专利名称：一种高精度电流互感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力行业使用的电流互感器，属电力技术领域。
背景技术：
目前，配电网络内的电流互感器仍然广泛采用传统的硅钢铁芯或铁氧体磁芯，其 优点是价格低廉，机械应力小，加工制作容易，特别是饱和磁感应强度居软磁材料之首，达 20000GS以上(2. 03T国际单位制)，因而互感器的高端电磁特性较好。但由于硅钢材料结构 属于周期性晶体点阵结构，存在着晶粒、晶界、位错、间隙原子及磁晶各向异性等缺陷，致使 互感器铁损大，磁导率低，能量传输功能较差。尤其是在小电流时，互感器的电流检测灵敏 度低，给电能计量带来较大误差。非晶合金是一种新型材料，具有优异的磁性，较强的耐腐蚀性与耐磨性，高强度、 高硬度、良好的韧性，高电阻率以及很强的机电耦合功能。由于不存在晶体材料磁晶各向异 性的缺陷，各点磁异均勻一致，由非晶合金替代硅钢制成的互感器平衡特性非常好，小电流 时具有很高的灵敏度。如果能够对现有互感器的铁芯进行改进，使之兼有传统硅钢铁芯和非晶合金铁芯 的优点，必将会大大提高互感器的性能，减小电能计量的误差。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种性能优良的高精度电流互 感器。本实用新型的目的是以下述技术方案实现的一种高精度电流互感器，由环形铁芯和绕制在环形铁芯上的初级线圈和次级线圈 组成，所述环形铁芯由叠放在一起的带状硅钢片和非晶合金片卷绕而成。上述高精度电流互感器，所述硅钢片的厚度为0. 2毫米，所述非晶合金片的厚度 为0. 02 0. 03毫米。本实用新型的铁芯由带状硅钢片和非晶合金片卷绕而成，因而既具有硅钢铁芯高 饱和磁感的特性，又具有非晶合金铁芯初始导磁率高的优点，不仅在大电流时能够保持良 好的线性，而且在小电流时也有很高的灵敏度，有效改善了互感器低载时的技术特性。此 外，由于采用环形铁芯，本实用新型还具有漏磁少、体积小、效率高、过载能力强等特点。
图1为本实用新型的原理图；图2为铁芯的结构示意图。图中各标号为1、硅钢片；2、非晶合金片；TX、铁芯；Li、初级线圈；L2、次级线圈。
具体实施方式
参看图1、图2，针对传统电流互感器的误差成因主要是磁化曲线的非线性及磁饱 和现象引起，综合分析各类软磁材料的优缺点，设计采用了两种材料复合组成的互感器铁 芯。其一是硅钢片，取用其高饱和磁感的特性；其二是由Fe、No、Cu、Si、B、Ti组成的合金在 液态时经过快速凝固工艺所形成的非晶合金片，这种非晶态材料经过热处理获取直径10— 20nm的微晶，弥散分布在非晶态的基体上，称为微晶材料或纳米晶材料。这种材料虽然有的 性能参数较前述铁基非晶体材料低点，但多数指标及综合性能与之相当。并且解决了材料 的脆性，噪声及参数分散性等方面的问题，是一种加工处理容易，性能优异而价格比较低廉 的新型软磁材料。经过反复试验，获得两种材料的最佳厚度配合。复合铁芯电流互感器的特性及技术要点如下1、小电流时，由于纳米晶材料具有较高的初始导磁率，提高了电流检测的灵敏度， 改善了互感器低载时的技术特性。2、保持硅钢材料的高饱和磁感的特点，改善了电流互感器的高负载端的技术特 性，在1.2倍额定电流时，能够保持良好的线性；3、单独使用硅钢材料铁芯，在实际负荷小于25%的额定负荷时，其误差即可能超 出限值。采用功能互补的两种材料作电流互感器的铁芯，保证产品能在1%—120%的额定电 流的宽负荷下，保持良好的线性度与测量准确度，比差、角差均降到极低，确保电能计量的 精度等级。4、被测线路发生短路故障时，互感器在适当的量程范围内饱和，以保护测量仪 表；5、稳定性好，变差小，5年内变差可以忽略不计；6、剩磁小，使用及校验时，一般无需做退磁处理；7、二次绕组采用分数匝补偿，误差小；8、采用环形铁芯，其优点是①漏磁少，磁路封闭，无接缝；②损耗小，温升低，效率高；③内阻小。反应快，过载能力强；④体积小，重量轻。9、二次绕线分布均勻，并作浸渍处理，以固定位置。线圈电感量分布均勻，减小了 磁致伸缩力的影响，降低了摆动与噪声。10、采用阻燃性塑料的壳，全封闭结构，防潮性好，接线端子处进行了适当处理，防 止从互感器二次弓I线端子处人为短路窃电。本实用新型的铁芯除采用环形外，也适用于柱形铁芯。
权利要求1.一种高精度电流互感器，由环形铁芯(TX)和绕制在环形铁芯(TX)上的初级线圈 (Li)和次级线圈(L2)组成，其特征是，所述环形铁芯(TX)由叠放在一起的带状硅钢片(1) 和非晶合金片(2)卷绕而成。
2.根据权利要求1所述高精度电流互感器，其特征是，所述硅钢片的厚度为0.2毫米， 所述非晶合金片的厚度为0. 02 0. 03毫米。
专利摘要一种高精度电流互感器，用于提高电流互感器的性能，减小电能计量的误差。其技术方案是，所述电流互感器由环形铁芯和绕制在环形铁芯上的初级线圈和次级线圈组成，所述环形铁芯由叠放在一起的带状硅钢片和非晶合金片卷绕而成。本实用新型的铁芯由带状硅钢片和非晶合金片卷绕而成，因而既具有硅钢铁芯高饱和磁感的特性，又具有非晶合金铁芯初始导磁率高的优点，不仅在大电流时能够保持良好的线性，而且在小电流时也有很高的灵敏度，有效改善了互感器低载时的技术特性。
文档编号H01F38/28GK201859770SQ201020599140
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月9日 优先权日2010年11月9日
发明者冯占国, 冯学学, 刘艾达, 吴超, 张振良 申请人:冯学学