电流传感器线圈组件的制作方法

本发明涉及专利权利要求1中前序部分所述的电流传感器线圈组件。

背景技术：

1、电流测量组件是已知的，它们具有经缠绕的环芯线圈作为实际的传感器元件，该环芯线圈完全围住待测量的电流线路，但不直接与该电流线路机械连接。

2、在此已知有不同的电流传感器线圈组件，它们分别具有线圈，线圈围住待测量的电线路的初级导体。在此尤其已知有铁芯线圈，它们被布置在钢板材壳体中。

3、这种电流测量组件具有许多问题或误差，例如在初级导体中的可测量的频带极低、测量精度低、结构尺寸大、易受周围环境中电场的影响等。即使在周围环境电场较低的情况下对50hz电网进行测量时，这种电流传感器线圈组件也具有1％至10％的偏差，并且因此仅有限适用于详细化的采集。在场强烈或非常明显的周围环境中，例如在空中导航发射机(如ils，仪表着陆系统)的放射领域中，和/或在初级导体中有高频子电流，例如由计算机设施所引起的高频子电流的周围环境中，将出现另外的误差或问题。除了影响测量过程之外，所入射的电场还可能在壳体中引发涡流。频率较高的子电流会导致测量误差，或因高频电流而无法再测量低频电流。

4、这种电流传感器线圈组件在它们的应用范围方面非常有限，并且只有当对电流强度的测量精度无关紧要时才会使用。因此，在其中存在高频电流和大量电场都很普遍的现代场景中，这种设施已不能再用于详细化测量，而是只能用于粗略估计，但既不能用于安全目的也不能用于其他重要测量。

5、所已知的另外的经缠绕的环芯线圈被构造为罗哥夫斯基线圈。然而，这种罗哥夫斯基线圈主要用于个别特殊用途。

技术实现思路

1、因此，本发明的任务是提供一种开头所述类型的电流传感器线圈组件，利用该电流传感器线圈组件可以避免所提及的缺点，利用该电流传感器线圈组件可以达到很高的测量精度，该电流传感器测量线圈能用于广泛的领域中，并且该电流传感器线圈组件能简单且可靠地制成。

2、根据本发明，这方面通过专利权利要求1的特征来实现。

3、由此，可以提供具有罗哥夫斯基线圈的电流传感器线圈组件，它能用作尤其包括智能电网在内的能量供应网络中的电表。

4、由此，可以实现能预给定的电磁屏蔽。由此可以明显提高测量精度，并同时可以确保测量不会被人为操纵。由此，可以实现低电容耦合。

5、由此，可以确保电流传感器线圈组件与待测量的导体(其也被称为初级导体)之间的电隔离。可以确保电位去耦，由此使测量信号不受到干扰。

6、由此，在测量技术上的检测方面可以实现与传统铁芯相比明显更宽的频率范围。

7、此外，由此还可以实现基本上线性的饱和特性。

8、通过高欧姆的能传导的灌封剂使涡流保持得较低，由此可以提高测量精度。此外，灌封剂的高欧姆的传导能力还导致电流传感器线圈组件的壳体与罗哥夫斯基线圈充分去耦。

9、无论在机械结构方面还是在电磁效果方面，该电流传感器线圈组件都具有非常高效的遮蔽作用。尤其地，仅具有较小结构尺寸的电流传感器线圈组件可以通过这种方式进行很好遮蔽。较小的结构尺寸尤其是具有5mm至20mm内径的罗哥夫斯基线圈。

10、此外，这种灌封剂也能易于处理且在购买和处理方面是廉价的。

11、本发明涉及根据专利权利要求12的前序部分所述的用于制造电流传感器线圈组件的方法。

12、因此，本发明的任务是说明一种用于制造电流传感器线圈组件的方法，利用该方法可以避免开头提到的缺点，利用该方法能简单且可靠地制造出具有高测量精度且应用范围广的电流传感器线圈组件。

13、根据本发明，这方面通过专利权利要求12的特征来实现。

14、由此，可以实现以上列举的优点。

15、从属权利要求涉及本发明的另外有利的设计方案。

16、在此，明确地援引专利权利要求书的字句，由此，将专利权利要求书在此处通过参照被插入到说明书中并且被逐字地转载。

技术特征：

1.电流传感器线圈组件(1)，所述电流传感器线圈组件包括至少一个传感器空心线圈(2)，所述传感器空心线圈(2)被构造为罗哥夫斯基线圈(3)，其中，所述电流传感器线圈组件(1)具有壳体(4)，所述壳体(4)围住所述罗哥夫斯基线圈(3)，其特征在于，所述罗哥夫斯基线圈(3)被嵌入灌封剂(5)中，所述灌封剂(5)至少包括第一原料和第二原料，所述第一原料是电绝缘物，所述第二原料包括具有能预给定的电导率的颗粒，并且所述灌封剂(5)具有在10ω.cm与6000ω·cm之间的电阻率、尤其是在500ω·cm与5000ω·cm之间的电阻率、优选在2000ω·cm与3000ω·cm之间的电阻率。

