一种互感器的线圈防护结构及其互感器的制作方法

本实用新型涉及低压电器技术领域，具体涉及一种互感器的线圈防护结构及其互感器。

背景技术：

电流互感器是一种电流变换装置，具有电流变换和隔离的两重作用，它将高压回路或低压回路的大电流转变为低压小电流，供给仪表和继电保护装置实现测量、计量、保护等作用。

电流互感器是由闭合的电磁铁芯和绕组组成。其绕组由一次绕组和二次绕组组成，一次绕组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，二次绕组串接在测量仪表和保护回路中，测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。另外，还具有穿心式电流互感器，由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感器铁芯中的匝数确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大。

其中，传统的互感器铁芯采用硅钢铁芯，体积大，质量重，运输不便，使用性能不佳。目前，市场上出现的电流互感器，其线圈部分中的铁芯主要由超微晶薄片单一绕制形成，并由一层绝缘纸包覆，然后再组装在互感器壳体中，但这种结构的互感器线圈存在以下技术问题：由于超微晶薄片绕制的厚度通常较大，制造成本高，尤其是在实际运输过程中，这种结构的互感器线圈因其抗震性能差，稳定性不够，在出现颠簸等情况时，会导致超微晶薄片碎裂，使产品报废，导致使用的合格率降低。同时，现有的互感器在其使用过程中出现的相位差难以控制，往往会超出互感器国标规定的范围值，使得互感器的相位一致性差，精确度低。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的互感器线圈制造成本高，抗震性和稳定性差，运输时造成铁芯的超微晶薄片破碎，以及相位误差大的技术问题。

为解决上述技术缺陷，本实用新型提供一种互感器的线圈防护结构，包括壳体，和安装在所述壳体内的互感器线圈结构，所述互感器线圈结构包括：由超微晶片绕制形成的电磁铁芯，所述电磁铁芯外侧包覆有绝缘层，和套设在所述电磁铁芯外侧的绝缘层上、且能够导磁的金属护环，以及绕制在所述电磁铁芯和所述金属护环上的线圈绕组，以保持所述金属护环与所述电磁铁芯相互压紧；还包括设置在所述金属护环上的至少一根相位补偿线。

作为一种优选方案，所述金属护环为硅钢套环。

作为一种优选方案，所述硅钢套环和所述电磁铁芯的横截面分别呈圆形，所述硅钢套环具有适于容纳所述电磁铁芯及绝缘层的内腔。

作为一种优选方案，所述绝缘层由至少一层绝缘纸沿所述电磁铁芯的外圆周叠制而成。

作为一种优选方案，所述绝缘纸与所述硅钢套环之间留有间隙，所述相位补偿线穿过所述间隙后拧紧在所述硅钢套环的一侧。

作为一种优选方案，所述相位补偿线为铜镀锡导线，所述铜镀锡导线不与所述线圈绕组电气接触。

作为一种优选方案，所述线圈绕组由若干沿圆周分布在所述电磁铁芯和所述硅钢套环上的铜制线圈组成，所述铜制线圈紧固后对所述电磁铁芯和硅钢套环施加对夹力。

作为一种优选方案，所述壳体上设置有连接所述互感器线圈结构的两个接线端。

本实用新型还提供一种互感器，包括上述中任一项所述的互感器的线圈防护结构。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的一种互感器的线圈防护结构中，通过在所述电磁铁芯外侧的绝缘层上设置能够导磁的金属护环，并用线圈绕组绕制在电磁铁芯外和金属护环上，以使电磁铁芯和金属护环相互压紧，利用外层的金属护环包覆电磁铁芯以增强互感器线圈的结构强度，这种结构设置，一方面便于在运输时提高电磁铁芯的抗震性，稳定性更强，以克服现有技术中超微晶片容易破碎，提高产品合格率，另一方面，将具有导磁作用的金属护环与电磁铁芯配合使用，且不影响实际使用性能，在相同规格下减小超微晶片的绕制厚度，节省制造成本。同时，通过在所述金属护环上设置至少一根相位补偿线，在实际应用中，可以调整互感器线圈的相位误差，控制在合格范围内，保证相位一致性和准确性，整体提升产品使用性能。

2.本实用新型提供的一种互感器的线圈防护结构中，所述绝缘纸与所述硅钢套环之间留有间隙，所述相位补偿线穿过所述间隙后拧紧并焊接在所述硅钢套环的一侧。这种结构设置，穿设相位补偿线较为方便，对线圈的相位误差起到补偿作用，在实际验证中，利用铜镀锡导线的补偿线能够有效的将互感器线圈中的误差校准，并控制在合格范围值中，提升产品的合格率。

3.本实用新型提供的一种互感器中，其设置有如上所述的互感器的线圈防护结构，由于其设置了如上所述的互感器的线圈防护结构，因而自然具有因设置上述线圈防护结构而带来的一切优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的互感器的线圈防护结构的整体结构示意图；

