用于减少电流互感器中的衰减的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本说明书中公开的主题设及用于减少电流互感器中的衰减的系统和方法。更确切 地，本说明书中公开的主题设及减少由于在电流互感器内的电流传感器周围的磁屏蔽导致 的衰减。
【背景技术】
[0002] 电流互感器可用于许多目的，如测量装置和/或系统的实际电流输入和/或输出。 电流互感器一般包括电流传感器，所述电流传感器与电路配对W接收并在一些实施例中转 换由传感器测量的输入和/或输出。在某些应用中，电流互感器可测量形成小型磁场的小 电流。在该些应用中，电流传感器可被减少可能遮蔽小型磁场的外部磁场的干扰的磁性材 料环绕。磁性材料可W是高透磁性且连续围绕传感器的，W提供最有效的磁屏蔽。
[0003] 由于磁性材料趋于具有高导电性，磁性材料也可围绕电流传感器形成导电壳。然 而，此导电壳可干扰和衰减电流传感器意图测量的小电流产生的小型磁场。在一些现有电 流互感器中，用于稳定装置的内部部件的灌封材料可流动到多件磁性材料之间，从而将它 们电隔离。由于灌封材料通常可中断导电壳，因此电流传感器可正确地、或至少足够好地进 行操作。在其他电流互感器中，由于磁性材料是由离散部分组成，磁性材料可在不形成导电 壳的同时仍形成磁屏蔽件。对于经历衰减的其他电流互感器，系统可能需要校准W适当地 操作。总而言之，存在对W减少的衰减来操作并克服现有技术中存在的上述问题的改进电 流互感器的需要。
【发明内容】
[0004] 下文概述与最初提出权利要求的本发明的范围相符的某些实施例。该些实施例不 意图限制本发明的范围，相反，该些实施例仅意图提供对本发明的可能形式的简述。实际 上，本发明可涵盖可能与下述实施例类似或不同的各种形式。
[0005] 在第一实施例中，一种装置包括第一轴向环、设置在第一轴向环下方的第一径向 环和设置在第一轴向环下方的第二径向环。所述第一径向环和所述第二径向环在径向方向 上间隔开。所述装置还包括设置在第一轴向环与第一径向环之间的非导电隔离环和设置在 第一径向环与第二径向环之间的电流传感器。此外，所述装置包括设置在第一径向环、第二 径向环和电流传感器下方的第二轴向环。第一轴向环、第一径向环、第二径向环和第二轴向 环形成围绕所述电流传感器的磁屏蔽件和导电壳。隔离环中断了所述导电壳的电连续性。
[0006] 在第二实施例中，一种组装方法包括将第一径向环设置成与电流传感器相邻并且 将第二径向环设置成与电流传感器相邻，W使得第一径向环和第二径向环在电流传感器的 相反侧上。所述装配方法还包括将隔离环设置在第一径向环的顶部。另外，所述装配方法 包括；将第一轴向环设置在第一径向环、电流传感器和隔离环的顶部；W及将第二轴向环 设置在第一径向环、电流传感器和第二径向环下方。
[0007] 在第=实施例中，一种系统包括装置。所述装置又包括外壳和设置在所述外壳中 的第一轴向环。第一径向环和第二径向环设置在第一轴向环的顶部，w使得第一径向环和 第二径向环在径向方向上间隔开。电流传感器设置在第一径向环与第二径向环之间。此 夕F，隔离环设置在第一径向环的顶部，并且第二轴向环设置在第一径向环、电流传感器和隔 离环的顶部。所述装置还包括；设置在第二轴向环上方并联接至外壳的盖；W及电联接至 电流传感器并设置在外壳内的多个连接器插脚。盖和外壳形成非导电壳。第一轴向环、第 一径向环、第二径向环和第二轴向环形成围绕电流传感器的磁屏蔽件和导电壳。隔离环中 断了导电壳的电连续性。
【附图说明】
[0008] 在参考附图阅读W下详细说明后，将更好地理解本发明的该些和其他特征、方面 和优点，在附图中，类似符号代表所有附图中类似的部分，其中：
[0009] 图1是根据本发明的方面示出电流互感器校准系统的一个实施例的示意图；
[0010] 图2根据本发明的方面示出图1的电流互感器校准系统中的校准电路的一个实施 例；
[0011] 图3是根据本发明的方面示出用于使用图1的电流互感器校准系统校准电流互感 器的方法的一个实施例的流程图；
[0012] 图4根据本发明的方面示出用于用W屏蔽图1的电流互感器校准系统中的电流互 感器的屏蔽件的外壳的一个实施例的顶部透视图；
[0013] 图5根据本发明的方面示出图4的外壳的一个实施例的内视图；
[0014] 图6根据本发明的方面示出图4的屏蔽组件的一个实施例的分解图；
[0015] 图7根据本发明的方面示出用于组装图6的屏蔽组件的方法的一个实施例的流程 图；
[0016] 图8根据本发明的方面示出图4的屏蔽组件的一个正方形实施例的顶视图；
[0017] 图9根据本发明的方面示出图4的屏蔽组件的一个八边形实施例的顶视图拟及
[0018] 图10根据本发明的方面示出图4的屏蔽组件的一个六边形实施例的顶视图。
