二次侧不怕开路的组合互感器的制作方法

本实用新型涉及一种二次侧不怕开路的组合互感器。

背景技术：

新型设备在投入使用之前，都需要对设备进行试验，以便对设备的性能进行验证，尤其是设备的安全性能和工作性能要得到保证。为了保证电力系统安全经济运行，必须对电力设备的运行情况进行监视和测量。但一般的测量和保护装置不能直接接入一次高压设备，而需要将一次系统的大电流按比例变换成小电流，供给测量仪表和保护装置使用。

在电力系统的每个环节，包括发电、变电、输电、配电和用电，都需要对线路进行测量、保护和控制(以下简称测控)。然而线路中电流大小悬殊，从几安到几万安都有，这些电流需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压一般都比较高，如直接测控是非常危险的。电流互感器(Current transformer，简称CT)的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。如变比为400/5的电流互感器，可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。除起到电流变换的作用外，还起到电气隔离作用。

电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少，实际中往往只有一匝，也就是穿心而过，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，二次侧匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路等设备中。

电流互感器在正常工作时，它的二次回路始终是闭合的，因为接在电流互感器副线圈上的仪表线圈的阻抗很小，相当于在副线圈短路状态下运行。互感器副线圈端子上电压只有几伏。因而铁芯中的磁通量是很小的。原线圈磁动势虽然可达到几百安或上千安匝或更大。运行中的电流互感器二次回路不允许开路。否则会在开路的两端产生高电压危及人身设备安全，或使电流互感器发热。

正常运行时，由于二次绕组的阻抗很小，一次电流所产生的磁动势大部分被二次电流产生的磁动势所补偿，总磁通密度不大，二次绕组感应的电动势也不大，一般不会超过几十伏。当二次回路开路时，阻抗无限增大，二次电流变为零，二次绕组磁动势也变为零，而一次绕组电流又不随二次开路而变小，失去了二次绕组磁动势的补偿作用，一次磁动势很大，全部用于励磁，合成磁通突然增大很多很多倍，使铁芯的磁路高度饱和，此时一次电流全部变成了励磁电流，在二次绕组中产生很高的电动势，其峰值可达几千伏甚至上万伏，威胁人身安全或造成仪表、保护装置、互感器二次绝缘损坏。

另外，由于磁路的高度饱和，使磁感应强度骤然增大，铁芯中磁滞和涡流损耗急剧上升，会引起铁芯过热甚至烧毁电流互感器。所以运行中当需要检修、校验二次仪表时，必须先将电流互感器二次绕组或回路短接，再进行拆卸操作，电流互感器二次回路不能装设熔断器。解决电流互感器二次侧输出回路开路的现有保护措施，基本有以下几种：

第一种、采用压敏电阻、气体放电管等压敏元件，当电流互感器二次侧输出回路开路时，一旦开路电压达到压敏器件的动作电压，压敏器件导通，而使输出电压控制在压敏电压。但是，压敏器件的导通电压高(十几伏以上)、持续过流能力小，而线路上使用的电流互感器，其额定输出基本都是5A，现有技术下的压敏器件只可能在毫秒(ms)级的范围内持续过流这么大的电流，而电流互感器输出回路一旦开路，持续时间不可能是ms级的。因此，压敏器件做保护，很容易击穿而形成永久性导通，必须更换器件才能恢复互感器输出回路的正常工作，或者直接烧毁而起不到保护作用。

第二种、利用电流互感器二次侧输出回路开路时，一旦开路电压达到一定值，由一个并接在两输出端的线圈吸引弹簧脱扣机构，脱扣机构动作使触点短路，从而达到保护作用。由于线圈并接在互感器的两输出端，互感器正常工作时，线圈本身不可避免的要流经一部分互感器二次侧的电流，该部分电流没有流经本该需要流经的检测设备，从而给检测设备带来明显的误差；其二，机械机构动作缓慢，而互感器输出开路时，电压上升很快(us级)，很多时候还没起到保护作用，而外部事故已然发生。

第三种、在输出端安装一个继电器，继电器的触点连接在输出端的两端，由操控装置控制继电器开与合，以此来实现电流互感器的输出回路的保护。完全需要人工干预，对于意外开路，根本起不到保护作用。

中国专利申请号201210196247.6，公开了一种电流互感器过压保护方法和装置，本实用新型涉及一种电流互感器过压保护方法和装置，所述方法是采集电流互感器二次侧的电流信号；将采集到的电流信号转换为电压信号与预先设定的保护值进行对比，判断所述电流互感器二次侧是否为开路；当转换后的电压信号大于所述预先设定的保护值时，短接所述电流互感器二次回路，当转换后的电压信号不大于所述预先设定的保护值时，恢复所述电流互感器的正常连接状态；所述装置包括采样单元、主控单元、限压保护电路和开路保护动作元件，所述开路保护动作元件的输出端子连接于所述电流互感器的输出端子之间。本实用新型采用智能方式进行控制，同时采用机械开关完成开路保护，避免了现有技术下电子元器件的发热对整个电路造成的影响。

