專(zhuān)利名稱(chēng)：一種柔性線(xiàn)圈電流互感器及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種柔性線(xiàn)圈電流互感器及其制作方法。
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(cè)量的準(zhǔn)確度及可靠性在電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、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(duì)電力系統(tǒng)的大容量、高電壓、小型化、數(shù)字自動(dòng)化要求的不斷提高，使傳統(tǒng)互感器的體積愈來(lái)愈大，絕緣結(jié)構(gòu)愈來(lái)愈復(fù)雜，制造的難度也愈來(lái)愈高。同時(shí)，傳統(tǒng)互感器存在的磁滯、磁飽和、二次不能開(kāi)路、線(xiàn)性度低、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)準(zhǔn)確范圍小、而且輸出的信號(hào)不能配合數(shù)字智能化設(shè)備等問(wèn)題，已經(jīng)不能滿(mǎn)足電力系統(tǒng)發(fā)展的需求。
羅氏線(xiàn)圈是一種特殊結(jié)構(gòu)的空心線(xiàn)圈，它不含鐵芯、無(wú)飽和問(wèn)題、暫態(tài)特性好、頻帶寬、不存在短時(shí)熱電流和動(dòng)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(chǎng)合的測(cè)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(xiàn)圈僅需提供準(zhǔn)確的測(cè)量信息無(wú)輸出功率的需求，所以羅氏線(xiàn)圈很好適應(yīng)發(fā)電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。目前傳統(tǒng)電磁式電流互感器也有一種在鐵芯磁路上開(kāi)氣隙的方法，通過(guò)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(huì)影響被測(cè)電流的波形，不能真實(shí)反映信號(hào)特性，而且結(jié)構(gòu)尺寸龐大復(fù)雜不便于安裝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種柔性線(xiàn)圈電流互感器及其制作方法，可以在不斷開(kāi)線(xiàn)路的狹小空間內(nèi)任意的測(cè)量，安裝簡(jiǎn)便快捷，輸出信號(hào)可通過(guò)連接器快速連接到示波器、數(shù)據(jù)記錄儀或萬(wàn)用表。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案一種柔性線(xiàn)圈電流互感器，其包括線(xiàn)體、輸出屏蔽線(xiàn)106、塑膠鎖扣107和積分放大器108，所述線(xiàn)體包括柔性骨架101、漆包線(xiàn)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(xiàn)，所述漆包線(xiàn)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(xiàn)體的連接端設(shè)置有塑膠鎖扣，所述線(xiàn)體的屏蔽層通過(guò)輸出屏蔽線(xiàn)連接積分放大器。本發(fā)明還提供一種柔性線(xiàn)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；B、在柔性骨架上繞制漆包線(xiàn)將柔性骨架一端固定在繞線(xiàn)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(xiàn)的繞制；C、在所述柔性骨架上繞制補(bǔ)償匝；
D、將繞制成的漆包線(xiàn)的一次側(cè)通過(guò)額定電流進(jìn)行測(cè)試；E、在測(cè)試合格的帶有漆包線(xiàn)的柔性骨架上設(shè)置絕緣層；F、在所述絕緣層外設(shè)置屏蔽層；G、在所述屏蔽層的一端焊接輸出屏蔽線(xiàn)；H、對(duì)線(xiàn)圈的輸出信號(hào)進(jìn)行復(fù)測(cè)； I、在所述屏蔽層外設(shè)置低壓注塑絕緣保護(hù)層。通過(guò)實(shí)施以上技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果本發(fā)明提供的柔性線(xiàn)圈電流互感器結(jié)構(gòu)上柔性靈活可開(kāi)啟，還可以在不斷開(kāi)線(xiàn)路的狹小空間內(nèi)任意的測(cè)量，安裝簡(jiǎn)便快捷，輸出信號(hào)可通過(guò)連接器，快速連接到示波器、數(shù)據(jù)記錄儀或萬(wàn)用表。


