專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到電力系統(tǒng)中的電流測(cè)量和繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于自 粘空心線圈的電子式電流互感器。
背景技術(shù)：
電子式電流互感器是電力系統(tǒng)測(cè)量和繼電保護(hù)的重要組成部分。影響互感器測(cè) 量精度的關(guān)鍵部件是采樣的空心線圈，傳統(tǒng)的電子式電流互感器中的空心線圈是由環(huán)繞 于非磁性材料骨架上的導(dǎo)線組成。對(duì)穩(wěn)態(tài)下的正弦電流，空心線圈采樣準(zhǔn)確度取決于高 精度空心線圈的制作，而高精度空心線圈繞制工藝要求較高，必須是線圈密度和骨架截 面積恒定，線圈橫截面積與中心線垂直，否則測(cè)量誤差將較大。目前，空心線圈設(shè)計(jì)精 度要求最高達(dá)0.1%級(jí)，可傳統(tǒng)的電子式電流互感器只達(dá) 3%，主要原因就是手工繞 制的空心線圈準(zhǔn)確度不高，批量生產(chǎn)時(shí)的分散性較大，妨礙了它的產(chǎn)業(yè)發(fā)展；另一個(gè)問(wèn) 題就是非磁性骨架材料的熱脹冷縮嚴(yán)重影響了空心線圈輸出精度，這是常規(guī)空心線圈電 子式電流互感器精度不高的主要原因，所以常規(guī)的空心線圈制造方法必須改進(jìn)。自粘空芯線圈目前主要應(yīng)用在低壓電子線路和低壓電器上，主要是利用它的電 磁感應(yīng)特性，作為電磁感應(yīng)線圈，在低壓電子線路中，與電阻器或電容器能組成高通或 低通濾波器、移相電路及諧振電路，對(duì)交流具有限流作用，并起信號(hào)耦合和選頻等作 用。在玩具和電磁閥中使用，當(dāng)線圈通過(guò)電流后，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，它本身形 成了一個(gè)電磁鐵，對(duì)金屬有吸附作用。所有這些場(chǎng)所的自粘空芯線圈都是單個(gè)的使用， 而且線圈中通過(guò)的是電流信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器所要解決的技術(shù)問(wèn)題是將 自粘空芯線圈組合起來(lái)作為信號(hào)源使用，通過(guò)磁場(chǎng)感應(yīng)，交鏈出微分信號(hào)，即電壓信 號(hào)，用于測(cè)量高壓大電流，解決了傳統(tǒng)電子式電流互感器空心線圈因繞線密度不均勻而 帶來(lái)的性能不穩(wěn)定的問(wèn)題以及因骨架熱脹冷縮對(duì)空心線圈輸出精度的影響，提供了一種 高精度測(cè)量高壓大電流的電子式電流互感器。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器，包 括一次導(dǎo)電桿，空心線圈、傳輸系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換器，其特征為所述的空心線圈是由若干 個(gè)自粘空心線圈、圓形印刷電路板骨架構(gòu)成，圓形印刷電路板骨架上有根據(jù)設(shè)計(jì)需要制 作的若干個(gè)均勻自粘空心線圈焊接固定點(diǎn)，同時(shí)還制作有輸出信號(hào)引線焊接點(diǎn)和印刷導(dǎo) 線，自粘空心線圈按照逆時(shí)針順序依次均勻焊接固定在圓形印刷電路板骨架上，自粘空 心線圈上的內(nèi)層進(jìn)線和外層引出線與圓形印刷電路板骨架上的印刷導(dǎo)線聯(lián)接，通過(guò)印刷 導(dǎo)線若干個(gè)自粘空心線圈依次相互串聯(lián)；自粘空心線圈的數(shù)量根據(jù)需要測(cè)定的電流大小 而定。本發(fā)明的有益效果是本產(chǎn)品成本低，設(shè)計(jì)、加工制作簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，易達(dá)到高精度和實(shí)現(xiàn)精美的外形；穩(wěn)定性好，精度高，可以實(shí)現(xiàn)0.1%級(jí)精度；具有較寬的頻 帶，響應(yīng)速度快，測(cè)量范圍大；溫度測(cè)試(-40°C-+9(TC溫度范圍內(nèi))誤差變化<0.1%， 受外界電磁干擾較小，同時(shí)可測(cè)量高壓大電流，有良好的應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器原理圖。1為一次導(dǎo)電桿，2為自粘空心線圈，3為空心線圈，4為傳輸系統(tǒng)，5為轉(zhuǎn)換圖2是本發(fā)明一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器自粘線圈外形圖。6為線圈內(nèi)層進(jìn)線，7為外層引出線。圖3是本發(fā)明一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器印刷電路板骨架外形 圖。8為自粘空心線圈焊接固定點(diǎn)，9為圓形印刷電路板骨架，10為輸出信號(hào)引線焊 點(diǎn)，11為印刷導(dǎo)線
