单匝式电流互感器及其一次绕组和一次绕组制造方法
【专利摘要】本发明涉及单匝式电流互感器及其一次绕组和一次绕组制造方法，以解决现有技术中一次绕组的制造中出现的制造成本高、材料浪费的问题。本发明的一次导体由带状的导体绕制形成，所以可根据一次导体的设计通流值选定带状导体的绕制层数，以使一次导体的截面积能随设计通流值而灵活变化，避免了材料的浪费。
【专利说明】
单匝式电流互感器及其一次绕组和一次绕组制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及单匝式电流互感器及其一次绕组和一次绕组制造方法。
【背景技术】
[0002]电流互感器，作为电气设备配套的重要元件之一，主要给测量仪器、仪表或保护装置传递信息。具体是将电流互感器的一次绕组与用电设备连接，将电流互感器的二次绕组与测量元件连接，以实现扩展测量元件量程的目的。
[0003]单匝式电流互感器即是指一次绕组中只有一匝线圈的电流互感器，现有技术中单匝式电流互感器的一次绕组结构如图1所示，包括一次端子2及用作一次导体的导电杆I。一次端子采用铸造成型方法制造，铸造加工生产周期长、工艺成本高、操作过程较为危险、还会对周边环境产生不利影响。同时，铸造加工的一次端子2硬度小、棱边多、不易加工，所以将其与导电杆I焊接后，焊缝处的质量难以保证，这就会造成成品电流互感器的温升不符合设计要求而不能投入使用。而导电杆I一般选用外购的标准件，由于标准件的规格有限，生产企业为降低库存，在保证产品质量的前提下，在一定规格范围内的导电杆I都会按照能满足最大电流流通需求的导电杆的横截面积进行采购，这就造成了材料的浪费。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种单匝式电流互感器用一次绕组的制造方法，以解决现有技术中一次绕组的制造中出现的制造成本高、材料浪费的问题;本发明的目的还在于提供使用上述制造方法制造的一次绕组及单匝式电流互感器。
[0005]为实现上述目的，本发明的单匝式电流互感器用一次绕组制造方法的技术方案是:
单匝式电流互感器用一次绕组制造方法，包括以下步骤，第一步，加工一次端子;第二步，对带状的导体进行绕制而加工出一次导体;第三步，将一次端子与一次导体固定连接为一体;第四步，在一次端子上加工母线安装孔。
[0006]在所述第一步中，使用挤压成型法加工一次端子。
[0007]本发明的单匝式电流互感器用一次绕组的技术方案是:
单匝式电流互感器用一次绕组，包括一次端子及固定连接在一次端子下端的一次导体，所述一次导体包括多根层叠布置的带状导体。
[0008]进一步地，每根带状导体均弯折成U型而使一次导体形成与带状导体的外形相适配的、上端具有开口的U型件。
[0009]更进一步地，U型件开口的左右两端均设有沿左右方向朝向开口中心延伸的平直段，平直段的上侧面用于与一次端子的下端面固定连接。
[0010]作为对以上三个方案中任一方案的优化，一次端子上开设有上下贯通的通孔，通孔中固定设置有嵌件，嵌件上开设有轴线沿上下方向延伸的螺纹盲孔，螺纹盲孔的上端开口、下端封闭。
[0011]进一步地，一次端子包括水平设置的母线连接板及竖直设置于母线连接板下方的一次导体连接板，所述通孔设置在母线连接板上。
[0012]更进一步地，所述嵌件的下端位于母线连接板的下端面之下。
[0013]本发明的单匝式电流互感器采用以下技术方案:
单匝式电流互感器，包括一次绕组，一次绕组包括一次端子及固定连接在一次端子下端的一次导体，所述一次导体包括多根层叠布置的带状导体。
[0014]进一步地，每根带状导体均弯折成U型而使一次导体形成与带状导体的外形相适配的、上端具有开口的U型件。
[0015]更进一步地，U型件开口的左右两端均设有沿左右方向朝向开口中心延伸的平直段，平直段的上侧面用于与一次端子的下端面固定连接。
[0016]作为对以上三个方案中任一方案的优化，一次端子上开设有上下贯通的通孔，通孔中固定设置有嵌件，嵌件上开设有轴线沿上下方向延伸的螺纹盲孔，螺纹盲孔的上端开口、下端封闭。