圖I為本發(fā)明提供的柔性線(xiàn)圈電流互感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明提供的實(shí)施例。本發(fā)明實(shí)施例提供一種柔性線(xiàn)圈電流互感器，如圖I所示，其包括線(xiàn)體、輸出屏蔽線(xiàn)106、塑膠鎖扣107和積分放大器108，所述線(xiàn)體包括柔性骨架101、漆包線(xiàn)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(xiàn)，所述漆包線(xiàn)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(xiàn)體的連接端設(shè)置有塑膠鎖扣，所述線(xiàn)體的屏蔽層通過(guò)輸出屏蔽線(xiàn)連接積分放大器。本發(fā)明還提供一種柔性線(xiàn)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(xiàn)圈感應(yīng)電勢(shì)的大小與單匝線(xiàn)圈截面成正比，所以為了減少溫度帶來(lái)對(duì)線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)圈截面在不同環(huán)境下的一致性，同時(shí)為滿(mǎn)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O 8. 5_柔性骨架。B、在柔性骨架上繞制漆包線(xiàn)將柔性骨架一端固定在繞線(xiàn)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(xiàn)的繞制。對(duì)于在柔性骨架上繞制線(xiàn)圈，現(xiàn)有技術(shù)提供的平行繞線(xiàn)機(jī)難以滿(mǎn)足繞制的需求，需采用螺旋式繞線(xiàn)機(jī)或?qū)ΜF(xiàn)有平行繞線(xiàn)機(jī)進(jìn)行改造，在此是將平行繞線(xiàn)機(jī)加裝一個(gè)同心軸承工裝來(lái)滿(mǎn)足繞制的需求，首先將柔性骨架的一端固定在繞線(xiàn)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(kāi)始繞制，漆包線(xiàn)采用00. IOmmQZ-2/155聚氨脂漆包銅線(xiàn)，線(xiàn)匝排線(xiàn)系數(shù)控制在I. 15，保證匝間有一定間隙，線(xiàn)圈要均勻分布，以便后續(xù)在線(xiàn)圈彎折成圓環(huán)時(shí)線(xiàn)匝間不會(huì)堆疊形成對(duì)稱(chēng)分布，這時(shí)在兩組對(duì)稱(chēng)的小線(xiàn)匝中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)大小相等、方向相反，二者相互抵消，可有效抑制平行于線(xiàn)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(xiàn)，步驟B中繞制的漆包線(xiàn)為大線(xiàn)匝。由于回線(xiàn)與大線(xiàn)匝反方向串聯(lián)，且回線(xiàn)與大線(xiàn)匝位于同一平面，因此，對(duì)于垂直于線(xiàn)圈的干擾和一次載流導(dǎo)體偏心，在大線(xiàn)匝和回線(xiàn)中所產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)方向相反、大小近似相等而相互抵消，所以線(xiàn)圈的回繞補(bǔ)償匝結(jié)構(gòu)，能很好的補(bǔ)償磁場(chǎng)干擾。將柔性骨架內(nèi)預(yù)埋的大線(xiàn)匝與回線(xiàn)的起頭焊接，回線(xiàn)的引線(xiàn)端從回線(xiàn)的頭端和大線(xiàn)匝的收尾端引出，這樣回線(xiàn)在線(xiàn)圈內(nèi)部反繞一匝起到補(bǔ)償?shù)淖饔?。D、將繞制成的漆包線(xiàn)的一次側(cè)通過(guò)額定電流進(jìn)行測(cè)試；將繞制后的漆包線(xiàn)的線(xiàn)圈的一次側(cè)通過(guò)額定電流，用6位半高精度電壓表測(cè)試二次輸出端信號(hào)值滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。E、在測(cè)試合格的帶有漆包線(xiàn)的柔性骨架上設(shè)置絕緣層；經(jīng)步驟D測(cè)試合格后的柔性線(xiàn)圈，在線(xiàn)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(chǎng)的耦合電容對(duì)線(xiàn)圈磁場(chǎng)影響，要對(duì)柔性線(xiàn)圈要進(jìn)行屏蔽處理，屏蔽層要可靠接地，對(duì)低頻交變電場(chǎng)采用金屬屏蔽層，對(duì)高頻 交變電場(chǎng)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(xiàn)圈1/3疊包一層，在包屏蔽層的同時(shí)包7根00. 