專利名稱：電流傳感器的制作方法
技術領域：
無
背景技術：
電力工程中需要對電流和電壓進行監(jiān)測，由于它們的值都很高，因此多數(shù)情況下 須通過一調節(jié)器將其轉換為成比例的比較值，以便于普通的測量設備能對此進行檢測和分 析。 變電站和開關設備領域有所謂電流轉換器，其中的穿心式電流互感器環(huán)形包圍一 帶電導體，因而也被稱作"環(huán)形鐵心電流互感器"。這種電流轉換器根據(jù)其電磁工作原理也 可稱為變壓器的一種特殊形式。 載有待測電流的導體所構成的一次繞組被用鐵磁材料制成的鐵心包圍，二次繞組 圍繞鐵心運動，二次繞組的末端連接有一電阻器(所謂的負載電阻器)，在這個電阻器上又 可測得與一次電流成比例的電壓值。 在電子監(jiān)測斷路器中對這個值進行處理，以便為相連用電設備提供過載保護。

發(fā)明內容
然而，已知的環(huán)形鐵心電流互感器在生產(chǎn)和安裝方面成本較高，因而本發(fā)明的目
的是研發(fā)出 一種成本更低、更易于制造的功率傳感器。 這個目的通過一種根據(jù)權利要求1所述的電流傳感器而達成。 從屬權利要求描述的是本發(fā)明的有利實施方式。


下面參考附圖所示的實施例對本發(fā)明進行詳細說明，其中 圖1為一半殼的結構圖； 圖2為一由兩個半殼構成的電流傳感器的結構圖； 圖3為包圍一帶電導體的電流傳感器，所述帶電導體載有小電流； 圖4為包圍一帶電導體的電流傳感器，所述帶電導體載有較大電流；以及 圖5為負載電阻器的可行結構。
具體實施例方式圖1顯示的是一半殼11的結構圖。這個環(huán)形或管狀半殼是用多組分注射成型法 制成，包括鐵磁鐵心12、二次繞組13和用于連接負載電阻器的一或兩個連接元件14。
鐵磁鐵心12以鑄模件形式插入注模中，或者由填充了磁粉的熱塑性塑料材料構 成，因而同樣具有注射成型能力。 在接下來的注射成型過程中為鐵心半殼11包覆一個外輪廓與所需繞組相配的絕 緣層15，之后就可安裝由導電塑料構成的二次繞組13，在這個步驟中也可安裝視情況為金
3屬件形式的相應連接元件14和用于連接半殼11、21的連接元件16。最后是通過進一步的 注射成型過程來安裝一外護套18。 圖2為一由兩個半殼11和21構成的電流傳感器20的結構圖。用參考符號11、 12、 13、 14、 15和18表示的部件與用參考符號21、22、23、24、25和28表示的部件相一致。半 殼21可與半殼11相同，也可以用一凹口 27代替插銷16。 從圖2中可以看出，上述半殼11和21也可與一彈性鉸鏈29(特別是薄膜鉸鏈) 相連，從而可以作為一個整體進行制造。繞組13和23也可視情況通過鉸鏈29進行運動。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述負載電阻器實施為與繞組13、23連為一體的一 導電塑料線。導電塑料具有通電時體積增大這一特性，因而可以進一步設計例如對一機構 進行直接操縱這樣的可選方案。這種機構可以是用于切斷電路的脫扣器，也可以是其他類 型的機械式執(zhí)行機構。 為了實現(xiàn)機械運動，有利的做法是將所述電流互感器的一個部分如圖3和圖4所 示實施為雙金屬結構31、32，以便在包含負載電阻器在內的區(qū)域32發(fā)生小幅體積變化時， 可以實現(xiàn)幅度較大的機械運動，借助這種機械運動又可根據(jù)捕鼠器原理將一預受力機構釋 放，以實現(xiàn)過載斷路。圖3顯示的是通額定電流(1》時的情況，圖4顯示的是過載電流(12， 其中，12 > I》時的情況。圖4用虛線表示通額定電流(1》時包含負載電阻器在內的區(qū)域 32的位置。包含負載電阻器在內的區(qū)域32的運動則用A表示。 如圖5所示，將負載電阻器51實施為波紋狀是有利的，這樣既可實現(xiàn)合適的電阻 值，也可將導電塑料的體積增大特別有效地轉化為偏移運動。 按本發(fā)明的設計將多組分注射成型技術和導電塑料結合起來使用，可以在技術和 經(jīng)濟上帶來多方面的優(yōu)點。 注射成型法提供了多種成本較低且易于自動化的生產(chǎn)方案，這些方案特別是通過 在完整產(chǎn)品的整體設計中采用機械元件而實現(xiàn)。
