电流互感器铁心和电流互感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电流互感器铁心和一种电流互感器。所述电流互感器铁心，具有环型铁心本体(10)和位于铁心中心的母线孔(6)，所述铁心本体(10)具有内环壁(20)和外环壁(30)，所述铁心本体(10)在靠近所述外环壁(30)处设置有一环型密闭气隙(40)，其中所述气隙(40)用于降低和吸收环氧树脂(50)在固化及冷却时作用于铁心内部的应力。本实用新型提供的方案不仅可以避免环氧树脂引起的铁心导磁性能改变从而影响电流互感器的精度，而且减少了电流互感器的制作工序，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，机械化程度高，并且降低了电流互感器的故障隐患，从而使得电流互感器的稳定性和可靠性得到提高。
【专利说明】
电流互感裔铁1、和电流互感裔
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电流互感器铁心，尤其涉及环氧树脂浇注式电流互感器铁心，还涉及包括该电流互感器铁心的电流互感器。
【背景技术】
[0002]目前，电流互感器通常用于在电力系统中检测一次电流，为二次元器件表提供标准的二次电流信号，以用于测量或保护。电流互感器的一次绕组与电力系统的一次回路连接，处于高压侧;二次绕组与二次元器件连接，为低压侧。为保证高压侧与低压侧之间的绝缘，一般电流互感器采用环氧树脂浇注，而高压侧和低压侧之间的主绝缘由环氧树脂承担。
[0003]图1示出了现有电流互感器的外形。如图1所示，电流互感器包括一次绕组(I)、二次绕组(2)、一次接线端子(3)、二次接线端子(4)、底座(5)以及电流互感器铁心，电流互感器铁心具有环型铁心本体(10)和位于铁心中心的母线孔(6)，一次绕组(I)穿过母线孔(6)。通常，电流互感器的一次绕组I与二次绕组2用环氧树脂50浇注，并固封在环氧树脂50里面。环氧树脂50在固化前可以为多组分的液态材料，在固化过程中需要加热至120度左右，在固化的过程及固化完成后冷却至常温的过程中环氧树脂会收缩，在收缩的过程中环氧树脂50会压迫电流互感器的二次绕组2，从而产生应力。
[0004]电流互感器的二次绕组2的外形如图2所示，由漆包线7紧密均匀地绕制在环形的铁心上。电流互感器的二次绕组2需要给二次元器件提供二次电流信号，二次电流信号需要满足标准要求的相应精度等级。二次绕组2的输出精度由铁心的导磁性能决定，但环氧树脂50固化的过程中由于收缩对二次绕组2产生的应力会作用在铁心上，从而引起铁心导磁性能的改变，铁心导磁性能的改变会引起二次绕组2输出信号的精度超差。
[0005]目前国内互感器生产厂家为避免电流互感器二次输出精度受应力的影响而造成报废或者精度降低，在二次绕组2绕制之前通常会对铁心进行包扎，在铁心的外圆包扎2-4mm厚的缓冲层8，之后再绕制漆包线7，避免应力作用在铁心上，其具体结构见图3。但用这种结构及包扎方法的二次绕组2在固化的过程仍不可避免的发生误差超差的情况，而且结构复杂，必须手工包扎，生产效率低下。
[0006]因此，对于电流互感器，如何克服环氧树脂在固化及冷却时产生的应力的影响，提高电流互感器的输出精度，同时避免复杂的结构和工艺，是本领域亟待解决的难题。
【实用新型内容】
[0007]为了克服现有技术的缺点，本实用新型的发明目的在于提供一种新型电流互感器铁心，用于降低环氧树脂固化过程中作用于铁心内部的应力。
[0008]本实用新型技术方案提供了一种电流互感器铁心，具有环型铁心本体和位于铁心中心的母线孔，所述铁心本体具有内环壁和外环壁，所述铁心本体在靠近所述外环壁处设置有一环型密闭气隙，其中所述气隙用于降低和吸收环氧树脂在固化及冷却时作用于铁心内部的应力。
[0009]进一步地，所述气隙的尺寸大于0.0lmm。
[00? O] 进一步地，所述气隙的尺寸为0.5-2mm。
[0011 ]进一步地，所述环型铁心本体为方型，所述气隙为方型环状气隙。
[0012]进一步地，所述环型铁心本体为圆型，所述气隙为圆环型气隙。
[0013]本实用新型技术方案还提供了一种电流互感器，包括一次绕组、二次绕组、一次接线端子、二次接线端子、底座以及前述电流互感器铁心，所述一次绕组穿过所述母线孔。
[0014]进一步地，所述铁心本体、所述一次绕组和所述二次绕组由所述环氧树脂浇注固化为一体，所述环氧树脂用于绝缘保护所述一次绕组和所述二次绕组。
[0015]进一步地，所述二次绕组为紧密均匀地绕制在所述铁心本体上的漆包线。
[0016]进一步地，所述一次绕组端子用于与高压侧的电力系统的一次回路连接。
[0017]进一步地，所述二次绕组端子用于与低压侧的二次元器件连接。
[0018]由此，本实用新型提供的电流互感器铁心和电流互感器，克服了现有技术的缺点，提供了一种稳定可靠的电流互感器解决方案，可靠性高，大大提高了效率，其具有以下优占.V.
