本實(shí)用新型涉及電測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電流互感器。

背景技術(shù)：

目前，電流互感器采用電磁感應(yīng)原理，將電力系統(tǒng)一次的大電流轉(zhuǎn)換成5A或1A的小電流，供保護(hù)、監(jiān)控以及測(cè)量等二次設(shè)備使用，是聯(lián)系一次和二次的重要設(shè)備。電流互感器的測(cè)量繞組與電能表連接，共同構(gòu)成電能計(jì)量裝置的電流測(cè)量回路，因此電流互感器的性能好壞直接影響電能計(jì)量的準(zhǔn)確度，影響電能貿(mào)易結(jié)算的公平性。

在一些特殊情況下，電流互感器的一次電流中可能會(huì)含有直流或諧波分量，甚至是經(jīng)二極管整流后的正弦半波。這些非工頻成分會(huì)對(duì)傳統(tǒng)互感器和普通雙鐵芯互感器的傳變特性造成較大影響，進(jìn)而影響電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于此，本實(shí)用新型提出了一種電流互感器，旨在解決現(xiàn)有電流互感器易受直流分量影響，導(dǎo)致比值差和相位差急劇增大的缺點(diǎn)。

一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種電流互感器，該裝置包括：鐵芯和繞組；其中：所述鐵芯包括第一鐵芯和第二鐵芯；并且，所述第一鐵芯的初始磁導(dǎo)率值高于所述第二鐵芯的初始磁導(dǎo)率值，所述第二鐵芯的飽和磁感值高于所述第一鐵芯的飽和磁感值，以及所述第二鐵芯開(kāi)設(shè)有沿徑向貫穿于所述第二鐵芯的氣隙；所述繞組包括第一一次繞組、第二一次繞組、第一二次繞組和第二二次繞組；其中，所述第一一次繞組和所述第一二次繞組均繞設(shè)于所述第一鐵芯，所述第二一次繞組和所述第二二次繞組均繞設(shè)于所述第二鐵芯，并且，所述第 一一次繞組和所述第二一次繞組串連，所述第一二次繞組和所述第二二次繞組串連。

進(jìn)一步地，上述電流互感器還包括：殼體；其中，所述第一鐵芯置于所述殼體中，并且，所述第一一次繞組和所述第一二次繞組均繞設(shè)于所述殼體的外部。

進(jìn)一步地，上述電流互感器，所述殼體外還設(shè)置有第一絕緣層，所述第一一次繞組和所述第一二次繞組均繞設(shè)于所述第一絕緣層的外部。

進(jìn)一步地，上述電流互感器，所述第二鐵芯外還設(shè)置有第二絕緣層，所述第二一次繞組和所述第二二次繞組均繞設(shè)于所述第二絕緣層的外部。

進(jìn)一步地，上述電流互感器，所述氣隙為一個(gè)。

進(jìn)一步地，上述電流互感器，所述氣隙個(gè)數(shù)為多個(gè)，并且，多個(gè)所述氣隙沿所述第二鐵芯周向均勻分布。

進(jìn)一步地，上述電流互感器，所述各氣隙的寬度之和為0.2mm～2mm。

進(jìn)一步地，上述電流互感器，所述第一一次繞組的匝數(shù)和所述第一二次繞組的匝數(shù)之比等于預(yù)設(shè)的額定變比；所述第二一次繞組的匝數(shù)和所述第二二次繞組的匝數(shù)之比等于預(yù)設(shè)的額定變比。

進(jìn)一步地，上述電流互感器，所述第二鐵芯的截面積為所述第一鐵芯截面積的1～3倍。

進(jìn)一步地，上述電流互感器，所述第一鐵芯的輪廓形狀和所述第二鐵芯的輪廓形狀相同。

本實(shí)用新型的電流互感器，第一鐵芯具有高初始磁導(dǎo)率，第二鐵芯具有高飽和磁感和貫穿氣隙，該結(jié)構(gòu)使電流互感器維持交流下較高準(zhǔn)確度的同時(shí)具有較強(qiáng)的抗飽和能力，克服了傳統(tǒng)互感器和普通雙鐵芯互感器易受直流分量影響，導(dǎo)致比值差和相位差急劇增大，甚至無(wú)法正常工作的缺點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電流互感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電流互感器中，開(kāi)設(shè)在鐵芯上的氣隙的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開(kāi)，并且能夠?qū)⒈竟_(kāi)的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。

