)形殼體的內(nèi)側(cè)壁21上。