專利名稱：一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到電力系統(tǒng)中的電流測量和繼電保護技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于
自粘空心線圈的電子式電流互感器。
技術(shù)背景電子式電流互感器是電力系統(tǒng)測量和繼電保護的重要組成部分。影響互感器測量 精度的關(guān)鍵部件是采樣的空心線圈，傳統(tǒng)的電子式電流互感器中的空心線圈是由環(huán)繞于非 磁性材料骨架上的導(dǎo)線組成。對穩(wěn)態(tài)下的正弦電流，空心線圈采樣準確度取決于高精度空 心線圈的制作，而高精度空心線圈繞制工藝要求較高，必須是線圈密度和骨架截面積恒定， 線圈橫截面積與中心線垂直，否則測量誤差將較大。目前，空心線圈設(shè)計精度要求最高達 0. 1%級，可傳統(tǒng)的電子式電流互感器只達1% 3%，主要原因就是手工繞制的空心線圈 準確度不高，批量生產(chǎn)時的分散性較大，妨礙了它的產(chǎn)業(yè)發(fā)展；另一個問題就是非磁性骨架 材料的熱脹冷縮嚴重影響了空心線圈輸出精度，這是常規(guī)空心線圈電子式電流互感器精度 不高的主要原因，所以常規(guī)的空心線圈制造方法必須改進。 自粘空芯線圈目前主要應(yīng)用在低壓電子線路和低壓電器上，主要是利用它的電磁 感應(yīng)特性，作為電磁感應(yīng)線圈，在低壓電子線路中，與電阻器或電容器能組成高通或低通濾 波器、移相電路及諧振電路，對交流具有限流作用，并起信號耦合和選頻等作用。在玩具和 電磁閥中使用，當線圈通過電流后，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，它本身形成了一個電磁鐵， 對金屬有吸附作用。所有這些場所的自粘空芯線圈都是單個的使用，而且線圈中通過的是 電流信號。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器所要解決的技術(shù)問題是 將自粘空芯線圈組合起來作為信號源使用，通過磁場感應(yīng)，交鏈出微分信號，即電壓信號， 用于測量高壓大電流，解決了傳統(tǒng)電子式電流互感器空心線圈因繞線密度不均勻而帶來的 性能不穩(wěn)定的問題以及因骨架熱脹冷縮對空心線圈輸出精度的影響，提供了一種高精度測 量高壓大電流的電子式電流互感器。 本實用新型所采取的技術(shù)方案是一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器， 包括一次導(dǎo)電桿，空心線圈、傳輸系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換器，其特征為所述的空心線圈是由若干個自粘 空心線圈、圓形印刷電路板骨架構(gòu)成，圓形印刷電路板骨架上有根據(jù)設(shè)計需要制作的若干 個均勻自粘空心線圈焊接固定點，同時還制作有輸出信號引線焊接點和印刷導(dǎo)線，自粘空 心線圈按照逆時針順序依次均勻焊接固定在圓形印刷電路板骨架上，自粘空心線圈上的內(nèi) 層進線和外層引出線與圓形印刷電路板骨架上的印刷導(dǎo)線聯(lián)接，通過印刷導(dǎo)線若干個自粘 空心線圈依次相互串聯(lián)；自粘空心線圈的數(shù)量根據(jù)需要測定的電流大小而定。 本實用新型的有益效果是本產(chǎn)品成本低，設(shè)計、加工制作簡單，技術(shù)成熟，易達到 高精度和實現(xiàn)精美的外形；穩(wěn)定性好，精度高，可以實現(xiàn)O. 1%級精度；具有較寬的頻帶，響應(yīng)速度快，測量范圍大；溫度測試(-40°C —9(TC溫度范圍內(nèi))誤差變化< 0. 1%，受外界電 磁干擾較小，同時可測量高壓大電流，具有較好的實用性，因而有良好的應(yīng)用前景。

圖1是本實用新型一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器原理圖。 1為一次導(dǎo)電桿，2為自粘空心線圈，3為空心線圈，4為傳輸系統(tǒng)，5為轉(zhuǎn)換器。 圖2是本實用新型一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器自粘線圈外形圖。 6為線圈內(nèi)層進線，7為外層引出線。 圖3是本實用新型一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器印刷電路板骨架 外形圖。 8為自粘空心線圈焊接固定點，9為圓形印刷電路板骨架，10為輸出信號引線焊 點，ll為印刷導(dǎo)線
