具有可更換頭部的電流互感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電流互感器(current transformer)，包括次級(jí)線圈；用于從外部與次級(jí)線圈建立導(dǎo)電接觸的連接觸點(diǎn)；以及具有外殼主體(3)和外殼頭部的外殼，其中，次級(jí)線圈被容納在外殼主體中和/或附著到外殼主體，并且次級(jí)線圈的連接觸頭被設(shè)置在外殼頭部上。
【背景技術(shù)】
[0002]電流互感器通常用于根據(jù)互感器原理測(cè)量交流電和操作?；ジ衅骶哂写呕芈?通常是鐵氧體或鐵芯，兩個(gè)不同電路的導(dǎo)體卷繞在其周圍。當(dāng)交流電壓被施加至繞組之一時(shí)，磁場(chǎng)建立。當(dāng)交流磁場(chǎng)經(jīng)過(guò)線圈時(shí)，引入電壓，相對(duì)于最初施加的電壓的電平對(duì)應(yīng)于相應(yīng)繞組的匝數(shù)的比率。
[0003]與次級(jí)線圈相比，初級(jí)線圈通常具有構(gòu)成其的很少的匝數(shù)或者僅一匝，初級(jí)線圈構(gòu)成了穿過(guò)次級(jí)線圈的主導(dǎo)體。這被稱為穿圈式或穿心式互感器。在次級(jí)繞組中引入的電流的電平取決于次級(jí)匝數(shù)，并且基本與引入的初級(jí)電流成比例。從而，其非常適用于測(cè)量或管理變量。
[0004]與洛氏(Rogowski)線圈相比，電流互感器包括通常環(huán)形的鐵磁芯，由于磁場(chǎng)的捆綁，保證了其相對(duì)于初級(jí)和次級(jí)電流之間的比例的高效率和高準(zhǔn)確度。
[0005]由于高效率，次級(jí)電流通過(guò)足夠高的電流互感器產(chǎn)生，這些次級(jí)電流適用于直接和在沒(méi)有進(jìn)一步放大的情況下使用，用于其他開(kāi)關(guān)組件的控制或調(diào)節(jié)。
[0006]然而，這具有電流互感器的次級(jí)電路在打開(kāi)時(shí)必須不被操作的缺點(diǎn)，這是因?yàn)樵诖蜷_(kāi)的次級(jí)鉗之間的非常高(“無(wú)窮大”)電阻導(dǎo)致在所述次級(jí)鉗之間的非常高電壓。這不僅對(duì)人造成影響，而且還導(dǎo)致電壓過(guò)載和擊穿，其可能損壞電流互感器。
[0007]電流互感器的優(yōu)點(diǎn)是初級(jí)和次級(jí)電流的電絕緣。從而，次級(jí)電路獨(dú)立于初級(jí)電路的電勢(shì)。從而，在不需要切斷具有電勢(shì)的初級(jí)電路的情況下，基本無(wú)電勢(shì)的次級(jí)電路是可以被改變的。
[0008]從而，對(duì)于電源設(shè)備，存在這樣的動(dòng)機(jī)，例如，能夠在電流互感器不被在此期間發(fā)生的次級(jí)電路的中斷而損壞的情況下，改變初級(jí)側(cè)正在工作的電流互感器中的次級(jí)電路的電路布置。
[0009]該目標(biāo)可以通過(guò)在斷開(kāi)連接引線之前，暫時(shí)短路電流互感器的次級(jí)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0010]為此，已知具有用于連接觸頭的手動(dòng)或自動(dòng)橋接的適當(dāng)短路設(shè)備的電流互感器。
[0011]然而，在可以容易地切斷初級(jí)電流的其他應(yīng)用情形下，因?yàn)檫@太復(fù)雜了，所以具有集成短路設(shè)備的電流互感器是不理想的。
