零序电流互感器及漏电断路系统的制作方法

1.本发明属于零序电流互感器技术领域，特别是涉及一种零序电流互感器及漏电断路系统。


背景技术：

2.零序电流互感器属于电力行业使用的物品，零序电流互感器为单匝穿心式电流互感器，一般用于电力保护设备，如：小电流接地选线装置、微机消谐装置、漏电断路器等配套使用。
3.现有漏电断路器中采用的零序电流互感器的漏电线圈通常为圆形结构，且目前零序电流互感器常通过外置的方式安装在多极漏电断路器上，与多极漏电断路器拼接组装在一起，这种结构及安装方式的设计，使该零序电流互感器便于安装在两极漏电断路器中，但是对于三极、四极的多极漏电断路器来说，由于零序电流互感器漏电线圈结构的限制，使其不便安装在多极漏电断路器上，圆形结构的漏电线圈，需要更大的安装尺寸，所以，需要增加多极漏电断路器的尺寸，这样也不利于后续对多极漏电断路器的安装，尤其是对于小型断路器来说，这无疑会增加小型断路器的整体体积。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种零序电流互感器及漏电断路系统，用于解决现有用于多极漏电断路器的零序电流互感器，由于其漏电线圈结构尺寸的限制，导致其安装在多极漏电断路器上时存在不便，且会增加多极漏电断路器体积的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种零序电流互感器，包括：铁芯和线圈绕组；所述铁芯呈直槽口型；所述线圈绕组绕设在所述铁芯的外表面，用于向多极漏电断路器中的控制模块提供漏电电流及用于向所述多极漏电断路器中的漏电模块提供漏电信号。
6.于本发明的一实施例中，所述铁芯包括：第一直道、第一弯道、第二直道及第二弯道；所述第一直道的一端与所述第一弯道的一端连接，所述第一直道的另一端与所述第二弯道的一端连接；所述第一弯道的另一端与所述第二直道的一端连接；所述第二弯道的另一端与所述第二直道的另一端连接；所述第一直道、所述第一弯道、所述第二直道及所述第二弯道共同组成一封闭的操场跑道形状的直槽口型结构，且所述第一直道、所述第一弯道、所述第二直道及所述第二弯道一体成型。
7.于本发明的一实施例中，所述第一弯道和所述第二弯道均为一半圆形的弯道结构，且所述第一弯道对应的半圆形的半径与所述第二弯道对应的半圆形的半径相等，所述第一弯道对应的半圆形的圆心与所述第二弯道对应的半圆形的圆心之间的距离在50～100mm之间。
8.于本发明的一实施例中，所述第一直道与所述第二直道平行，且所述第一直道的
长度与所述第二直道的长度相等，均在50～100mm之间；所述第一直道的竖直截面为一长方形；所述长方形相邻两边中的一边长在2～10mm之间，另一边长在2～8mm之间。
9.于本发明的一实施例中，所述线圈绕组包括：第一线圈绕组和第二线圈绕组；所述第一线圈绕组用于提供所述漏电电流；所述第二线圈绕组用于提供所述漏电信号。
10.于本发明的一实施例中，所述第一线圈绕组与所述第二线圈绕组之间设置有绝缘层。
11.本发明提供一种漏电断路系统，包括：上述的零序电流互感器和多极漏电断路器；其中，所述多极漏电断路器包括：控制模块和漏电模块；所述控制模块与所述零序电流互感器连接，用于接收所述零序电流互感器向所述控制模块提供的漏电电流，以实现实时监测所述漏电电流，及用于当所述漏电电流超过预设电流阈值时，控制漏电指示模块输出不同的漏电指示，以指示不同状态；所述漏电模块与所述零序电流互感器连接，用于接收所述零序电流互感器向所述漏电模块提供的漏电信号，以实现漏电保护。
12.于本发明的一实施例中，所述零序电流互感器内置于所述多极漏电断路器内，与所述多极漏电断路器一体设计。
13.于本发明的一实施例中，还包括：漏电指示模块；所述控制模块与所述漏电指示模块连接，用于根据所述漏电电流实现控制所述漏电指示模块输出漏电指示。
14.于本发明的一实施例中，所述控制模块采用微处理器。
15.如上所述，本发明所述的零序电流互感器及漏电断路系统，具有以下有益效果：
16.(1)与现有技术相比，本发明提出了一种新型的铁芯呈直槽口型结构的零序电流互感器，使该零序电流互感器能够方便安装在多极漏电断路器上，同时，保证其安装高度与现有两极断路器中圆形结构的漏电线圈一致，因此，无需再额外增加多极漏电断路器的高度，从而保证其小型化，有利于将其安装在普通的配电箱里面，避免在低压电网发生大拆、大换、大装的麻烦。
17.(2)本发明采用的零序电流互感器内置于多极漏电断路器内，与多极漏电断路器一体设计，相比较现有的外置拼接安装方式来说，安装更为方便。
附图说明
18.图1显示为本发明的零序电流互感器于一实施例中的结构示意图。
19.图2显示为本发明的零序电流互感器于另一实施例中的结构示意图。
20.图3显示为本发明的铁芯于一实施例中的主视图。
21.图4显示为本发明的零序电流互感器于一实施例中的工作原理框图。
22.图5显示为本发明的零序电流互感器于另一实施例中的工作原理框图。
23.图6显示为本发明的漏电断路系统于一实施例中的工作原理框图。
24.图7显示为本发明的零序电流互感器安装于多极漏电断路器上于一实施例中的结构示意图。
25.标号说明