图2为本实用新型提供的互感器壳体的平面结构示意图；

图3为本实用新型提供的互感器线圈结构的立体结构示意图；

图4为图3所示的相位补偿线位置的局部放大示意图；

附图标记说明：1-壳体，11-接线端，2-电磁铁芯,3-金属护环，4-线圈绕组，41-铜制线圈，5-相位补偿线。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

下面结合附图对本实施例进行具体说明：

本实施例提供如图1-4所示的一种互感器的线圈防护结构，包括壳体1，和安装在所述壳体1内的互感器线圈结构，所述互感器线圈结构包括：由超微晶片绕制形成的电磁铁芯2，所述电磁铁芯2外侧包覆有绝缘层，和套设在所述电磁铁芯2外侧的绝缘层上、且能够导磁的金属护环3，以及绕制在所述电磁铁芯2和所述金属护环3上的线圈绕组4，以保持所述金属护环3与所述电磁铁芯2相互压紧；还包括设置在所述金属护环3上的至少一根相位补偿线5。

上述实施方式是本实施例的核心技术方案，通过在所述电磁铁芯2外侧的绝缘层上设置能够导磁的金属护环3，并用线圈绕组4绕制在电磁铁芯2外和金属护环3上，以使电磁铁芯和金属护环相互压紧，利用外层的金属护环3包覆电磁铁芯2以增强互感器线圈的结构强度，这种结构设置，一方面便于在运输时提高电磁铁芯2的抗震性，稳定性更强，以克服现有技术中超微晶片容易破碎，提高产品合格率，另一方面，将具有导磁作用的金属护环与电磁铁芯配合使用，且不影响实际使用性能，在相同规格下减小超微晶片的绕制厚度，节省制造成本。同时，通过在所述金属护环3上设置至少一根相位补偿线5，在实际应用中，可以调整互感器线圈的相位误差，控制在合格范围内，保证相位一致性和准确性，整体提升产品使用性能。

根据上述实施方式作进一步优选，如图1和图3所示，所述金属护环3为硅钢套环，其由硅钢材料制成，可减少铁芯损耗，具有较好的导磁率，且机械强度大。具体的，所述硅钢套环和所述电磁铁芯2的横截面分别呈圆形，所述硅钢套环具有适于容纳所述电磁铁芯2及绝缘层的内腔，本实施例中硅钢套环的内腔直径与电磁铁芯2加上绝缘纸的直径大小相适配，根据实际设计的公差大小配合，以保证电磁铁芯2安装到内腔中后起到紧配的效果，增强互感器线圈结构稳定性，使外部的撞击力通过硅钢护套逐步消除，对电磁铁芯起到防震的保护作用。

在本实施例中，所述绝缘层由至少一层绝缘纸沿所述电磁铁芯2的外圆周叠制而成(注：附图中绝缘纸未表示)。以包覆电磁铁芯2最外层的超微晶片，起到防护作用，并保证超微晶片结构稳定。进一步优选，所述绝缘纸与所述硅钢套环之间留有间隙，所述相位补偿线5穿过所述间隙后拧紧并焊接在所述硅钢套环的一侧，即相位补偿线5的两端捆扎在最外侧，如图3和4所示的一种设置方式。需要说明的是，互感器的相位误差可分为比差和角差，两者通常一起进行相位补偿，而对比差和角差的补偿措施有：磁分路补偿(即硅钢铁芯)和磁分路短路匝补偿(即相位补偿线)等。其中，本实例提供的误差补偿结构的实施方式中，所述相位补偿线5优选为铜镀锡导线，所述铜镀锡导线不与所述线圈绕组4接触。这种结构设置，穿设所述相位补偿线5较为方便，对线圈的相位差起到补偿作用，根据实验验证得知，利用铜镀锡导线的补偿线能够有效的将二次电流的误差校准，并控制在合格范围值内，误差小，提升产品的合格率。显然，所述相位补偿线5的种类可以由其他能够实现提升相位一致性和准确性的导线所代替，均在本实施方式的涵盖范围内，在此不在一一赘述。

作进一步优选，如图3所示，所述线圈绕组4由若干沿圆周分布在所述电磁铁芯2和所述硅钢套环上的铜制线圈41组成，由此可见，所述铜制线圈41将电磁铁芯2和硅钢套环捆绑在一起，以起到通电产生磁通，因此，所述铜制线圈41紧固后对所述电磁铁芯2和硅钢套环施加对夹力。

如图1所示，所述壳体1上设置有连接所述互感器线圈结构的两个接线端11。所述接线端可分为进线端和出线端，用于外接检测仪表等。

实施例2

本实用新型提供一种互感器，如图2所示，包括安装有实施例1中所述的互感器的线圈防护结构，其由于其设置了如上所述的互感器的线圈防护结构，因而自然具有因设置上述线圈防护结构而带来的一切优点。本实施例的互感器具体可优选为电流互感器，具有抗震性能好、以及相位误差小的特点，保证在运输过程中不易损坏，使用性能优越，提升产品的合格率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。