本实用新型以及以上的方案及其现有技术，都是事后对于电流互感器的二次开路做出补救措施，未能从根本上解决问题，

当然，基于以上的分析也同样可知，现有技术中，不存在二次侧不怕开路的组合互感器，组合互感器一体成型，结构紧凑，利用率高，因此，一种二次侧不怕开路的组合互感器也成为一种急需。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种二次侧不怕开路的组合互感器，不仅能够保证测量的精度，而且，能够从根本上有效地防止二次侧的开路造成的各种危害，两只计量互感器的组合，更带来集约度高，安装方便的好处。

本实用新型要解决的技术问题的技术方案是：

二次侧不怕开路的组合互感器，所述组合互感器至少包括一个电压互感器和一个电流互感器，电压互感器和电流互感器的输出连接于计量装置；所述电压互感器为常规的电压互感器，并接于母线之间；所述电流互感器为二次侧不怕开路的电流互感器，所述二次侧不怕开路的电流互感器包括穿心式的母线电流互感器和转换电流互感器；所述母线电流互感器用以感应母线电流；母线电流互感器的输出端电性连接至转换电流互感器的初级线圈接线端；所述转换电流互感器的输出用以连接至计量装置，所述转换电流互感器设置于母线电流互感器的一侧，转换电流互感器、母线电流互感器和电压互感器通过其间浇铸的树脂实现机械连接和电气隔离。

优选的，所述第转换电流互感器为高精度电流互感器。

优选的，所述电压互感器和二次侧不怕开路的电流互感器分别为两个，用于两瓦计法测量三相功率；所述电压互感器为常规的电压互感器，并接于三相母线之间；所述两个二次侧不怕开路的电流互感器分别串接于两条母线中。

优选的，所述电压互感器和二次侧不怕开路的电流互感器分别为三个，所述电压互感器为常规的电压互感器，并接于三相母线之间；所述三个二次侧不怕开路的电流互感器分别串接于三条母线中。

本实用新型的优异效果：

本实用新型的二次侧不怕开路的组合互感器，设有用以感应母线电流母线电流互感器，在母线电流互感器的后侧并接一只转换电流互感器的初级线圈，转换电流互感器的初级线圈的电阻较小，相当于给母线电流互感器的输出固定地并接一个防止其开路的负载，因此可以时时刻刻地确保母线电流互感器的输出不会出现高电压的情况，能够从根本上有效地防止和杜绝二次侧开路造成的危害，避免了二次开路造成产品爆炸的问题，安全可靠，确保人身设备安全。

本实用新型基于做成单电流和单电压型的中互感器，组合互感器也可以包括两个电压

互感

器和两个电流互感器，用于两瓦计法测量三相功率；以及所述组合互感器也可以包括三个电压互感器和三个电流互感器，用于三相电测量。本实用新型既可保证各相电流的测量精度，又可避免了电流互感器二次开路造成产品爆炸的问题，安全可靠，确保人身设备安全

两只以上的计量互感器的组合，不仅具有单个不怕开路的组合电流互感器的优点，更带来集约度高，安装方便的好处。

附图说明

此处所说明的附图用以提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图1是本实用新型一种实施例的电气连接原理图；

附图2是本实用新型一种实施例的结构示意图。

1、第一互感器，11、第一母线电流互感器，12、第一转换电流互感器，

2、第二互感器，21、第二母线电流互感器，22、第二转换电流互感器，

3、电流母线，

4、树脂，

51、第一电压互感器，52、第二电压互感器，

6、吊装螺母，

7、接线端子。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的技术内容，本领域的技术人员可由本说明书揭示的内容轻易地了解本实用新型的其它优点和功效。本实用新型亦可通过其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同的观点和应用，在不违背本实用新型的精神下进行各种修饰和变更。

以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“A相”、“B相”、“C相”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤，仅仅是为了描述的方便等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等，也不是具体特别的指定。

为了从源头解决，电流互感器二次侧开路带来的各种不良后果，本实用新型的二次侧不怕开路的组合电流互感器，做出了具有创造性的方案设计。

二次侧不怕开路的组合互感器，所述组合互感器至少包括一个电压互感器和一个电流互感器，电压互感器和电流互感器的输出连接于计量装置；所述电压互感器为常规的电压互感器，并接于母线之间；所述电流互感器为二次侧不怕开路的电流互感器，所述二次侧不怕开路的电流互感器包括穿心式的母线电流互感器和转换电流互感器；所述母线电流互感器用以感应母线电流；母线电流互感器的输出端电性连接至转换电流互感器的初级线圈接线端；所述转换电流互感器的输出用以连接至计量装置，所述转换电流互感器设置于母线电流互感器的一侧，转换电流互感器、母线电流互感器和电压互感器通过其间浇铸的树脂实现机械连接和电气隔离。

