專利名稱：一種柔性線圈電流互感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種柔性線圈電流互感器。
背景技術(shù)：
電流互感器是電力系統(tǒng)的重要組成部分。其傳感測量的準(zhǔn)確度及可靠性在電力系統(tǒng)監(jiān)測、分析、控制中起著基礎(chǔ)性的作用，特別是治金、化工、發(fā)電事業(yè)對電力系統(tǒng)的大容量、高電壓、小型化、數(shù)字自動化要求的不斷提高，使傳統(tǒng)互感器的體積愈來愈大，絕緣結(jié)構(gòu)愈來愈復(fù)雜，制造的難度也愈來愈高。同時(shí)，傳統(tǒng)互感器存在的磁滯、磁飽和、二次不能開路、線性度低、靜態(tài)和動態(tài)準(zhǔn)確范圍小、而且輸出的信號不能配合數(shù)字智能化設(shè)備等問題，已經(jīng)不能滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需求。羅氏線圈是一種特殊結(jié)構(gòu)的空心線圈，它不含鐵芯、無飽和問題、暫態(tài)特性好、頻·帶寬、不存在短時(shí)熱電流和動穩(wěn)電流的影響，配合外屏蔽工藝具有良好的屏蔽特性，尤其適用于脈沖大電流、直流大電流、高頻場合的測量?，F(xiàn)今與其配合的二次設(shè)備都往智能化數(shù)字化發(fā)展，羅氏線圈僅需提供準(zhǔn)確的測量信息無輸出功率的需求，所以羅氏線圈很好適應(yīng)發(fā)電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。目前傳統(tǒng)電磁式電流互感器也有一種在鐵芯磁路上開氣隙的方法，通過增加磁阻，減小剩磁以達(dá)到在暫態(tài)大電流時(shí)不飽和，但由于其自身還是呈感性，會影響被測電流的波形，不能真實(shí)反映信號特性，而且結(jié)構(gòu)尺寸龐大復(fù)雜不便于安裝。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種柔性線圈電流互感器，可以在不斷開線路的狹小空間內(nèi)任意的測量，安裝簡便快捷，輸出信號可通過連接器快速連接到示波器、數(shù)據(jù)記錄儀或萬用表。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案一種柔性線圈電流互感器，其包括線體、輸出屏蔽線106、塑膠鎖扣107和積分放大器108，所述線體包括柔性骨架101、漆包線102、絕緣層103、屏蔽層104、低壓注塑絕緣保護(hù)層105，其中所述柔性骨架上繞有漆包線，所述漆包線外纏繞有絕緣層，所述絕緣層外設(shè)置有屏蔽層，所述屏蔽層外設(shè)置有低壓注塑絕緣保護(hù)層，所述線體的連接端設(shè)置有塑膠鎖扣，所述線體的屏蔽層通過輸出屏蔽線連接積分放大器。通過實(shí)施以上技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果本實(shí)用新型提供的柔性線圈電流互感器柔性靈活可開啟，還可以在不斷開線路的狹小空間內(nèi)任意的測量，安裝簡便快捷，輸出信號可通過連接器，快速連接到示波器，數(shù)據(jù)記錄儀或萬用表。