[0026]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
铁芯
[0027]
101
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第一直道
[0028]
102
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一弯道
[0029]
103
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二直道
[0030]
104
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二弯道
[0031]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
线圈绕组
[0032]
201
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一线圈绕组
[0033]
202
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二线圈绕组
[0034]
61
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
零序电流互感器
[0035]
62
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
多极漏电断路器
[0036]
621
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制模块
[0037]
622
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
漏电模块
[0038]
63
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
漏电指示模块
具体实施方式
[0039]
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0040]
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0041]
本发明的零序电流互感器及漏电断路系统，与现有技术相比，本发明提出了一种新型的铁芯呈直槽口型结构的零序电流互感器，使该零序电流互感器能够方便安装在多极漏电断路器上，同时，保证其安装高度与现有两极断路器中圆形结构的漏电线圈一致，因此，无需再额外增加多极漏电断路器的高度，从而保证其小型化，有利于将其安装在普通的配电箱里面，避免在低压电网发生大拆、大换、大装的麻烦；本发明采用的零序电流互感器内置于多极漏电断路器内，与多极漏电断路器一体设计，相比较现有的外置拼接安装方式来说，安装更为方便。
[0042]
如图1至图3所示，于一实施例中，本发明的零序电流互感器包括铁芯1和线圈绕组2。
[0043]
具体地，所述铁芯1呈直槽口型。
[0044]
于一实施例中，所述铁芯1包括第一直道101、第一弯道102、第二直道103及第二弯道104。
[0045]
具体地，所述第一直道101的一端与所述第一弯道102的一端连接，所述第一直道101的另一端与所述第二弯道104的一端连接；所述第一弯道102的另一端与所述第二直道103的一端连接；所述第二弯道104的另一端与所述第二直道103的另一端连接；所述第一直道101、所述第一弯道102、所述第二直道103及所述第二弯道104共同组成一封闭的操场跑道形状的直槽口型结构，且所述第一直道101、所述第一弯道102、所述第二直道103及所述第二弯道104一体成型。
[0046]
需要说明的是，这种呈直槽口型铁芯的设计，使绕制在其上的线圈绕组2也呈直槽口型，与现有圆形结构的线圈相比，高度有所降低，在不需增加多极漏电断路器安装高度的同时，便于将其安装在该多极漏电断路器上，使得多极漏电断路器的体积保证最小化，进而方便后续将该多极漏电断路器安装在普通的配电箱内，避免在低压电网发生大拆、大换、大装的麻烦。
[0047]
于一实施例中，所述第一弯道102和所述第二弯道104均为一半圆形的弯道结构，且所述第一弯道102对应的半圆形的半径与所述第二弯道104对应的半圆形的半径相等，所述第一弯道102对应的半圆形的圆心与所述第二弯道104对应的半圆形的圆心之间的距离在50～100mm之间。
[0048]
于一实施例中，所述第一直道101与所述第二直道103平行，且所述第一直道101的长度与所述第二直道103的长度相等，均在50～100mm之间(相当于上述一弯道102对应的半圆形的圆心与第二弯道104对应的半圆形的圆心之间的距离)。
[0049]
于一实施例中，所述第一直道101的竖直截面为一长方形。
[0050]
需要说明的是，所述长方形相邻两边中的一边长在2～10mm之间，另一边长在2～8mm之间。
[0051]
同理，对于第二直道103的竖直截面也为一长方形，且该长方形与上述第一直道101的竖直截面对应的长方形相同。
[0052]