[0017]进一步地，一次端子包括水平设置的母线连接板及竖直设置于母线连接板下方的一次导体连接板，所述通孔设置在母线连接板上。
[0018]更进一步地，所述嵌件的下端位于母线连接板的下端面之下。
[0019]本发明的有益效果是:本发明的一次导体由带状的导体绕制形成，所以可根据一次导体的设计通流值选定带状导体的绕制层数，以使一次导体的截面积能随设计通流值而灵活变化，避免了材料的浪费。
[0020]更进一步地，本发明的一次端子挤压成型，挤压成型不仅成本低、效率高，更是能提高后一次端子的硬度，使一次端子具有优良的连接性能及机加工性能。同时还可根据一次端子的设计通流值对挤压工具进行调整以使一次端子的截面积能随设计通流值而灵活变化。
【附图说明】
[0021 ]图1为现有技术中一次绕组的剖示图；
图2为本发明的一次绕组的一个实施例的结构示意图；
图3为本发明的单匝式电流互感器的一个实施例的结构示意图；
图4为图2中一次端子与嵌件连接处的剖视图；
图5为图2中一次端子的剖视图；
图6为图2中嵌件的剖视图。
[0022]图中:1、导电杆;2、一次端子;3、一次导体;4、嵌件;5、二次线圈。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
[0024]本发明的单匝式电流互感器的具体实施例，如图2至图6所示，包括由环氧树脂在模具内浇注成型的浇注绝缘体6，浇注绝缘体6中设置有一次绕组和三个二次线圈5。一次绕组包括一次端子2以及与一次端子2相连的一次导体3、嵌件4，一次导体3穿过三个二次线圈5，三个二次线圈5均通过二次导线7向外出线。
[0025]—次端子2为在前后方向上厚度相同的拐臂板，由导电材料经挤压工具挤压成型。具体包括上部的沿左右方向延伸的母线连接板21及与竖直设置在母线连接板左下侧的一次导体连接板22，母线连接板21上开设有通孔，嵌件4的上部过盈插装于通孔中且使嵌件4的下部由母线连接板21的下表面露出。通孔由上到下包括小孔段扩口锥段、小孔段、大孔段及大孔段扩口锥段，大孔段的孔径与嵌件4的上部直径满足过盈装配关系，大孔段的孔底用于与嵌件4的上端面挡止配合以为嵌件4装入至一次端子2中的深度进行限位。
[0026]嵌件4的外周面的中部开设有外凸的环形的凸沿42，凸沿42的上端面为与小孔段扩口锥段的锥度适配的锥面，所以当嵌件4的上端面与大孔段的孔底接触挡止配合后，凸沿42的上端面能够封堵母线连接板21上的通孔中的小孔段扩口锥段中以避免浇注过程中液态的环氧树脂进入通孔与嵌件的连接处。嵌件4中部开设有沿上下方向延伸的螺纹盲孔41，螺纹盲孔41的开口向上。螺纹盲孔41供螺栓穿过以将用于连接母线的汇流排压紧固定在母线连接板21上端面上，因而螺纹盲孔41是作为用于连接母线的母线连接孔使用的。相较于在母线连接板21上直接开设上下贯通的螺纹孔的形式，嵌件4的设置避免了在对浇注绝缘体6浇注成型的过程中环氧树脂进入螺纹孔中而造成的安装丝错乱，及因此引发的汇流排与母线连接板21的连接强度低而使两者的连接处产生间隙及相应的电阻增大现象。同时，嵌件4的下部伸出母线连接板21的下端面的设置形式在不增加母线连接板厚度的情况下母线连接孔23中螺纹段的长度得到了拓展。
[0027]在其他实施例中，在母线连接板的厚度足够的情况下，嵌件的下端面也可以与母线连接板的下端齐平设置;当然，还可以省去嵌件而是在母线连接板上直接开设上端开口、下端封闭的螺纹盲孔。
[0028]—次导体3在沿前后方向的投影面上呈C型，由多根弯折绕制成上端具有开口的U型软铜带层叠拼合形成，具体包括上端开口的U型主体31及设置于U型主体31的上端开口两端的左平直段32、右平直段33 ο左、右平直段的延伸方向均朝向开口的中心，也即是说左平直段32水平向右延伸，右平直段33水平向左延伸。一次端子2的下端面使用气焊固定在左、右平直段的上侧面上。一次导体3由软铜带绕制形成，所以可根据一次导体的设计通流值选定软铜带的绕制层数，以使一次导体3的截面积能随设计通流值而灵活变化，避免了材料的浪费。在其他实施例中，一次导体3两端的平直段还可以省去，而是将呈U型的一次导体的两端直接焊接固定在一次端子的下端面上；当然，软铜带还可以弯折绕制成直线型的一次导体，此时只需要将一次端子上的一次导体连接板的长度加长以满足一次绕组的整体尺寸需求即可。