【具体实施方式】
[0019] 下文将会描述本发明的一个或多个具体实施例。为了提供该些实施例的简要描 述，说明书中可能不会描述实际实施方案中的所有特征。应当了解，在任何工程或设计项目 中开发任何此类实际实施方案时，均应当做出与实施方案特定相关的各种决定W实现开发 人员的特定目标，例如，是否要遵守与系统相关W及与业务相关的限制，该些限制可能会因 实施方案的不同而有所不同。另外，应当了解，此类开发工作可能复杂耗时，但对所属领域 中受益于本发明的普通技术人员而言，该将仍是设计、制造W及生产中的常规任务。
[0020] 在介绍本发明的各种实施例的元件时，冠词"一"、"一个"、"该"和"所述"旨在表 示有一个或多个该种元件。术语"包括"和"具有"旨在是包括性的，并且表示除了所列元 件之外，可能还有其他元件。
[002。 电流互感器可用于许多目的，包括测量装置（例如，发电机、电动机等）的实际电 流输入和/或输出、确定装置内的漏泄电流的量等。由于电流互感器可用于测量极小电流， 电流互感器可包括形成围绕电流互感器中的电流传感器的磁屏蔽件的材料。此磁屏蔽件可 减少外部磁场所造成的、可能影响电流互感器要测量的小电流导致的小型磁场的干扰，由 此允许电流互感器进行的测量的可靠性增加。
[0022] 然而，磁性材料可具有高导电性，并且本身可围绕电流传感器形成导电壳。此导电 壳可衰减电流互感器要测量的小电流导致的小型磁场。在一些互感器中，用于稳定装置的 内部部件的灌封材料可渗透到磁性材料之间的空间中并且部分中断导电壳的连续性，由此 减少衰减。在其他电流互感器中，磁性材料可离散地实施，W便在不形成导电壳的同时仍可 形成磁屏蔽件。其他解决方案可包括对接收自互感器的信号的校准。然而，该些技术可能 增加不期望的成本和/或互感器和监测互感器的系统的复杂性。此外，该些技术可能不易 重复，由此减少使用该些技术构建的互感器的总可靠性。
[0023] 因此，本实施例设及一致且重复地减少由电流互感器中的磁性材料所导致的衰 减。本说明书中描述的实施例包括了利用可设置在互感器的两件或更多件磁性材料之间的 隔离环。隔离环可均匀中断导电壳的连续性，从而减少与电流互感器要测量的电流相关联 的磁场的衰减。通过使用部件中断导电壳和减少衰减，本电流互感器可随时间具有增加的 可靠性和准确性，并且能W更一致的方式构建。
[0024] 通过介绍，图1描绘电流互感器校准系统（电流互感器10)的示意图。电流互感 器10可包括电流传感器12和校准电路14。电流传感器12可为电流变压器，它采用了环形 电感器和铁氧体巧感测来自通过导体传导的电流的禪合磁场。校准电路14可被用于校准 电流互感器10的测量输出。
[0025] 在一个实施例中，电流传感器12可联接在可传导电流I的导体16周围。在此，环 形电感器可产生与电流I的振幅成比例的电流或电压输出（即，电流传感器12的测量输 出）。尽管图1将电流传感器12描绘为联接在单个导体16周围，但应注意，电流传感器12 可联接在多个导体周围。由此，电流传感器12可相对于电流传感器12所监测的所有导体 来测量净电流。
[0026] 如所属领域的技术人员将会了解，电流传感器12可包括单个传感器巧和缠绕在 传感器巧的整个圆周上的单个线圈。然而，在其他实施例中，可将线圈缠绕在传感器巧的圆 周的很大部分上，W使得绕组大致覆盖传感器巧的圆周。在其他实施例中，可将多个线圈缠 绕在传感器巧上，W使得多个绕组大致或完全地覆盖传感器巧的圆周。最后，在其他实施例 中，传感器巧可由彼此邻接的离散件制成，并且多个线圈可缠绕在独立件上W大致或完全 地覆盖传感器巧的圆周。
[0027] 通常，电流传感器12的测量输出（即，电流互感器10的测量输出）可包括在测量 输出与电流I之间的相移（例如，度）。相移的量可取决于电流互感器10内的（目P，电流 传感器12和校准电路14内的）固有电感、电容和/或电阻和联接至电流互感器10的任何 负载电路的阻抗。此外，由于每个单独电流互感器10可具有不同的固有电感、电容和/或 电阻特性，每个电流互感器10可具有不同的灵敏度或容差。目P，由于每个电流互感器10的 灵敏度不同，因此对于相同输入电流，每个电流互感器10可输出略不同的测量值。例如，一 个电流互感器10在100安培的电流通过导体16传导时可输出1伏特，而另一个电流互感 器10在相同100安培的电流通过导体16传导时可输出1. 1伏特。每个电流互感器10的 灵敏度可能因许多因素而变化，包括在环形电感器上的绕组应数、环形电感器的固有电阻、 负载电路的电阻等。
[002引鉴于前述内容，校准电路14可控制电流互感器10的相移和/或灵敏度特性。良P， 校准电路14可调节电流互感器10的输出的相移和/或灵敏度特性，W匹