需要说明的是，上述对于铁芯1尺寸的设计，可使得该铁芯1所占的安装空间尽可能地小，从而便于将其安装在多极漏电断路器内，且保证不会影响该多极漏电断路器内其它器件的装配，保证了该多极漏电断路器体积的最小化，使得该零序电流互感器的适用性大大增强。
[0053]
具体地，所述线圈绕组2绕设在所述铁芯1的外表面，用于向多极漏电断路器中的控制模块提供漏电电流，以实现实时监测所述漏电电流，及用于当所述漏电电流超过预设电流阈值时，使该控制模块实现控制漏电指示模块输出不同的漏电指示，以指示不同状态；及用于向所述多极漏电断路器中的漏电模块提供漏电信号，以使该漏电模块根据该漏电信号进行漏电保护。
[0054]
需要说明的是，该漏电模块包括漏电芯片；具体地，多极漏电断路器根据该漏电信号进行断开操作，或者将检测到的漏电电流传输至漏电芯片中，通过所述漏电芯片执行断开操作。
[0055]
需要说明的是，该漏电芯片是指通过硬件电路搭建的可以实现漏电保护的集成电路芯片。
[0056]
优选地，该控制模块采用微处理器(microcontroller uni，mcu)。
[0057]
如图1和图4所示，于一实施例中，该线圈绕组2采用一组线圈绕组，即该线圈绕组既用来向多极漏电断路器中的控制模块提供漏电电流，又用来向所述多极漏电断路器中的漏电模块提供漏电信号；具体地，通过多极漏电断路器中的控制模块决定漏电电流的获取和漏电信号的获取。
[0058]
如图2和图5所示，于一实施例中，所述线圈绕组2采用两组线圈绕组，具体包括第一线圈绕组201和第二线圈绕组202。
[0059]
具体地，所述第一线圈绕组201用于提供所述漏电电流；所述第二线圈绕组202用
于提供所述漏电信号。
[0060]
于一实施例中，所述第一线圈绕组201与所述第二线圈绕组202之间设置有绝缘层(未在附图中标出)。
[0061]
需要说明的是，该绝缘层的设计有效避免了第一线圈绕组201和第二线圈绕组202上采集信号之间的相互影响。
[0062]
优选地，可通过在第一线圈绕组201和/或第二线圈绕组202的表面涂覆绝缘涂层，作为该绝缘层，起到绝缘保护的作用。
[0063]
需要说明的是，每一组线圈绕组均是由两根漆包线绕制而成，且每一组线圈绕组中的两根漆包线是层层叠绕而成的，即先绕制一根，待前一根绕制完成后，在这一根的基础上，将另外一根绕制其上，即完成一组线圈绕组的绕制；同理，下一组线圈绕组的绕制是在前一组线圈绕组绕制的基础上，继续叠绕其上，即完成整个线圈绕组2在铁芯1上的绕制。
[0064]
进一步地，该线圈绕组2均匀且全覆盖地绕制在铁芯1的外表面。
[0065]
如图6所示，于一实施例中，本发明的漏电断路系统包括上述的零序电流互感器61和多极漏电断路器62。
[0066]
其中，所述多极漏电断路器62包括控制模块621和漏电模块622。
[0067]
具体地，所述控制模块621与所述零序电流互感器61连接，用于接收所述零序电流互感器61向所述控制模块621提供的漏电电流；所述漏电模块622与所述零序电流互感器61连接，用于接收所述零序电流互感器61向所述漏电模块622提供的漏电信号，以实现漏电保护。
[0068]
于一实施例中，所述控制模块621采用微处理器(microcontroller uni，mcu)。
[0069]
如图7所示，于一实施例中，所述零序电流互感器61内置于所述多极漏电断路器62内，与所述多极漏电断路器62一体设计。
[0070]
于一实施例中，还包括漏电指示模块63。
[0071]
具体地，所述控制模块621与所述漏电指示模块63连接，用于根据所述漏电电流实现控制所述漏电指示模块63输出漏电指示(在该漏电电流超过预设漏电电流阈值时，控制该漏电指示模块63输出漏电指示，以起到报警作用；该预设漏电电流阈值是预先设定好的，其具体为何值不作为限制本发明的条件，可视实际应用场景来定)。
[0072]
进一步地，通过设置多级预设漏电电流阈值，还可实现根据不同的漏电电流，控制该漏电指示模块63输出不同的漏电指示，以对应指示不同的状态。
[0073]
需要说明的是，该漏电指示模块63采用的指示方式包括但并不限于声光报警(例如，指示灯、蜂鸣器)和向用户发出报警消息推送的方式。
[0074]
优选地，该漏电指示模块63采用漏电指示灯。
[0075]
需要说明的是，该漏电断路系统的工作原理可参考上述对于零序电流互感器工作原理的介绍，在此不再详细赘述。
[0076]
综上所述，本发明的零序电流互感器及漏电断路系统，与现有技术相比，本发明提出了一种新型的铁芯呈直槽口型结构的零序电流互感器，使该零序电流互感器能够方便安装在多极漏电断路器上，同时，保证其安装高度与现有两极断路器中圆形结构的漏电线圈一致，因此，无需再额外增加多极漏电断路器的高度，从而保证其小型化，有利于将其安装在普通的配电箱里面，避免在低压电网发生大拆、大换、大装的麻烦；本发明采用的零序电
流互感器内置于多极漏电断路器内，与多极漏电断路器一体设计，相比较现有的外置拼接安装方式来说，安装更为方便；所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0077]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。