侧置式取电用电流互感器的制作方法

本实用新型涉及电力设备领域，具体涉及一种侧置式取电用电流互感器。

背景技术：

智能电网是当前电力系统的发展趋势，智能开关柜等智能设备被广泛应用于配电网中。在智能开关柜中，需要设置各种传感器以监测和诊断电路电力系统运行的状态，这些智能检测装置一般采用自取电的供电方式，通常使用电流互感器(Current Transformer,CT)进行取电。

利用取电CT作为感应电源，其理论依据源于电磁感应原理。在设计取电CT时，一般需要综合考虑唤醒电流、输出功率、安装尺寸等多种因素。现有技术中，常见的取电CT为环形结构，例如中国专利CN205039062U 公开了一种电源型取电CT，采用了圆环形的铁芯结构进行自取电。但是这种环形取电CT在使用时，一方面由于安装时需环绕包裹在负载周围，不利于负载的散热；另一方面由于受形状限制，对于不同尺寸的负载，需要设计不同大小的圆环，不具有普适性。

因此，目前需要一种散热良好、便于安装并且普适性好的取电CT。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种侧置式取电用电流互感器，能够克服上述现有技术的缺陷，具体包括：用于吸磁的条状侧轭铁以及用于缠绕线圈的铁芯，所述铁芯垂直连接于所述侧轭铁，在所述侧轭铁的与所述铁芯连接的部分处具有倾角，以使所述铁芯的下表面高于所述侧轭铁的下表面。

优选的，所述电流互感器包括至少两个呈对称布置的侧轭铁。

优选的，所述电流互感器包括两个呈对称布置的侧轭铁，所述两个侧轭铁分别连接于所述铁芯的两端，并且位于所述铁芯的一侧。

优选的，所述电流互感器包括四个呈两两对称布置的侧轭铁，所述四个侧轭铁分别连接于所述铁芯的两端，并且位于所述铁芯的两侧。

优选的，所述电流互感器由单层叠片叠压而成。

优选的，所述单层叠片包括用于叠压成所述铁芯的铁芯片，以及用于叠压成所述侧轭铁的侧轭铁片。

优选的，在所述侧轭铁片的与所述铁芯片的连接部分处具有用于叠压成所述倾角的倾角片。

优选的，所述单层叠片为一体成型加工制成。

优选的，所述电流互感器由软磁材料制成。

优选的，所述软磁材料是硅钢片或坡莫合金。

优选的，所述电流互感器还包括缠绕于所述铁芯上的线圈，以及串联于所述线圈输出端的电容。

相对于现有技术，本实用新型取得了如下有益技术效果：本实用新型提供的侧置式取电CT，体积小，并且采用了侧置式的安装方式，拆卸简便；通过叠片式工艺制作而成，制作简单，不易产生涡流；本实用新型提供的取电CT结构在保证取电CT的吸磁效率的同时，又使得取电CT与负载之间的散热良好；同时可以根据负载形状改变取电CT的空间尺寸，应用广泛。

附图说明

图1是根据本实用新型较佳实施例的取电CT的立体结构图。

图2是本实用新型较佳实施例的取电CT应用在负载上的立体结构示意图。

图3是本实用新型较佳实施例的取电CT的单层叠片剖面结构示意图。

图4是本实用新型较佳实施例的取电CT的尺寸标注示意图。

图5A是本实用新型另一较佳实施例的取电CT的立体结构示意图。

图5B是用于制作如图5A所示的取电CT的单层叠片剖面结构示意图。

附图标记说明：

1、铁芯；10、铁芯片；2、侧轭铁；20、侧轭铁片；3、倾角；30、倾角片；4、母排

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本实用新型进一步详细说明。

图1是本实用新型较佳实施例的取电CT的立体结构示意图图，如图 1所示，本实用新型提供的侧置式取电CT包括铁芯1和左右侧轭铁2。其中，左右侧轭铁2为条状，并且呈对称布置，用于吸磁；铁芯1连接于左右侧轭铁2的一端之间，用于缠绕线圈；在左右侧轭铁2与铁芯1的连接部分处设有倾角3，用于保证铁芯1在缠绕线圈后，左右侧轭铁2能够紧密压紧在负载上。