[0012]當(dāng)然，其他應(yīng)用情形的特征可以在于，不同安裝條件具有不同連接要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]從而，問(wèn)題在于提供一種電流互感器，其可以被成本有效地提供，而不管應(yīng)用情形如何。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的問(wèn)題通過(guò)權(quán)利要求1的主題的特征被解決。本發(fā)明的有益實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中限定。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種電流互感器，所述電流互感器包括次級(jí)線圈；用于從外部與次級(jí)線圈建立導(dǎo)電接觸的連接觸頭；以及具有外殼主體和外殼頭部的外殼，其中，次級(jí)線圈被容納在外殼主體中和/或附著到外殼主體，并且次級(jí)線圈的連接觸頭被設(shè)置在外殼頭部上，其特征在于，提供了連接機(jī)構(gòu)，通過(guò)所述連接機(jī)構(gòu)，外殼頭部和連接觸頭可機(jī)械或電可拆卸地連接至外殼主體和次級(jí)線圈。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的電流互感器提供了一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即包括電流互感器的連接觸頭的外殼頭部可以被去除并且從而被替換。這就產(chǎn)生了多個(gè)其他優(yōu)點(diǎn)。
[0017]次級(jí)線圈是電流變換器的基本組件，其中，所述次級(jí)線圈通常由外殼主體包圍。在作為穿心式或穿圈式互感器的電流互感器的常見(jiàn)的實(shí)施例中，次級(jí)線圈設(shè)置在平坦外殼主體中，在初級(jí)線圈的角度，在其中心處具有用于初級(jí)導(dǎo)體的通道的開(kāi)口。初級(jí)導(dǎo)體通過(guò)外殼主體的引導(dǎo)，提供外殼主體的機(jī)械固定，其在初級(jí)導(dǎo)體不被去除的情況下不能被放松。
[0018]可以有利地設(shè)計(jì)根據(jù)本發(fā)明的電流互感器，使得在不需要去除主導(dǎo)體的情況下，可以替換電流互感器的至少一部分，即，具有連接觸頭的外殼頭部。這降低了用于執(zhí)行維護(hù)、改造、或安裝的修改所需的工作量。
[0019]另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是關(guān)于電流互感器的生產(chǎn)。外殼主體和外殼頭部可以相互獨(dú)立地生產(chǎn)，并且在隨后生產(chǎn)階段、當(dāng)傳輸時(shí)或者在安裝期間可以被結(jié)合。
[0020]在常見(jiàn)實(shí)施例中，次級(jí)線圈被外殼主體容納和包圍。本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是通過(guò)外殼主體對(duì)次級(jí)線圈的部分包圍或者作為用于次級(jí)線圈的緊固元件的外殼主體的實(shí)施例。
[0021]這被有利地設(shè)計(jì)，使得被用于機(jī)械連接的連接機(jī)構(gòu)的部分被設(shè)計(jì)為凹槽-彈簧結(jié)合，例如為滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式。當(dāng)尺寸合適時(shí)，這樣的機(jī)械連接相對(duì)于在安裝和操作期間發(fā)生的機(jī)械負(fù)載提供足夠承載能力。
[0022]在外殼主體和外殼頭部作為注塑件的實(shí)施例中，相關(guān)凹槽或彈簧可以以成本有效的方式被實(shí)現(xiàn)。
[0023]有利地，用于將連接觸頭電連接至次級(jí)線圈的端部的連接機(jī)構(gòu)的部分包括導(dǎo)電彈簧觸頭。
[0024]由于外殼頭部的頻繁替換通常是不期望的，所以彈簧觸頭可以被設(shè)計(jì)少量的接觸和斷開(kāi)(decontactings)。