參見(jiàn)圖1，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電流互感器的結(jié)構(gòu)示意圖。再參見(jiàn)圖2，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電流互感器中，開(kāi)設(shè)在鐵芯上的氣隙的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該電流互感器包括：鐵芯1和繞組2。

其中，鐵芯1包括第一鐵芯11和第二鐵芯12；并且，第一鐵芯11的初始磁導(dǎo)率值高于第二鐵芯12的初始磁導(dǎo)率值，第二鐵芯12的飽和磁感值高于第一鐵芯11的飽和磁感值，以及第二鐵芯12開(kāi)設(shè)有沿徑向貫穿于第二鐵芯12的氣隙3。

繞組包括第一一次繞組21、第二一次繞組22、第一二次繞組23和第二二次繞組24。其中，第一一次繞組21和第一二次繞組23均繞設(shè)于第一鐵芯11，第二一次繞組22和第二二次繞組24均繞設(shè)于第二鐵芯12，并且，第一一次繞組21和第二一次繞組22串聯(lián)，第一二次繞組23和第二二次繞組24串聯(lián)。

具體地，第一鐵芯11的材料為具有高初始磁導(dǎo)率的材料，優(yōu)選坡莫合金、非晶或納米晶合金；第二鐵芯12的材料為具有高飽和磁感的材料，優(yōu)選冷軋硅鋼片，且第二鐵芯12開(kāi)設(shè)有沿徑向貫穿于第二鐵芯12的氣隙3。

本實(shí)施例中，鐵芯1包括具有高初始磁導(dǎo)率的第一鐵芯11和具有高飽和磁感的第二鐵芯12，并且將第一一次繞組21和第二一次繞組22串聯(lián)，第一二次繞組23和第二二次繞組24串聯(lián)，使得正常交流下磁通主要分布在第一鐵芯11中，其誤差接近于單獨(dú)用第一鐵芯11制作的互感器，可以達(dá)到0.2S級(jí)；在直流含量較高時(shí)，第一鐵芯11嚴(yán)重飽和，磁通主要分布在第二鐵芯12中，其誤差接近于單獨(dú)用第二鐵芯12制作的電流互感器，在正弦半波下的誤差可以滿(mǎn)足1級(jí)要求，使該電流互感器具有較強(qiáng)的抗飽和能力，克服了傳統(tǒng)互感器和普通雙鐵芯互感器易受直流分量影響，導(dǎo)致比值差和相位差急劇增大，甚至無(wú)法正常工作的缺點(diǎn)。第二鐵芯12上開(kāi)設(shè)的氣隙3可提高第二鐵芯12的抗飽和能力。

上述實(shí)施例中還可以包括：殼體(圖中未出示)。其中，第一鐵芯11置于殼體中，并且，第一一次繞組21和第一二次繞組23均繞設(shè)于殼體的外部。殼體外還設(shè)置有第一絕緣層(圖中未出示)，第一一次繞組21和所述第一二次繞組23均繞設(shè)于第一絕緣層的外部。

具體實(shí)施時(shí)，將第一鐵芯11置于殼體中，在殼體外設(shè)置第一絕緣層，設(shè)置第一絕緣層的方式可以為包裹聚酯塑料薄膜；再將第一一次繞組21和第一二次繞組23繞設(shè)于第一絕緣層的外部，繞組可選用漆包銅導(dǎo)線(xiàn)，并且，漆包銅導(dǎo)線(xiàn)的線(xiàn)徑與二次電流和二次回路阻抗有關(guān)，二次電流越大，二次回路阻抗越大，漆包銅導(dǎo)線(xiàn)的線(xiàn)徑越大。

本實(shí)施例中，由于第一鐵芯11的材料比較脆，將第一鐵芯11置于殼體中，可以保護(hù)第一鐵芯11的完整性；此外，上述實(shí)施例中第二鐵芯12外也可以設(shè)置有第二絕緣層(圖中未出示)，第二一次繞組22和第二二次繞組24均繞設(shè)于第二絕緣層的外部。