[0019]一、减少不必要的作业:本实用新型提供的技术方案减少了电流互感器的制作工序，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，机械化程度高；
[0020]二、精度高:本实用新型提供的技术方案可以有效降低和吸收环氧树脂在固化的过程及固化完成后冷却至常温的过程中收缩对铁心内部产生的应力，从而引起的铁心导磁性能改变，因此可以大大提高电流互感器的精度；
[0021]三、结构简单:本实用新型提供的技术方案省略了额外的缓冲层，直接在现有的铁心上设置气隙，从而起到了替换缓冲层的作用，因此结构简单、易于生产和加工；
[0022]四、可靠性:本实用新型提供的技术方案的气隙可以进行标准化设计和生产，避免了人为逐个包扎缓冲层所带来的不稳定性和不可靠性，因此误差更低；
[0023]五、适应性广:本实用新型的电流互感器铁心可以适用于各种电流互感器。
[0024]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
【附图说明】
[0025]为了更好地描述本实用新型的实施例，绘制了以下附图。应当理解的是，附图仅是以示例的方式示出了本实用新型的优选实施例，而不应将附图解释为对本实用新型的限制，其中:
[0026]图1为现有的电流互感器的透视图；
[0027]图2为现有的电流互感器的二次绕组的示意图；
[0028]图3为现有的电流互感器的缓冲结构的示意图；
[0029]图4为现有的电流互感器铁心的示意图；
[0030]图5为本实用新型提供的一实施例的电流互感器铁心的示意图；
[0031 ]图6为本实用新型提供的一实施例的电流互感器的示意图。
[0032]在本说明书和附图中，相同的附图标记表示相同的或相似的特征或元件。
【具体实施方式】
[0033]以下参考以下的说明以及附图，详细说明本发明的示意性方案。该申请的附图不完全是按具体实施方案的实际尺寸绘制，且在尺寸方面的变化都不应解释为使对本发明的限制。下文中“如图......所示”或类似表述，是指参考某附图对特定技术特征进行描述，但是，不应理解为，该特定技术特征或其等同内容仅仅包括在该附图中。
[0034]在下文的描述中，某些方向术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”和其它方向性术语，仅用于表示参照附图所指示的方向，但在应用场合改变时，则这些方向性术语表示的方向也会相应地改变。而“第一”、“第二”、“第三”等术语用于描述多个组成部分，但是这些组成部分之间不存在先后顺序，这些术语仅仅是为了将一个组成部分与另一组成部分区分。
[0035]本实用新型提供的电流互感器铁心，结构简单，易于制作，可有效地解决环氧树脂固化及冷却过程中作用于铁心内部的应力问题，并且具有较高的稳定性和可靠性。
[0036]图5-6示出了本实用新型提供的一较佳实施例的结构。
[0037]如图5所示，该电流互感器铁心具有环型铁心本体10和位于铁心中心的母线孔6，铁心本体10具有内环壁20和外环壁30，铁心本体10在靠近外环壁30处设置有一环型密闭气隙40，其中气隙40可以吸收环氧树脂50在固化及冷却时收缩所产生的应力。
[0038]本实用新型的气隙40可以采用多种方式进行制作，例如，铁心在制作时由厚度为
0.3?0.5的硅钢片按所需的宽度在工装上卷绕而成，以铁心需要制备的形状为一圆环形，尺寸为内径Rl，外径R2，高度h为例，绕制的工装为直径为Rl的圆柱体，硅钢片的宽度为铁心高度h，当铁心绕制到外径为R2时可开始制备气隙，在硅钢片上用冲压的方法开槽，开槽的宽度比硅钢片的宽度h略窄2-4mm，槽的长度L视气隙的深度而定，L = n*2Ji*R2，η =气隙深度/硅钢片厚度，开槽完毕后继续卷绕，从而在铁心的外圆形成一定厚度的气隙，气隙形成后继续使用完整的硅钢片卷绕I到2圈，使气隙用硅钢片密闭在铁心的外缘，从而形成一道具有一定深度的气隙。
[0039]本实用新型的技术方案可以根据实际需求适用于不同形状的铁心，虽然图5以圆型铁心本体10和圆环型气隙40为例，例如方型。相应地，气隙形状也可以做相应的变化，例如为方型环状气隙。
[0040]本实用新型的优点在于环氧树脂在固化的过程中对铁心产生的应力会由气隙40吸收，此应力不再作用于铁心内部，避免铁心的导磁性能受影响，从而避免二次绕组2的输出精度降低。