[0025]有利地，電流互感器還包括短路器，當(dāng)從外殼主體去除外殼頭部時(shí)，次級(jí)線圈可以通過(guò)其被短路。這樣的短路器允許外殼頭部和外殼主體甚至在電流在初級(jí)線圈中流動(dòng)時(shí)分離，而沒(méi)有電壓過(guò)載的風(fēng)險(xiǎn)。
[0026]有利地，當(dāng)連接機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)成使得從外殼主體去除外殼頭部導(dǎo)致短路器的自動(dòng)短路時(shí)，其是有利的，可以降低操作者錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。
[0027]除了或者作為外殼主體中的短路器的替換物，另一個(gè)有益實(shí)施例中的外殼頭部包括短路器。關(guān)于上述短路器，這還可以被設(shè)計(jì)成手動(dòng)的或自動(dòng)的，其中，當(dāng)連接引線接觸或斷開(kāi)電流互感器時(shí)，該短路器通常被啟動(dòng)。
[0028]在另一個(gè)有益實(shí)施例中，用于根據(jù)本發(fā)明的電流互感器的外殼頭部包括防護(hù)電子設(shè)備和/或功能電子設(shè)備。這還可以包括用于監(jiān)控次級(jí)線圈的電子設(shè)備。例如，次級(jí)電路的電阻可以被監(jiān)控，從而使得當(dāng)預(yù)定閾值被超過(guò)時(shí)，短路器防止電流互感器過(guò)載。
[0029]有利地，外殼頭部的連接觸頭被設(shè)計(jì)為插入式觸頭或螺旋式觸頭。這些可以以可靠和成本有效的方式被實(shí)現(xiàn)。特定結(jié)構(gòu)可以取決于期望的應(yīng)用，其中，具有不同連接觸頭的外殼頭部可以被提供用于相同的電流互感器。
[0030]因此，設(shè)計(jì)根據(jù)本發(fā)明的用于電流互感器的一組外殼頭部是有利的，其中，連接機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)成使得外殼主體可以可替換地連接至該組外殼頭部中的外殼頭部。
[0031]因此，可以流水化生產(chǎn)，這是因?yàn)榻y(tǒng)一外殼主體現(xiàn)在可以被設(shè)計(jì)用于具有不同連接技術(shù)的不同電流互感器，其中，所述統(tǒng)一外殼主體可以與各個(gè)期望的外殼頭部結(jié)合，以形成最終產(chǎn)品。
[0032]而且，可以在已有安裝中實(shí)現(xiàn)改裝或擴(kuò)展，使得沒(méi)有電短路保護(hù)或沒(méi)有防護(hù)電子設(shè)備的具有外殼頭部的電流互感器可以用具有不同和可能的擴(kuò)展功能的新外殼頭部替換，而不需要很多的工作。
[0033]最終，標(biāo)準(zhǔn)化外殼主體和外殼頭部之間的連接機(jī)構(gòu)，使得外殼頭部可以與不同外殼主體結(jié)合是有利的。
[0034]有利地，從而，用于根據(jù)本發(fā)明的電流互感器的一組外殼主體裝配有連接機(jī)構(gòu)，其允許外殼頭部可替換地連接至該組外殼主體中的外殼主體。
[0035]本實(shí)施例還使得進(jìn)一步流水化電流互感器的生產(chǎn)成為可能，這是因?yàn)楝F(xiàn)在可以提供用于電流互感器的統(tǒng)一外殼頭部，例如，具有不同尺寸和性能分類的電流互感器。
[0036]例如，相同外殼頭部可以與用于低壓應(yīng)用的外殼主體結(jié)合，以及與用于高壓應(yīng)用的外殼主體結(jié)合。由于初級(jí)導(dǎo)體和次級(jí)線圈相互電絕緣，電流互感器的電介質(zhì)強(qiáng)度通過(guò)初級(jí)導(dǎo)體和次級(jí)線圈的界電分離被確定。由于初級(jí)導(dǎo)體和次級(jí)線圈之間的間隔的合適尺寸和/或材料(例如，外殼殼層、空氣)的電介質(zhì)尺寸，根據(jù)本發(fā)明的電流互感器可以使用超過(guò)1000V的初級(jí)導(dǎo)體和次級(jí)線圈之間的電壓差操作。