本實(shí)用新型涉及大電流測量領(lǐng)域,具體為一種大電流空芯線圈。
背景技術(shù):
隨著高壓輸電技術(shù)的不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)的輸電距離及輸送容量都較以前有了很大的提升,單純的330kV、500kV輸電系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶的要求。近幾年來,800kV、1100kV輸電系統(tǒng)已經(jīng)逐步成為電力系統(tǒng)輸電的主力軍。
但隨著電力系統(tǒng)電壓等級的不斷提升,電力設(shè)備的內(nèi)部絕緣也隨之而不斷增大,空芯線圈作為電子式互感器的關(guān)鍵部件也不得不為了滿足絕緣要求而不斷增加直徑,這就導(dǎo)致了超大直徑空芯線圈的出現(xiàn)。而不斷變大的輸送功率也導(dǎo)致系統(tǒng)的輸送電流不斷增大。
按目前空芯線圈的主流計(jì)算方法,在滿足一定輸出電壓值的前提下,大電流一般只能通過減少線圈匝數(shù)來保證輸出值。但減少線圈匝數(shù)往往就不能保證空芯線圈的“均勻密繞”的基本原理。特別是針對大直徑、大電流的空芯線圈,計(jì)算所得的匝數(shù)往往繞制不滿骨架的1/4,這就帶來了嚴(yán)重的偏磁及漏磁現(xiàn)象。大大降低空芯線圈的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本實(shí)用新型提供一種大電流空芯線圈,性能穩(wěn)定可靠,結(jié)構(gòu)簡單,成本較低,大大減少超大直徑、大電流空芯線圈的繞制匝數(shù)。
本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種大電流空芯線圈,包括骨架和若干繞制在骨架上分段線圈;所述的分段線圈均勻分布在骨架上,每個(gè)分段線圈的匝數(shù)相等,且所有分段線圈的匝數(shù)總和等于大電流空心線圈設(shè)定匝數(shù);相鄰分段線圈之間設(shè)置有間隔且通過連接線導(dǎo)電連接。
優(yōu)選的,每個(gè)分段線圈自身均勻密繞。
優(yōu)選的,連接線沿骨架布置或沿骨架的弦設(shè)置。
進(jìn)一步,還包括設(shè)置在最外層用于包裹骨架和分段線圈的包繞層。
優(yōu)選的,所有分段線圈的繞制方向相同。
優(yōu)選的,還包括連接在分段線圈線頭上的引出線,引出線之間的相鄰分段線圈采用正向連接和/或反向連接用于達(dá)到設(shè)定輸出電壓。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
本實(shí)用新型通過采用分段線圈依次繞制的設(shè)置,均勻分布空芯線圈設(shè)定匝數(shù),最大限度保證空芯線圈繞線和空隙都均勻分布,解決了大直徑、大電流空芯線圈不能均勻密繞的問題。每個(gè)分段線圈自身均勻密繞,減少漏磁現(xiàn)象。并且各段間電位相抵,保證取樣信號的通用和穩(wěn)定性。
進(jìn)一步的,分段線圈之間不繞線,只有一根連接線通過骨架,既連接各段又增加線圈抗干擾能力
進(jìn)一步的,能夠根據(jù)各段間正向、反向電位相抵原理,分段線圈繞制后通過不同的連接,調(diào)節(jié)正向電壓與反向電壓大小而保證輸出精度。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型實(shí)例中所述空心線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型電氣原理示意圖。
圖中:1為骨架,2為分段線圈,3為包繞層。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明,所述是對本實(shí)用新型的解釋而不是限定。
本實(shí)用新型一種大電流空芯線圈,包括骨架1,以及均勻分布繞制在骨架1上的分段線圈2;每個(gè)分段線圈2的匝數(shù)相等,且所有分段線圈2的匝數(shù)之和等于空心線圈所需匝數(shù)。通過采用分段繞制的設(shè)置,均勻分布空芯線圈所需匝數(shù),解決了大直徑、大電流空芯線圈不能均勻密繞的問題。
其中每個(gè)分段線圈2自身均勻密繞,最大限度減少漏磁現(xiàn)象;相鄰分段線圈2之間不繞線,只通過一根連接線導(dǎo)電連接,連接線能夠沿骨架1布置,也能夠沿骨架1的弦設(shè)置;既連接各段又增加線圈抗干擾能力。能夠最大限度保證空芯線圈繞線和空隙都均勻分布,減少偏磁影響。還包括最外層用于包裹骨架1和分段線圈2的包繞層3。
采用分段線圈的繞制后,各段間電位相抵,可以保證取樣信號的通用和穩(wěn)定性。
優(yōu)選的,本實(shí)用新型設(shè)置有兩個(gè)引出線,引出線之間的分段線圈2的連接方向能夠根據(jù)各段間正向、反向電位相抵原理,調(diào)節(jié)正向電壓與反向電壓大小而保證輸出精度。
具體的,如圖1所示,本實(shí)用新型將大直徑線圈分為相對均勻的數(shù)個(gè)分段線圈2依次繞制,在每個(gè)分段線圈2上均勻密繞一定匝數(shù)的線,保證各個(gè)方向均勻。例如圖1中所示的8段,當(dāng)一次有通過的電流時(shí),在每分段線圈2兩端會(huì)感應(yīng)處電壓Uout1~Uout8,通過這些分段線圈2輸出的相互疊加或者相互抵消將大線圈的總輸出控制在額定范圍內(nèi)。從而即滿足均勻密繞,又保證線圈輸出值為二次原件可接受的信號。
如圖2所示,將1S2與2S2相連,1S2和3S1相連,則剩余1S1和3S2之間生成的電壓Uout=Uout1-Uout2+Uout3。同理,可以任意組合出所需的電壓Uout。