[0041]为了在实际中得到更好的应用，气隙40的尺寸大于0.01mm。考虑到既能吸收应力，又保持一定的强度，气隙40的最优尺寸可以选用0.5-2_。
[0042]本实用新型的技术方案可以解决如图1-2所示的电流互感器的固化所带来的精度降低问题，具有很强的适应性。该电流互感器可以包括如图1所示的一次绕组1、二次绕组2、一次接线端子3、二次接线端子4、底座5以及如图5所示的电流互感器铁心，一次绕组I穿过母线孔6。一次绕组端子3与高压侧的电力系统的一次回路连接，二次绕组端子4与低压侧的二次元器件连接。二次绕组2可以采用如图2所示的紧密均匀地绕制在铁心本体10上的漆包线7。如图6所示，铁心本体10、一次绕组I和二次绕组2由环氧树脂50浇注固化为一体，环氧树脂50起到绝缘保护一次绕组I和二次绕组2的作用。由于气隙40可以避免铁心的导磁性能受影响，从而避免二次绕组输出精度降低，从而本实用新型既可以省略如图3的包扎步骤，还进一步提尚了精度。
[0043]本实用新型的电流互感器由于仅对铁心作出改型，省略了额外的缓冲层，其结构简单，非常容易生产和制造，而且减少了电流互感器的制作工序，避免了人为包扎的不可靠性，提高了工作效率。本实用新型的电流互感器可以有效避免环氧树脂在固化的过程及固化完成后冷却至常温的过程中收缩对铁心内部的应力，从而引起的铁心导磁性能改变，因此可以大大提高电流互感器的精度，可以适用于各种电流互感器。
[0044]根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。
[0045]以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，尽管为说明本发明的目的公开了本发明的较佳实施例和附图，但是熟悉本领域技术的人员，在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，可作各种替换、变化和润饰。在本发明原理的基础上，做出的若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。因此，本发明不应局限于较佳实施例和附图所公开的内容，本发明的保护范围以所附的权利要求书所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种电流互感器铁心，具有环型铁心本体(10)和位于铁心中心的母线孔(6)，所述铁心本体(10)具有内环壁(20)和外环壁(30)，其特征在于，所述铁心本体(10)在靠近所述外环壁(30)处设置有一环型密闭气隙(40)，其中 所述气隙(40)用于降低和吸收环氧树脂(50)在固化及冷却时作用于铁心内部的应力。2.根据权利要求1所述的电流互感器铁心，其特征在于，所述气隙(40)的尺寸大于0.0lmm03.根据权利要求2所述的电流互感器铁心，其特征在于，所述气隙(40)的尺寸为0.5-2mm ο4.根据权利要求1?3之一所述的电流互感器铁心，其特征在于，所述环型铁心本体(1)为方型，所述气隙(40)为方型环状气隙。5.根据权利要求1?3之一所述的电流互感器铁心，其特征在于，所述环型铁心本体(10)为圆型，所述气隙(40)为圆环型气隙。6.—种电流互感器，包括一次绕组(I)、二次绕组(2)、一次接线端子(3)、二次接线端子(4)、底座(5)以及如权利要求1?5之一所述的电流互感器铁心，所述一次绕组(I)穿过所述母线孔(6)。7.根据权利要求6所述的电流互感器，其特征在于，所述铁心本体(10)、所述一次绕组(I)和所述二次绕组(2)由所述环氧树脂(50)浇注固化为一体，所述环氧树脂(50)用于绝缘保护所述一次绕组(I)和所述二次绕组(2)。8.根据权利要求6或7所述的电流互感器，其特征在于，所述二次绕组(2)为紧密均匀地绕制在所述铁心本体(10)上的漆包线(7)。9.根据权利要求6或7所述的电流互感器，其特征在于，所述一次绕组端子(3)用于与高压侧的电力系统的一次回路连接。10.根据权利要求6或7所述的电流互感器，其特征在于，所述二次绕组端子(4)用于与低压侧的二次元器件连接。
【文档编号】H01F3/14GK205582710SQ201620144195
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年2月25日
【发明人】尚文凯, 梁永亮, 苏星
【申请人】Abb技术有限公司