图2是本实用新型较佳实施例的取电CT应用在负载上的立体结构示意图，如图2所示，箭头方向为负载4(例如母排)中的电流方向，由于倾角3的结构，该取电CT的铁芯1缠绕了线圈后，左右侧轭铁2的下表面仍然可与母排4紧贴放置，根据通电直导线的安培定则，母排4中电流产生的磁力线穿过左右侧轭铁2，从而使缠绕在铁芯上的线圈中产生感应电流输出，可供取电。

在本实用新型的一个实施例中，该侧置式取电CT的材料可以选用软磁材料，例如硅钢片或坡莫合金，并采用叠片式工艺进行制作，图3是本实用新型较佳实施例的取电CT的单层叠片剖面结构示意图，如图3所示，该单层叠片采用了一体成型工艺制成，包括用于叠压成铁芯1的铁芯片10，用于叠压成侧轭铁2的侧轭铁片20，在侧轭铁片20与铁芯层片10的连接部分处还有用于叠压成倾角3的倾角片30。

图4是本实用新型较佳实施例的取电CT的尺寸标注示意图，如图4 所示，假设取电CT的长、宽、高分别为l，w，h。侧轭铁2的厚度计为w_lb，铁芯 1与侧轭铁2之间的高度差的计为h_ul。

根据法拉第电磁感应定律，若CT放置在导体上等效的磁感应强度为 B，磁感应强度B随导体中电流做正弦变化，其幅值为B_m，则根据磁感应强度与磁通量的关系，则磁通量的幅值φ为：

φ＝B_m*S

产生的感应电动势e为：

其中，N为线圈匝数，ω是正弦变化的角频率。

由上述公式可知，当等效受磁面积S增大时，即侧轭铁2的尺寸增大时，取电CT产生的感应电动势越高。

同时，对于铁芯1，其横截面周长的大小决定了，在相同匝数的情况下，缠绕在其上的线圈总长度，而线圈长度越小，其阻值就越小。

由此可知，当取电CT给负载R供电时，取电CT输出电压与取电CT 产生的感应电动势成正比，与线圈的阻值成反比，因此，为了获得较高的输出电压，在应用条件许可的前提下，取电CT的侧轭铁2的尺寸越大越好，而铁芯1的横截面积则越小越好。

在本实用新型的另一个实施例中，为了提高取电CT的带负载能力，可以采用在线圈输出端串联电容形成谐振电路的方式，例如，通过串联电容，可以降低取电CT的唤醒电流，不加电容时的取电CT在75A启动负载，串联电容后即可在50A时启动同样的负载。假设取电CT的线圈电感为L_CT，负载的电流频率为F，例如，F为50HZ，根据LC谐振电路公式可计算得出需串联的电容C_rt的大小为：

C_rt＝1/[(2πF)2*L_CT]

本实用新型的另一个实施例中，图5A是本实用新型另一较佳实施例的取电CT的立体结构示意图，如图5A所示，该取电CT的结构与图1所示的取电CT的结构相似，其区别在于，该取电CT包括铁芯1和四个侧轭铁2，其中铁芯1与每个侧轭铁2的连接处均设有倾角3，使铁芯1与侧轭铁2的底面具有高度差，因此，在铁芯1在缠绕线圈后，四个侧轭铁 2仍能够紧密压紧在负载上，保证了吸磁效率。图5B是用于制作如图5A 所示的取电CT的单层叠片剖面结构示意图，如图5B所示，使用多个如图所示的单层叠片进行叠压，可制作成如图5A所示的取电CT。

在本实用新型的另一个实施例中，上述所有取电CT的铁芯1可以根据需求进一步加工成其他形状，例如利于绕线的圆柱形。

在本实用新型的另一个实施例中，可以根据实际需求调整上述CT的铁芯1与侧轭铁2之间的倾角3的大小。

在本实用新型的另一个实施例中，可以根据实际需求调整上述CT的条状侧轭铁2的长度。

尽管在上述实施例中，以母排为例对本实用新型提供的侧置式取电 CT的使用进行了说明，但是本领域普通技术人员应当理解，在其他实施例中，本实用新型提供的侧置式取电CT还可以应用于其它类型的负载，例如开关柜中的各种传感器。

相对于现有技术，在本实用新型实施例中所提供的取电CT，采用了侧置式的安装方式，拆卸简单，便于操作；在取电CT的中心部保留了空间，提高了散热能力，并可以适用于多种类型的负载；采用谐振电路提高带载能力，保证了取电CT的输出效率。

虽然本实用新型已经通过优选实施例进行了描述，然而本实用新型并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本实用新型范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。