本發(fā)明涉及一種電流互感器，尤其涉及一種飽和電流可控的電流互感器及其使用方法。

背景技術(shù)：

電流互感器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理進(jìn)行電流轉(zhuǎn)換的部件，廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，起變流和電氣隔離的作用。電流互感器由閉合鐵芯和繞組組成，繞組包括一次側(cè)和二次側(cè)繞組，一次側(cè)繞組串接在一次回路中，二次側(cè)繞組串接在負(fù)載回路中。根據(jù)用途可大致分為測(cè)量用電流互感器、保護(hù)用電流互感器，取能用電流互感器等。

電子式斷路器用電流互感器一般要同時(shí)完成電流檢測(cè)和為電子部件供電的任務(wù)，目前大多數(shù)斷路器產(chǎn)品中采用一只電流互感器來(lái)同時(shí)完成上述兩項(xiàng)功能。采用單電流互感器尚存在一些問(wèn)題：在電流較小時(shí)，因供電能量不足導(dǎo)致電子部件無(wú)法正常工作；當(dāng)電流較大時(shí)，如超過(guò)10倍額定電流，則由于互感器鐵芯飽和使采樣電流的波形發(fā)生畸變，從而產(chǎn)生線性失真，可能引起電子部件對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的誤判斷，導(dǎo)致斷路器發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)。為解決單電流互感器存在的缺陷，新一代斷路器采用雙電流互感器技術(shù)，即融合了用于供電的取能電流互感器和用于測(cè)量的空心電流互感器，這樣可以實(shí)現(xiàn)較小一次電流到極大短路電流的精確測(cè)量。但是雙電流互感器中的取能用電流互感器也存在兩個(gè)主要問(wèn)題：1，取能用電流互感器利用電磁感應(yīng)原理，將一次側(cè)大電流變成二次側(cè)小電流為斷路器的電子部件供電。由于電子部件的消耗是穩(wěn)定的或者變化很小，所以隨著一次側(cè)電流的增大，互感器提供的多余能量將由電子部件和互感器本身來(lái)消耗，這樣在一次側(cè)電流較大時(shí)互感器會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的發(fā)熱問(wèn)題。2，當(dāng)一次側(cè)電流較大時(shí)，例如在短路的情況下，互感器的鐵芯會(huì)飽和，磁通量不再變化，此時(shí)二次側(cè)繞組會(huì)產(chǎn)生幅值很高的窄脈沖電壓，導(dǎo)致電子部件的電源電路取能的時(shí)間很短，不能獲取到足夠的能量，影響對(duì)電子部件的供電。

常用的限制二次側(cè)電流過(guò)大的方法是在閉合鐵芯的磁路中開(kāi)一個(gè)氣隙，但開(kāi)氣隙的閉合鐵芯電感降低過(guò)多，只能在較大的一次測(cè)電流下工作，當(dāng)一次側(cè)電流較小時(shí)，二次側(cè)提供的電能不足以使負(fù)載電子部件正常工作。一份中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)（申請(qǐng)?zhí)枮?00910176191.6，申請(qǐng)日為2009-09-25，公開(kāi)號(hào)為CN101685725A，公開(kāi)日為2010-03-31）公開(kāi)了一種限制二次側(cè)電流過(guò)大的方法，該方案通過(guò)互感器鐵芯加磁分路的形式來(lái)分流大電流情況下的磁通，但上述專利的鐵芯形狀復(fù)雜、加工比較困難。此外，氣隙只能限制單一的飽和電流，而不能靈活調(diào)整，缺乏通用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于解決上述互感器的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種飽和電流可控的電流互感器，包括；

環(huán)形塑料殼體，用于容納互感器；

環(huán)形閉合鐵芯，與一次回路耦合連接，置于所述塑料殼體中；

至少一個(gè)二次線圈，繞制在所述閉合鐵芯上，所述閉合鐵芯的外側(cè)面上有至少一個(gè)凹槽，所述凹槽的深度小于所述閉合鐵芯的厚度；

其特征在于：所述凹槽是平行所述閉合鐵芯的母線的兩個(gè)并行凹槽，且兩個(gè)并行凹槽在一端連通，在所述凹槽內(nèi)設(shè)置有液體管。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述液體管與所述凹槽的形狀一致，且具有伸出所述塑料殼體外部的進(jìn)液口和出液口。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述液體管內(nèi)部通有液體或膠體。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述膠體為均勻分布有鐵芯材料顆粒的油。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述凹槽的深度為所述閉合鐵芯的厚度的一半。

本發(fā)明還提供了一種電流互感器的飽和電流的控制方法，包括以下步驟：

（1）提供上述權(quán)利要求2所述的飽和電流可控的電流互感器；

（2）根據(jù)所需的飽和電流的大小，選擇具體的膠體的濃度、顆粒密度和體積的多少；

（3）通過(guò)所述進(jìn)液口通入所述膠體；

（4）密封所述液體管，并進(jìn)行互感器的使用；

（5）使用結(jié)束后，放出上述膠體，進(jìn)行下一使用的膠體的選擇。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）液體管內(nèi)的液體或膠體可以帶走鐵芯的熱量，增長(zhǎng)互感器或斷路器的使用壽命；

（2）液體管內(nèi)的鐵芯材料顆粒一方面起到散熱效果，另一方面可以調(diào)節(jié)凹槽內(nèi)的磁路路徑；

（3）液體或膠體的多少、濃度都可以靈活控制，以此來(lái)控制鐵磁通路的阻斷路徑多少，由此可以靈活控制飽和電流。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的飽和電流可控的電流互感器的示意圖；

圖2為圖1的側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1和2，本發(fā)明的飽和電流可控的電流互感器，包括；

環(huán)形塑料殼體7，用于容納互感器；

環(huán)形閉合鐵芯1，其具有中空結(jié)構(gòu)6，與一次回路耦合連接，置于所述塑料殼體7中；

至少一個(gè)二次線圈，繞制在所述閉合鐵芯1上，所述閉合鐵芯1的外側(cè)面上有至少一個(gè)凹槽2，所述凹槽2的深度D小于所述閉合鐵芯1的厚度；優(yōu)選的，所述凹槽2的深度D為所述閉合鐵芯的厚度的一半。

所述凹槽2是平行所述閉合鐵芯的母線的兩個(gè)并行凹槽，且兩個(gè)并行凹槽在一端連通，在所述凹槽內(nèi)設(shè)置有液體管3。

所述液體管3與所述凹槽的形狀一致，且具有伸出所述塑料殼體外部的進(jìn)液口4和出液口5。所述液體管3內(nèi)部通有液體或膠體，所述膠體為均勻分布有鐵芯材料顆粒的油。

本發(fā)明還提供了一種電流互感器的飽和電流的控制方法，包括以下步驟：

（1）提供上述飽和電流可控的電流互感器；

（2）根據(jù)所需的飽和電流的大小，選擇具體的膠體的濃度、顆粒密度和體積的多少；

（3）通過(guò)所述進(jìn)液口通入所述膠體；

（4）密封所述液體管，并進(jìn)行互感器的使用；

（5）使用結(jié)束后，放出上述膠體，進(jìn)行下一使用的膠體的選擇。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。