组合式电流互感器的制作方法

本发明属于电流互感器技术技术领域，具体涉及组合式电流互感器。

背景技术：

电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次侧绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中。

因此它经常有线路的全部电流流过，二次侧绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的二次侧回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量，二次侧不可开路。

电流互感器的铁芯是互感器的骨架和磁通结构，铁芯材料自身会产生一定磁阻，造成空载损耗，降低损耗能够通过增大相对截面积来减小，需要采用圆形截面，对于一体式铁芯比较容易达到这个要求，但是处于加工的考虑，硅钢片叠合的铁芯更易绕制线圈和加工，但是对于硅钢片叠成的铁芯来说一般采用矩形或异形截面，难以达到降低损耗的需求。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种便于绕制线圈且相对截面积大的组合式电流互感器。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

组合式电流互感器，包括两个相连的互感绕组，分别是第一互感绕组和第二互感绕组，第一互感绕组包括组合式铁芯、第一线圈和第二线圈，组合式铁芯上饶有第一线圈和第二线圈，组合式铁芯是由若干个组合单元拼接构成环形结构。

作为本发明的进一步优化方案，所述组合单元包括横截面呈三角形的环形体，环形体拼接构成截面为圆形的结构，该环形体分为对称设置的两部分，两部分环形体之间可拆卸式的连接。

作为本发明的进一步优化方案，所述环形体之间的可拆卸式连接为插接，两部分环形体分别是第一环形体和第二环形体，第一环形体和第二环形体的一端设有插孔，另一端设有与插孔配合的插头，第一环形体与第二环形体拼接时第一环形体的插头插入第二环形体的插孔中，第二环形体的插头插入第一环形体的插孔中，二者首尾依次连接构成闭合环状结构。

作为本发明的进一步优化方案，所述组合单元之间设有绝缘层。降低接触电阻。

作为本发明的进一步优化方案，所述第二互感绕组包括一体式铁芯、第三线圈和第四线圈，第三线圈和第四线圈分别环绕在一体式铁芯上，分设于一体式铁芯的两侧，第三线圈的匝数小于第四线圈的匝数。

作为本发明的进一步优化方案，所述若干个组合式铁芯的第一环形体与第二环形体的接缝交错分布。避免接缝集中，避免接缝磁阻的集中，降低组合式铁芯的整体磁阻。

作为本发明的进一步优化方案，所述若干个组合单元之间通过楔合机构连接，楔合机构包括设于环形体表面的楔合槽和楔合块，环形体的外侧面为弧面，两个内侧面上均设有楔合槽和楔合块，同一内侧面上的楔合槽和楔合块交替分布，楔合槽对应位置的另一个内侧面上设有与该楔合槽配合的楔合块。各个组合单元拼接时楔合块沿楔合槽的外端滑入楔合槽，形成楔合，使组合单元之间的形成有效的拼接连接。

作为本发明的进一步优化方案，所述组合单元上的楔合槽相互平行设置。楔合块同样相互平行设置。

作为本发明的进一步优化方案，所述第一环形体和第二环形体靠近两端的部位不设置楔合机构，以不影响第一环形体拼接构成的封闭环状结构和第二环形体构成未封闭环状结构插接为标准。

本发明的有益效果在于：

1)本发明采用拼接组合式结构，便于加工和绕制线圈，并且能够提供圆形截面，提供较大的相对截面积；

2)本发明采用交错拼接的方式，降低接缝处的磁阻；

3)本发明采用插接的方式进行组合，便于装配。

附图说明

图1是实施例一中本发明的结构示意图；

图2是实施例一中本发明的组合式铁芯的俯视图；

图3是实施例一中本发明的组合式铁芯的截面结构示意图；

图4是实施例一中本发明的环形体的端面结构示意图；

图5是实施例一中本发明的接线及原理图；

图6是实施例二中本发明的组合式铁芯的结构示意图；

图7是实施例二中本发明的环形体的结构示意图。

图中：第一互感绕组1、第二互感绕组2、组合式铁芯3、第一线圈4、第二线圈5、组合单元6、环形体7、插孔8、一体式铁芯10、第三线圈11、第四线圈12、接缝21、楔合槽31、楔合块32。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

实施例一

如图1-5所示，组合式电流互感器，包括两个相连的互感绕组，分别是第一互感绕组1和第二互感绕组2，第一互感绕组1包括组合式铁芯3、第一线圈4和第二线圈5，组合式铁芯3上饶有第一线圈4和第二线圈5，组合式铁芯3是由若干个组合单元6拼接构成环形结构。