權利要求
一種用于一帶電導體的功率傳感器(20)，其特征在于，所述傳感器(20)包括至少一個鐵磁鐵心(12，22)、一個二次繞組(13，23)和復數(shù)個用于一負載的連接元件(14，24)或一負載(51)，其中，所述二次繞組(13，23)實施為位于一絕緣層(15)上的注塑件，所述絕緣層系被注塑在所述鐵磁鐵心(12，22)上。
2. 根據(jù)權利要求l所述的電流傳感器(20)，其中，所述傳感器具有一絕緣層(1S)，所述 絕緣層實施為注塑件且覆蓋所述二次繞組(13,23)。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的電流傳感器(20)，其中，所述傳感器(20)具有兩個半殼 (11,21)，所述每個半殼具有至少一個鐵磁鐵心(12,22)。
4. 根據(jù)權利要求3所述的電流傳感器(20)，其中，所述兩個半殼(11,21)的二次繞組 (13,23)通過一實施為一注塑件的連接件(29)彼此機械相連。
5. 根據(jù)權利要求3或4所述的電流傳感器(20)，其中，所述半殼(11,21)通過一實施 為一注塑件的連接件(29)彼此電氣相連。
6. 根據(jù)權利要求4或5所述的電流傳感器(20)，其中，所述連接件(29)實施為薄膜鉸鏈。
7. 根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的電流傳感器(20)，其中，所述至少一個 鐵磁鐵心(12， 22)實施為鑄模件。
8. 根據(jù)權利要求1至6中任一項權利要求所述的電流傳感器(20)，其中，所述至少一 個鐵磁鐵心(12， 22)實施為一注塑件，優(yōu)選由填充了磁粉的熱塑性塑料材料構成。
9. 根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的電流傳感器(20)，其中，所述傳感器 (20)具有視情況為金屬件形式的整合式連接元件(14,24)和/或用于所述一個或復數(shù)個半 殼(11,21)的復數(shù)個連接元件(16,17)。
10. 根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的電流傳感器(20)，其中，所述負載 (51)實施為導電塑料線，且優(yōu)選與所述二次繞組(13,23)連為一體，或者與所述整合式連 接元件(14. 24)接觸/可接觸。
11. 根據(jù)權利要求10所述的電流傳感器(20)，其中，所述傳感器(20)具有至少一個包 含或包圍所述負載(51)的區(qū)域(31,32)，其中，所述傳感器(20)設計為，當所述傳感器的一 導電部分發(fā)生由電流引起的體積變化時，所述至少一個區(qū)域(31,32)會發(fā)生運動。
12. 根據(jù)權利要求ll所述的電流傳感器(20)，其中，所述運動會使一預受力機構得到 釋放，以實現(xiàn)(例如)過載斷路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于一帶電導體的電流傳感器(20)，其中，所述傳感器(20)具有至少一個鐵磁鐵心(12，22)、一二次繞組(13，23)和多個用于一負載電阻器的連接元件(14，24)或一負載電阻器(51)，其中，所述二次繞組(13，23)實施為位于一絕緣層(15)上的注塑件，所述絕緣層系被噴涂在所述鐵磁鐵心(12，22)上。
文檔編號H02K3/00GK101784902SQ200780100364
公開日2010年7月21日 申請日期2007年8月27日 優(yōu)先權日2007年8月27日
發(fā)明者魯?shù)侣宸颉R默爾曼 申請人:西門子公司