12鍍錫銅線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)；H、對(duì)線(xiàn)圈的輸出信號(hào)進(jìn)行復(fù)測(cè)，測(cè)試過(guò)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(mǎn)足柔性線(xiàn)圈外絕緣和保護(hù)的要求，需將柔性線(xiàn)圈用絕緣層包裹起來(lái)，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(duì)線(xiàn)圈的保護(hù)更加牢靠，柔性線(xiàn)圈完全密封壓鑄在塑膠內(nèi)，對(duì)其頻繁的折彎開(kāi)合使用壽命更長(zhǎng)。低壓注塑的優(yōu)勢(shì)1.注射壓力極低，無(wú)損內(nèi)部線(xiàn)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(xiàn)圈電氣性能和結(jié)構(gòu)要求。柔性線(xiàn)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(xiàn)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(mǎn)注塑空間。不出現(xiàn)沖不滿(mǎn)，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(kāi)啟，將注塑完成的產(chǎn)品取出。以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種柔性線(xiàn)圈電流互感器及其制作方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種柔性線(xiàn)圈電流互感器，其特征在于，包括 線(xiàn)體、輸出屏蔽線(xiàn)(106)、塑膠鎖扣(107)和積分放大器(108)，所述線(xiàn)體包括柔性骨架(101)、漆包線(xiàn)(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(xiàn)，所述漆包線(xiàn)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(xiàn)體的連接端設(shè)置有塑膠鎖扣，所述線(xiàn)體的屏蔽層通過(guò)輸出屏蔽線(xiàn)連接積分放大器。
2.一種柔性線(xiàn)圈電流互感器制作方法，用于制作權(quán)利要求I所述的柔性線(xiàn)圈電流互感器，其特征在于，包括步驟 A、硅橡膠復(fù)合材料加工成柔性骨架； B、在柔性骨架上繞制漆包線(xiàn)將柔性骨架一端固定在繞線(xiàn)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(xiàn)的繞制； C、在所述柔性骨架上繞制補(bǔ)償匝； D、將繞制成的漆包線(xiàn)的一次側(cè)通過(guò)額定電流進(jìn)行測(cè)試； E、在測(cè)試合格的帶有漆包線(xiàn)的柔性骨架上設(shè)置絕緣層； F、在所述絕緣層外設(shè)置屏蔽層； G、在所述屏蔽層的一端焊接輸出屏蔽線(xiàn)； H、對(duì)線(xiàn)圈的輸出信號(hào)進(jìn)行復(fù)測(cè)； I、在所述屏蔽層外設(shè)置低壓注塑絕緣保護(hù)層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種柔性線(xiàn)圈電流互感器及其制作方法，該方法包括硅橡膠復(fù)合材料加工成柔性骨架；在柔性骨架上繞制漆包線(xiàn)；在所述柔性骨架上繞制補(bǔ)償匝；將繞制成的漆包線(xiàn)的一次側(cè)通過(guò)額定電流進(jìn)行測(cè)試；在測(cè)試合格的帶有漆包線(xiàn)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(xiàn)；對(duì)線(xiàn)圈的輸出信號(hào)進(jìn)行復(fù)測(cè)；在所述屏蔽層外設(shè)置低壓注塑絕緣保護(hù)層。本發(fā)明提供的柔性線(xiàn)圈電流互感器結(jié)構(gòu)上柔性靈活可開(kāi)啟，還可以在不斷開(kāi)線(xiàn)路的狹小空間內(nèi)任意的測(cè)量，安裝簡(jiǎn)便快捷，輸出信號(hào)可通過(guò)連接器，快速連接到示波器，數(shù)據(jù)記錄儀或萬(wàn)用表。
文檔編號(hào)H01F41/00GK102751081SQ20121022983
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月3日
發(fā)明者付峰, 周平江, 姚偉, 鞏小明 申請(qǐng)人:深圳市創(chuàng)銀科技股份有限公司