组合单元6包括横截面呈三角形的环形体7，环形体7拼接构成截面为圆形的结构，该环形体7分为对称设置的两部分，两部分环形体7之间可拆卸式的连接。

环形体7之间的可拆卸式连接为插接，两部分环形体7分别是第一环形体和第二环形体，第一环形体和第二环形体的一端设有插孔8，另一端设有与插孔8配合的插头9，第一环形体与第二环形体拼接时第一环形体的插头9插入第二环形体的插孔8中，第二环形体的插头9插入第一环形体的插孔8中，二者首尾依次连接构成闭合环状结构。

优选的，第一环形体的端面上设有三个插孔8，三个插孔8呈品字形分布，三个插孔8之间被t字形的筋条分隔开来，第一环形体的另一端面上设有与三个插孔8配合的插头9。能够有效保持连接强度。

优选的，第二环形体的端面上设有三个插孔8，三个插孔8呈品字形分布，三个插孔8之间被t字形的筋条分隔开来，第二环形体的另一端面上设有与三个插孔8配合的插头9。

优选的，组合单元6之间设有绝缘层。降低接触电阻。

对于组合式铁芯3的组合，将若干个组合单元6的第一环形体拼接构成未封闭环状结构，将若干个组合单元6的第二环形体拼接构成未封闭环状结构，将第一环形体拼接构成的封闭环状结构和第二环形体构成未封闭环状结构上分别绕制线圈，构成第一线圈4和第二线圈5。

然后再将第一环形体拼接构成的封闭环状结构和第二环形体构成未封闭环状结构插接构成环状结构。

第二互感绕组2包括一体式铁芯10、第三线圈11和第四线圈12，第三线圈11和第四线圈12分别环绕在一体式铁芯10上，分设于一体式铁芯10的两侧，第三线圈11的匝数小于第四线圈12的匝数。

本发明的工作原理：

电力线路穿过组合式铁芯3的中心，电力线路内为一次电流i1。在理想工作情况下，i1×n1＝i2×n2。其中，i1为额定一次电流，n1为第一线圈4匝数，i2为额定二次电流，通常为5a或1a，n2为第二线圈5匝数。第一互感绕组1通过一次电流i1时，由于电磁感应在第二线圈5中就会有感应电势，在第一互感绕组1接通二次负荷zn的情况下，就有二次电流i2流通，电力线路中的一次电流各不相同，通过第一互感绕组1第一线圈4匝数n1、第二线圈5匝数n2之间匝数比的配置，一般不同的一次电流变换标准的5a或1a的二次电流。当一次电流i1流过第一线圈4为n1的第一互感绕组1时，将建立一次磁势又叫一次安匝。同理，二次电流i2与二次绕组匝数n2的乘积为二次安匝，一次安匝等于二次安匝。第一互感绕组1二次电流i2(5a)流过绕制第三线圈11为4匝的第二互感绕组2，通过第四线圈12为1000匝的第二互感绕组2感应出电流i3(20ma)，根据上述原理，可以得出i3＝i2×4÷1000＝5×4＝0.02a即20ma；若二次电流i2(1a)流过绕制匝数为20匝的第二互感绕组2，第二互感绕组2通过绕组1000匝感应出电流i3，可以得出i3＝i2×20÷1000＝1×20÷1000＝0.020a＝20ma，所以第二互感绕组2的一次安匝等于二次安匝等于20安匝。

实施例二

如图6所示，在实施例一的基础上，若干个组合式铁芯3的第一环形体与第二环形体的接缝21交错分布。避免接缝21集中，避免接缝21磁阻的集中，降低组合式铁芯3的整体磁阻。

若干个组合式铁芯3的接缝21之间的夹角为5～10°。

实施例三

如图7所示，组合式电流互感器，包括两个相连的互感绕组，分别是第一互感绕组1和第二互感绕组2，第一互感绕组1包括组合式铁芯3、第一线圈4和第二线圈5，组合式铁芯3上饶有第一线圈4和第二线圈5，组合式铁芯3是由若干个组合单元6拼接构成环形结构。

组合单元6包括横截面呈三角形的环形体7，该环形体7分为对称设置的两部分，两部分环形体7之间可拆卸式的连接。

若干个组合单元6之间通过楔合机构连接，楔合机构包括设于环形体7表面的楔合槽31和楔合块32，环形体7的外侧面为弧面，两个内侧面上均设有楔合槽31和楔合块32，同一内侧面上的楔合槽31和楔合块32交替分布，楔合槽31对应位置的另一个内侧面上设有与该楔合槽31配合的楔合块32。各个组合单元6拼接时楔合块32沿楔合槽31的外端滑入楔合槽31，形成楔合，使组合单元6之间的形成有效的拼接连接。

优选的，组合单元6上的楔合槽31相互平行设置。楔合块32同样相互平行设置。

必要的，靠近第一环形体和第二环形体两端的部位不设置楔合机构，以不影响第一环形体拼接构成的封闭环状结构和第二环形体构成未封闭环状结构插接为标准。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。