圖I為本實(shí)用新型提供的柔性線圈電流互感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更好的理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型提供的實(shí)施例。本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種柔性線圈電流互感器，如圖I所示，其包括線體、輸出屏蔽線106、塑膠鎖扣107和積分放大器108，所述線體包括柔性骨架101、漆包線102、絕緣層103、屏蔽層104、低壓注塑絕緣保護(hù)層105，其中所述柔性骨架上繞有漆包線，所述漆包線外纏繞有絕緣層，所述絕緣層外設(shè)置有屏蔽層，所述屏蔽層外設(shè)置有低壓注塑絕緣保護(hù)層，所述線體的連接端設(shè)置有塑膠鎖扣，所述線體的屏蔽層通過輸出屏蔽線連接積分放大器。本實(shí)用新型還提供一種柔性線圈電流互感器制作方法，其包括步驟A、硅橡膠復(fù)合材料加工成柔性骨架；由于線圈感應(yīng)電勢的大小與單匝線圈截面成正比，所以為了減少溫度帶來對線圈骨架的影響，采用了低膨脹系數(shù)的硅橡膠復(fù)合材料，其線膨脹系數(shù)低至1. 2X10-5/°C，工作溫度范圍-50 180°C，而且硅橡膠具有優(yōu)越的耐壓縮形變性，保證線圈截面在不同環(huán)境下的一致性，同時(shí)為滿足柔韌性及一定的機(jī)械強(qiáng)度，硬度控制在60邵氏度，采用硅橡膠成型成外徑0>8. 5_柔性骨架。B、在柔性骨架上繞制漆包線將柔性骨架一端固定在繞線機(jī)轉(zhuǎn)軸機(jī)頭，另一端卡固在同心軸承工裝上，調(diào)整骨架兩端的力度，進(jìn)行漆包線的繞制。對于在柔性骨架上繞制線圈，現(xiàn)有技術(shù)提供的平行繞線機(jī)難以滿足繞制的需求，需采用螺旋式繞線機(jī)或?qū)ΜF(xiàn)有平行繞線機(jī)進(jìn)行改造，在此是將平行繞線機(jī)加裝一個(gè)同心軸承工裝來滿足繞制的需求，首先將柔性骨架的一端固定在繞線機(jī)轉(zhuǎn)軸機(jī)頭，將柔性骨架的另一端卡固在同心軸承工裝上，調(diào)整骨架兩端的力度，開始繞制，漆包線采用00. IOmmQZ-2/155聚氨脂漆包銅線，線匝排線系數(shù)控制在I. 15，保證匝間有一定間隙，線圈要均勻分布，以便后續(xù)在線圈彎折成圓環(huán)時(shí)線匝間不會堆疊形成對稱分布，這時(shí)在兩組對稱的小線匝中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢大小相等、方向相反，二者相互抵消，可有效抑制平行于線圈的干擾和載流導(dǎo)體偏心干擾。C、在所述柔性骨架上繞制補(bǔ)償匝；該補(bǔ)償匝為回線，步驟B中繞制的漆包線為大線匝。由于回線與大線匝反方向串聯(lián)，且回線與大線匝位于同一平面，因此，對于垂直于線圈的干擾和一次載流導(dǎo)體偏心，在大線匝和回線中所產(chǎn)生的感應(yīng)電勢方向相反、大小近似相等而相互抵消，所以線圈的回繞補(bǔ)償匝結(jié)構(gòu)，能很好的補(bǔ)償磁場干擾。將柔性骨架內(nèi)預(yù)埋的大線匝與回線的起頭焊接，回線的引線端從回線的頭端和大線匝的收尾端引出，這樣回線在線圈內(nèi)部反繞一匝起到補(bǔ)償?shù)淖饔谩、將繞制成的漆包線的一次側(cè)通過額定電流進(jìn)行測試；將繞制后的漆包線的線圈的一次側(cè)通過額定電流，用6位半高精度電壓表測試二次輸出端信號值滿足設(shè)計(jì)要求。E、在測試合格的帶有漆包線的柔性骨架上設(shè)置絕緣層；經(jīng)步驟D測試合格后的柔性線圈，在線圈外圍半疊包(TPl)聚四氟乙烯(PTFE)絕緣帶一層，聚四氟乙烯帶規(guī)格為1 SmmxO. Imm 耐溫 18CTC。