优选的，所述第转换电流互感器为高精度电流互感器。常规的，转换电流互感器为5A/5A型。为了通过测试精度，转换电流互感器可以使用常规技术的高精度电流互感器。例如可以采用0.1级精度的电流互感器。

精密电流互感器铁心可采用高导磁率软磁材料卷制成型，高温保护热处理，一二次线圈用高强度聚酯漆包线，并且用吸收率很低绝缘材料绕制，线圈表面罩漆处理，引线端导电杆足够接触面积，确保性能稳定运行安全可靠。适用于研究单位、试验室、生产厂、电流量值传递，精密电流测量，标准互感器。

优选的，所述电压互感器和电流互感器分别为两个，用于两瓦计法测量三相功率；电压互感器和电流互感器的输出连接于计量装置，所述电压互感器为常规的电压互感器，并接于三相母线之间；所述两个电流互感器均为二次侧不怕开路的电流互感器，所述两个二次侧不怕开路的电流互感器分别串接于两条母线中。

优选的，所述电压互感器和电流互感器分别为两个，用于三相电测量，电压互感器和电流互感器的输出连接于计量装置所述电压互感器为常规的电压互感器，并接于三相母线之间；所述三个电流互感器均为二次侧不怕开路的电流互感器，所述三个二次侧不怕开路的电流互感器分别串接于三条母线中。

具体使用中，在接变压器时，组合式互感器中的电压端子与变压器输出并联，变压器电流线穿过组合式互感器中的电流互感器。

参见图1。下面将以两个电压互感器和两个电流互感器的组合互感器进行详述。

图1所述组合互感器包括两只独立和相互绝缘的第一互感器1和第二互感器2，以及两个电压互感器，即第一、二电压互感器51、52。

所述第一互感器1和第二互感器2分别包括穿心式的第一、二母线电流互感器11、21和与其电性连接的第一、二转换电流互感器12、22，所述第一、二母线电流互感器11、21用以分别感应母线电流。

为了防止第一、二母线电流互感器11、21的输出端的意外开路，第一、二母线电流互感器11、21的输出端分别电性连接至第一、二转换电流互感器12、22的初级线圈接线端。所述第一、二转换电流互感器12、22的输出用以连接至计量装置。

所述第一、二转换电流互感器12、22的初级线圈的电阻较小，并接在第一、二母线电流互感器11、21的输出端，相当于给第一、二母线电流互感器11、21的输出端并接一个固定的负载，进而，也就从根本上解决了第一、二母线电流互感器11、21的输出端意外开路的问题。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

二次侧不怕开路的组合互感器的制作方法，包括如下步骤：

第1步：常规的，绕制相应变比的穿心式母线电流互感器和电压互感器；

第2步：常规的，绕制转换电流互感器；

第3步：将母线电流互感器的输出电性连接至转换电流互感器的初级线圈接线端；

第4步：将电性连接的母线电流互感器和转换电流互感器，以及电压互感器间隔一定距离，放置于浇铸模具中，常规的，进行树脂的真空搅拌和浇铸，以及后续干燥；

第5步：脱模。

优选的，所述组合互感器包括两个电压互感器和两个电流互感器，两个电压互感器和组成两个电流互感器的两个母线电流互感器及两个转换电流互感器之间，间隔一定距离，放置于浇铸模具中。

优选的，所述组合互感器包括三个电压互感器和三个电流互感器，三个电压互感器和组成三个电流互感器的三个母线电流互感器及三个转换电流互感器之间，间隔一定距离，放置于浇铸模具中。

优选的，所述转换电流互感器为5A/5A型。

优选的，所述转换电流互感器设置于母线电流互感器的下方。

优选的，所述电压互感器和组成电流互感器的母线电流互感器及转换电流互感器之间间隔距离大于100毫米。足够的间距，有利于保证电流互感器的绝缘指标。

参见图2，所述组合互感器包括两个电压互感器和两个电流互感器，以下将对其进行详述。

常规的，绕制相应变比的第一、二互感器1、2，即第一、二母线电流互感器11、21和与其电性连接的第一、二转换电流互感器12、22，以及第一、二电压互感器51、52，第一、二电压互感器51、52和第一、二母线电流互感器11、21和与其电性连接的第一、二转换电流互感器12、22之间均间隔一定距离，通过吊装螺母6放置于浇铸模具中，在进行常规的树脂的真空搅拌和浇铸，以及后续干燥和脱模。

在图2中也示出了各种互感器之间通过树脂4进行固定连接和相互绝缘。

附图2中指出了，所述第一、二转换电流互感器12、22设置于第一、二母线电流互感器11、21的下方，以便出线连接。在图2中也示出了第一、二母线电流互感器11、21的穿心电流母线3，以及中互感器的对外接线端子7的布置示意图。

虽然本专利已参照较佳的实施例及附图予以说明，然而上述的说明应视为举例性而非限制性，熟悉此项技术者根据本实用新型的精神所做的变化及修改，均应属于本专利的保护范围。