[0029]挤压成型后的一次端子2较铸造得到的一次端子硬度得到了较大的提高，因而具有优良的机加工性能，经切割后能得到平滑的下端面。而软铜带制成的一次导体自身就具有光滑的外表面，所以一次端子2的下端与一次导体3上平直段的上侧面焊接连接后，更易保证连接处的无间隙连接，避免了连接处具有间隙及因此引起的一次绕组在使用过程中易发热问题的产生。
[0030]本发明的电流互感器的制造方法如下:先分别制造一次绕组及二次线圈，再将一次绕组、二次线圈5及二次导线7按设定位置放入模具中并向模具中浇注环氧树脂，环氧树脂固化后即完成对电流互感器的制造。
[0031]—次绕组的制造方法如下:第一步，使用导电材料在挤压工具上将一次端子挤压成型;第二步，按技术要求和电流大小选用合适的软铜带下料，在专用胎具上按技术要求尺寸对一次导体进行绕制，绕制完毕后，将其放在专用的工装上进行校正，为避免一次绕组工件过程中出现尖端放电现象，将两端多余的软铜带剪掉以使一次导体的端面平齐;第三步，将一次导体与一次端子进行焊接固定;第四步，对一次端子进行切割，在一次端子的母线连接板上加工上下贯通的通孔并在通孔中穿装开设有螺纹盲孔的嵌件。在其他实施例中，在可以保证被加工件表面精度的情况下，一次端子也可以铸造成型或采用其他机加工方法加工成型。
[0032]二次线圈5的制造也是先使用专用胎具进行绕制，再在专用工装上校正。当然，为缩短电流互感器的制造周期，也可以在对二次线圈5进行绕制的同时进行一次导体的下料准备工作。
[0033]本发明的单匝式电流互感器用一次绕组的实施例:本发明的一次绕组的结构与单匝式电流互感器的具体实施例中一次绕组的具体结构相同，不再详述。
[0034]本发明的单匝式电流互感器用一次绕组制造方法的实施例:本发明的一次绕组的制造方法与单匝式电流互感器的具体实施例中一次绕组的制造方法相同，不再详述。
【主权项】
1.单匝式电流互感器用一次绕组制造方法，其特征在于:包括以下步骤，第一步，加工一次端子;第二步，对带状的导体进行绕制而加工出一次导体;第三步，将一次端子与一次导体固定连接为一体;第四步，在一次端子上加工母线安装孔。2.根据权利要求1所述的单匝式电流互感器用一次绕组制造方法，其特征在于:在所述第一步中，使用挤压成型法加工一次端子。3.单匝式电流互感器用一次绕组，包括一次端子及固定连接在一次端子下端的一次导体，其特征在于:所述一次导体包括多根层叠布置的带状导体。4.根据权利要求3所述的单匝式电流互感器用一次绕组，其特征在于:每根带状导体均弯折成U型而使一次导体形成与带状导体的外形相适配的、上端具有开口的U型件。5.根据权利要求4所述的单匝式电流互感器用一次绕组，其特征在于:U型件开口的左右两端均设有沿左右方向朝向开口中心延伸的平直段，平直段的上侧面用于与一次端子的下端面固定连接。6.根据权利要求3或4或5所述的单匝式电流互感器用一次绕组，其特征在于:一次端子上开设有上下贯通的通孔，通孔中固定设置有嵌件，嵌件上开设有轴线沿上下方向延伸的螺纹盲孔，螺纹盲孔的上端开口、下端封闭。7.根据权利要求6所述的单匝式电流互感器用一次绕组，其特征在于:一次端子包括水平设置的母线连接板及竖直设置于母线连接板下方的一次导体连接板，所述通孔设置在母线连接板上。8.根据权利要求7所述的单匝式电流互感器用一次绕组，其特征在于:所述嵌件的下端位于母线连接板的下端面之下。9.单匝式电流互感器，其特征在于:包括权利要求3?8中任一项所述的单匝式电流互感器用一次绕组。
【文档编号】H01F41/04GK106098354SQ201610713433
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月24日
【发明人】娄军峰, 袁钤亚, 刘军超, 栗慧生
【申请人】河南森源电气股份有限公司