具體實施方式如附圖所示，本實用新型一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器，包括一次 導(dǎo)電桿1，空心線圈3、傳輸系統(tǒng)4、轉(zhuǎn)換器5，其特征為所述的空心線圈3是由若干個自粘 空心線圈2、圓形印刷電路板骨架9構(gòu)成，圓形印刷電路板骨架9上有根據(jù)設(shè)計需要制作的 若干個均勻自粘空心線圈焊接固定點8，同時還制作有輸出信號引線焊接點10和印刷導(dǎo)線 11，自粘空心線圈2按照逆時針順序依次均勻焊接固定在圓形印刷電路板骨架9上，自粘空 心線圈2上的內(nèi)層進線6和外層引出線7與圓形印刷電路板骨架9上的印刷導(dǎo)線11連接， 通過印刷導(dǎo)線11若干個自粘空心線圈2依次相互串聯(lián)；自粘空心線圈2的數(shù)量根據(jù)需要測 定的電流大小而定。 自粘空心線圈2是空心的，易制作、加工簡單，電阻電感一致性很高，匝數(shù)一致，分 散性很小，圓形印刷電路板骨架為五層標準環(huán)氧玻璃布板，采用自粘空心線圈2和電腦設(shè) 計的圓形印刷電路板骨架9易實現(xiàn)高精度的空心線圈3制作和批量生產(chǎn)，滿足電力系統(tǒng)的 測量和繼電保護的要求。 —次導(dǎo)電桿1穿過空心線圈3并澆注固定在空心線圈3正中間，傳輸系統(tǒng)4 一端 與輸出信號引線焊接點10連接，另一端與一次轉(zhuǎn)換器5連接。如圖l所示，一次導(dǎo)電桿l 串聯(lián)在電網(wǎng)中，一次導(dǎo)電桿1中流過的電流在空心線圈3中感應(yīng)出微分電壓信號，電壓信號 經(jīng)過傳輸系統(tǒng)4傳輸?shù)揭淮无D(zhuǎn)換器5，轉(zhuǎn)換器5將信號轉(zhuǎn)換成符合國標的電壓信號并輸出作 為儀器儀表可以接受的測量和繼電保護電壓信號。
權(quán)利要求一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器，包括一次導(dǎo)電桿(1)，空心線圈(3)、傳輸系統(tǒng)(4)、轉(zhuǎn)換器(5)，其特征為所述的空心線圈(3)是由若干個自粘空心線圈(2)、圓形印刷電路板骨架(9)構(gòu)成，自粘空心線圈(2)按照逆時針順序依次均勻焊接固定在圓形印刷電路板骨架(9)上，若干個自粘空心線圈(2)通過印刷導(dǎo)線(11)依次相互串聯(lián)；自粘空心線圈(2)的數(shù)量根據(jù)需要測定的電流大小而定。
專利摘要一種基于自粘空心線圈的電子式電流互感器屬電力系統(tǒng)中的電流測量和繼電保護技術(shù)領(lǐng)域。所要解決的技術(shù)問題是解決傳統(tǒng)電子式電流互感器空心線圈因繞線密度不均勻和骨架熱脹冷縮對空心線圈輸出精度影響的問題。其技術(shù)要點是由若干個自粘空心線圈、印刷電路板骨架制作成空心線圈，若干個自粘空心線圈按照逆時針順序依次均勻焊接固定在圓形印刷電路板骨架上，通過印刷導(dǎo)線依次相互串聯(lián)，空心線圈感應(yīng)出一次導(dǎo)電桿中電流的微分電壓信號，經(jīng)傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)揭淮无D(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器將信號轉(zhuǎn)換成符合國標的電壓信號并輸出。本實用新型可以測定高壓大電流，具有線性度好、測量精度高、較好的實用性等優(yōu)點，有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號H01F38/28GK201478104SQ20092018754
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者關(guān)守義, 金問和 申請人:安徽翔遠電力科技有限公司