具體實(shí)施例方式如附圖所示，本發(fā)明一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器，包括一次導(dǎo) 電桿1，空心線圈3、傳輸系統(tǒng)4、轉(zhuǎn)換器5，其特征為所述的空心線圈3是由若干個(gè) 自粘空心線圈2、圓形印刷電路板骨架9構(gòu)成，圓形印刷電路板骨架9上有根據(jù)設(shè)計(jì)需要 制作的若干個(gè)均勻自粘空心線圈焊接固定點(diǎn)8，同時(shí)還制作有輸出信號(hào)引線焊接點(diǎn)10和 印刷導(dǎo)線11，自粘空心線圈2按照逆時(shí)針順序依次均勻焊接固定在圓形印刷電路板骨架9 上，自粘空心線圈2上的內(nèi)層進(jìn)線6和外層引出線7與圓形印刷電路板骨架9上的印刷導(dǎo) 線11連接，通過(guò)印刷導(dǎo)線11若干個(gè)自粘空心線圈2依次相互串聯(lián)；自粘空心線圈2的數(shù) 量根據(jù)需要測(cè)定的電流大小而定。本發(fā)明是將自粘空芯線圈2組合起來(lái)作為信號(hào)源使用，通過(guò)磁場(chǎng)感應(yīng)，交鏈出 微分信號(hào)，即電壓信號(hào)，用于測(cè)量高壓大電流，而現(xiàn)有技術(shù)自粘空芯線圈2主要是應(yīng)用 在低壓電子線路和低壓電器上，而且是單個(gè)的使用，線圈中通過(guò)的是電流信號(hào)。本發(fā)明 自粘空心線圈2是空心的，易制作、加工簡(jiǎn)單，電阻電感一致性很高，匝數(shù)一致，分散 性很小，圓形印刷電路板骨架為五層標(biāo)準(zhǔn)環(huán)氧玻璃布板，采用自粘空心線圈2和電腦設(shè) 計(jì)的圓形印刷電路板骨架9易實(shí)現(xiàn)高精度的空心線圈3制作和批量生產(chǎn)，滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的 測(cè)量和繼電保護(hù)的要求。一次導(dǎo)電桿1穿過(guò)空心線圈3并澆注固定在空心線圈3正中間，傳輸系統(tǒng)4 一端 與輸出信號(hào)引線焊接點(diǎn)10連接，另一端與一次轉(zhuǎn)換器5連接。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施 方式是，一次導(dǎo)電桿1串聯(lián)在電網(wǎng)中，一次導(dǎo)電桿1中流過(guò)的電流在空心線圈3中感應(yīng)出 微分電壓信號(hào)，電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)傳輸系統(tǒng)4傳輸?shù)揭淮无D(zhuǎn)換器5，轉(zhuǎn)換器5將信號(hào)轉(zhuǎn)換成符 合國(guó)標(biāo)的電壓信號(hào)并輸出作為儀器儀表可以接受的測(cè)量和繼電保護(hù)電壓信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器，包括一次導(dǎo)電桿(1)，空心線圈 (3)、傳輸系統(tǒng)(4)、轉(zhuǎn)換器(5)，其特征在于所述的空心線圈(3)是由若干個(gè)自粘空心 線圈(2)、圓形印刷電路板骨架(9)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要1所述的一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器，其特征在于 自粘空心線圈(2)按照逆時(shí)針順序依次均勻焊接固定在圓形印刷電路板骨架(9)上，若干 個(gè)自粘空心線圈(2)通過(guò)印刷導(dǎo)線(11)依次相互串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要1所述的一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器，其特征在于 自粘空心線圈⑵的數(shù)量根據(jù)需要測(cè)定的電流大小而定。
全文摘要
一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器屬電力系統(tǒng)中的電流測(cè)量和繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。所要解決的技術(shù)問(wèn)題是解決傳統(tǒng)電子式電流互感器空心線圈因繞線密度不均勻和骨架熱脹冷縮對(duì)空心線圈輸出精度影響的問(wèn)題。其技術(shù)要點(diǎn)是由若干個(gè)自粘空心線圈、印刷電路板骨架制作成空心線圈，若干個(gè)自粘空心線圈按照逆時(shí)針順序依次均勻焊接固定在圓形印刷電路板骨架上，通過(guò)印刷導(dǎo)線依次相互串聯(lián)，空心線圈感應(yīng)出一次導(dǎo)電桿中電流的微分電壓信號(hào)，經(jīng)傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)揭淮无D(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器將信號(hào)轉(zhuǎn)換成符合國(guó)標(biāo)的電壓信號(hào)并輸出。本發(fā)明可以測(cè)量高壓大電流，具有線性度好、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)，有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)H01F27/28GK102024556SQ20091014495
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者關(guān)守義, 金問(wèn)和 申請(qǐng)人:安徽翔遠(yuǎn)電力科技有限公司