具體實(shí)施時(shí)，在第一鐵芯12外設(shè)置第二絕緣層，設(shè)置第二絕緣層的方式可以為包裹聚酯塑料薄膜；再將第二一次繞組22和第二二次繞組24繞設(shè)于第二絕緣層的外部，繞組可選用漆包銅導(dǎo)線(xiàn)，并且，漆包銅導(dǎo)線(xiàn)的線(xiàn)徑與二次電流和二次回路阻抗有關(guān)，二次電流越大，二次回路阻抗越大，漆包銅導(dǎo)線(xiàn)的線(xiàn)徑越大。

此外，上述實(shí)施例中，氣隙3的個(gè)數(shù)可以為一個(gè)，也可以為多個(gè)。當(dāng)氣隙3的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，多個(gè)氣隙3沿第二鐵芯12周向均勻分布。優(yōu)選地，各所述氣隙3的寬度之和為0.2mm～2mm。

本實(shí)施例中，在第二鐵芯12上開(kāi)設(shè)了氣隙3，提高了第二鐵芯12的抗飽和能力。

此外，上述實(shí)施例中，第一一次繞組21的匝數(shù)和第一二次繞組23的匝數(shù)之比等于預(yù)設(shè)的額定變比，第二一次繞組的匝數(shù)22和第二二次繞組24的匝數(shù)之比等于預(yù)設(shè)的額定變比。具體實(shí)施時(shí)，可用互感器校驗(yàn)儀或變比測(cè)試儀測(cè)量第二二次繞組24匝數(shù)與第二一次繞組22匝數(shù)的比例，若其與額定變比之間的誤差超過(guò)±1％，可采用適當(dāng)增減第二二次繞組24匝數(shù)或分匝數(shù)補(bǔ)償?shù)姆椒ㄕ{(diào)整第二二次繞組24匝數(shù)與第二一次繞組22匝數(shù)的比例誤差。

本實(shí)施例中，通過(guò)適當(dāng)增減第二二次繞組24匝數(shù)或分匝數(shù)補(bǔ)償?shù)姆椒ㄕ{(diào)整第二二次繞組24匝數(shù)與第二一次繞組22匝數(shù)的比例誤差，使其誤差優(yōu)于±1％。

此外，上述實(shí)施例中，第二鐵芯12的截面積為所述第一鐵芯11截面積的1～3倍。具體實(shí)施時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)念~定磁感應(yīng)強(qiáng)度B，根據(jù)第一鐵芯11的勵(lì)磁曲線(xiàn)(B-H曲線(xiàn))查找出相應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁導(dǎo)率μ，依據(jù)電流互感器的誤差計(jì)算公式計(jì)算出第一鐵芯11的截面積S，其中ε為互感器的誤差，Z₂為二次回路阻抗，l為平均磁路長(zhǎng)度，μ為鐵芯的磁導(dǎo)率，k為鐵芯的疊片系數(shù)，N₂為二次繞組匝數(shù)，S為鐵芯的截面積。再將第二鐵芯12的截面積 確定為第一鐵芯11截面積的1～3倍。再根據(jù)第一鐵芯11和第二鐵芯12的截面積選取各自的外徑、內(nèi)徑和高度。

本實(shí)施例中，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)?shù)诙F芯12的截面積為第一鐵芯11截面積的1～3倍時(shí)，電流互感的效果更好。

此外，上述實(shí)施例中，第一鐵芯11的截面形狀和第二鐵芯12的截面形狀相同。具體實(shí)施時(shí)，第一鐵芯11的截面形狀和第二鐵芯12的截面形狀可以是圓環(huán)形、方形或矩形。

綜上所述，本實(shí)施例中，該電流互感器第一鐵芯具有高初始磁導(dǎo)率，第二鐵芯具有高飽和磁感和貫穿氣隙，該結(jié)構(gòu)使電流互感器維持交流下較高準(zhǔn)確度的同時(shí)具有較強(qiáng)的抗飽和能力，克服了傳統(tǒng)互感器和普通雙鐵芯互感器易受直流分量影響，導(dǎo)致比值差和相位差急劇增大，甚至無(wú)法正常工作的缺點(diǎn)。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。