F、在所述絕緣層外設(shè)置屏蔽層；為避免交變電場的耦合電容對線圈磁場影響，要對柔性線圈要進(jìn)行屏蔽處理，屏蔽層要可靠接地，對低頻交變電場采用金屬屏蔽層，對高頻交變電場需采用高電阻率的材料，因此，采用電阻率較高的半導(dǎo)體復(fù)合紙，將半導(dǎo)體復(fù)合紙繞線圈1/3疊包一層，在包屏蔽層的同時(shí)包7根0)0. 12鍍錫銅線W2將半導(dǎo)體復(fù)合紙?jiān)验g連接一起，同時(shí)引出與輸出屏蔽線的屏蔽層焊接一起后接地。G、在所述屏蔽層的一端焊接輸出屏蔽線；H、對線圈的輸出信號進(jìn)行復(fù)測，測試過程同步驟D ；I、在所述屏蔽層外設(shè)置低壓注塑絕緣保護(hù)層。要滿足柔性線圈外絕緣和保護(hù)的要求，需將柔性線圈用絕緣層包裹起來，采用低壓注塑的方式，相比套管包裹，采用低壓注塑的方式對線圈的保護(hù)更加牢靠，柔性線圈完全密封壓鑄在塑膠內(nèi)，對其頻繁的折彎開合使用壽命更長。低壓注塑的優(yōu)勢1.注射壓力極低，無損內(nèi)部線圈；2.固化時(shí)間快(5 10S)；
3.注射溫度低(180°C 200°C ) ；4.密封性好；5.壓力低模具可采用鋁模，相應(yīng)成本也低；所以選用此種低壓注塑的方式能有效保證柔性線圈電氣性能和結(jié)構(gòu)要求。柔性線圈低壓注塑的工藝流程設(shè)備采用低壓注塑機(jī)，注塑前溫度參數(shù)膠缸溫度185°C注塑槍嘴溫度190°C，膠管溫度185°C ;將繞制，包扎好的線圈放入到注塑模具中調(diào)整好位置，合模，注塑時(shí)間12s，保證膠能充滿注塑空間。不出現(xiàn)沖不滿，氣泡等不良現(xiàn)象，保壓0. 2Mpa，保壓時(shí)間8s，冷卻時(shí)間30s，冷卻完成，模具開啟，將注塑完成的產(chǎn)品取出。以上對本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種柔性線圈電流互感器進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1 一種柔性線圈電流互感器，其特征在于，包括 線體、輸出屏蔽線(106)、塑膠鎖扣(107)和積分放大器(108)，所述線體包括柔性骨架(101)、漆包線(102)、絕緣層(103)、屏蔽層(104)、低壓注塑絕緣保護(hù)層(105)，其中所述柔性骨架上繞有漆包線，所述漆包線外纏繞有絕緣層，所述絕緣層外設(shè)置有屏蔽層，所述屏蔽層外設(shè)置有低壓注塑絕緣保護(hù)層，所述線體的連接端設(shè)置有塑膠鎖扣，所述線體的屏蔽層通過輸出屏蔽線連接積分放大器。·
專利摘要本實(shí)用新型提供一種柔性線圈電流互感器，包括硅橡膠復(fù)合材料加工成柔性骨架；在柔性骨架上繞制漆包線；在所述柔性骨架上繞制補(bǔ)償匝；將繞制成的漆包線的一次側(cè)通過額定電流進(jìn)行測試；在測試合格的帶有漆包線的柔性骨架上設(shè)置絕緣層；在所述絕緣層外設(shè)置屏蔽層；在所述屏蔽層的一端焊接輸出屏蔽線；對線圈的輸出信號進(jìn)行復(fù)測；在所述屏蔽層外設(shè)置低壓注塑絕緣保護(hù)層。本實(shí)用新型提供的柔性線圈電流互感器柔性靈活可開啟，還可以在不斷開線路的狹小空間內(nèi)任意的測量，安裝簡便快捷，輸出信號可通過連接器，快速連接到示波器，數(shù)據(jù)記錄儀或萬用表。
文檔編號H01F27/28GK202796412SQ201220321700
公開日2013年3月13日 申請日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月3日
發(fā)明者鞏小明, 周平江, 付峰, 姚偉 申請人:深圳市創(chuàng)銀科技股份有限公司