2.根据权利要求1所述的电流传感器线圈组件(1)，其特征在于，所述灌封剂(5)基本上完全填充所述罗哥夫斯基线圈(3)与所述壳体(4)的至少一个内面(7)之间的至少一个能预给定的区域(6)。

3.根据权利要求1或2所述的电流传感器线圈组件(1)，其特征在于，所述罗哥夫斯基线圈(3)的外面的至少三分之二被所述灌封剂(5)包套，优选碰触式包套。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电流传感器线圈组件(1)，其特征在于，所述灌封剂(5)的电阻率比所述罗哥夫斯基线圈(3)的电阻率大500倍至2000倍。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电流传感器线圈组件(1)，其特征在于，所述灌封剂(5)基本上是非铁磁性的。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电流传感器线圈组件(1)，其特征在于，所述第二原料包括所述灌封剂(5)的总重量的2％至10％之间，优选基本上是5％。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电流传感器线圈组件(1)，其特征在于，所述第二原料的颗粒至少包括能预给定的炭黑，尤其是乙炔炭黑，和/或包括能预给定的金属丝，所述金属丝尤其包括铜和/或银和/或铝，和/或包括能预给定的矿物纤维，所述矿物纤维尤其包括石墨，和/或包括能预给定的碳纤维。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电流传感器线圈组件(1)，其特征在于，所述第一原料包括所述灌封剂(5)的总质量的至少50％。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电流传感器线圈组件(1)，其特征在于，所述第一原料的电绝缘物包括环氧树脂和/或聚氨酯和/或硅。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电流传感器线圈组件(1)，其特征在于，所述灌封剂(5)与能预给定的电位电接触，尤其是与地电位电接触。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的电流传感器线圈组件(1)，其特征在于，所述灌封剂(5)具有在1pa·s与1000pa·s之间的粘度、尤其是在1pa·s与100pa·s之间或在100pa·s与1000pa·s之间的粘度。

12.用于制造电流传感器线圈组件(1)、尤其是根据权利要求1至11中任一项所述的电流传感器线圈组件的方法，其中，将罗哥夫斯基线圈(3)紧固在保持部分(8)上，其中，将所述罗哥夫斯基线圈(3)与所述电流传感器线圈组件(1)的连接器件(9)联接，其中，将所联接的罗哥夫斯基线圈(3)连同所述保持部分(8)在一侧与遮蔽板(10)连接，其中，将能预给定的电阻率在10ω·cm与6000ω·cm之间的灌封剂(5)的量导入到所述电流传感器线圈组件(1)的壳体(4)中，其中，随后将由所联接的罗哥夫斯基线圈(3)、保持部分(8)和遮蔽板(10)构成的组件导入到所述壳体(4)中并且向所述灌封剂(5)挤压，其中，使所述灌封剂(5)变形，并以能预给定的程度填充所述罗哥夫斯基线圈(3)与所述壳体(4)的内面(7)之间的容积。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述罗哥夫斯基线圈(3)引入到所述壳体(4)之前对所述罗哥夫斯基线圈进行电测试。

14.根据权利要求12或13所述的方法，所述遮蔽板(10)具有地电位联接部(11)，并且所述灌封剂(5)与所述地电位联接部(11)连接。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其特征在于，引入所述壳体(4)的灌封剂(5)的量足够多，使得所述灌封剂(5)在组装状态下接触所述遮蔽板(10)。

技术总结
在如下电流传感器线圈组件(1)中，该电流传感器线圈组件包括至少一个传感器空心线圈(2)，该传感器空心线圈(2)被构造为罗哥夫斯基线圈(3)，其中，电流传感器线圈组件(1)具有壳体(4)，该壳体(4)围住罗哥夫斯基线圈(3)，提出的是，罗哥夫斯基线圈(3)被嵌入灌封剂(5)中，灌封剂(5)至少包括第一原料和第二原料，第一原料是电绝缘物，第二原料包括具有能预给定的电导率的颗粒，并且灌封剂(5)具有在10Ω.cm与6000Ω·cm之间的电阻率、尤其是在500Ω·cm与5000Ω·cm之间的电阻率、优选是在2000Ω·cm与3000Ω·cm之间的电阻率。

技术研发人员：罗曼·詹米,恩斯特·普兰德-施特里茨科,丹尼尔·鄂尔多斯,马丁·豪格诺尔
受保护的技术使用者：埃格斯顿系统电子埃根堡有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11