一种电流互感器及配电系统的制作方法

1.本技术涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及一种电流互感器及配电系统。


背景技术：

2.近年国家电网提出智能电网建设的任务目标，很多供电公司都逐渐开展配电网自动化改造建设工程。在配电网自动化改造中，配电自动化三遥站点进出线高压柜内电缆头上均需安装一组电流互感器(双缆装两组电流互感器)和一组故障寻址器。电流互感器的作用是测量高压柜内三相电流，其测量精度较高。故障寻址器的作用是检测线路故障，测量范围大，其中，电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器，它是由闭合的铁芯和绕设在铁芯上的绕组组成，其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，用来实现保护、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。
3.现有技术中用于配电网自动化的电流互感器在安装时需要终止一次电流，切断电缆，使得电缆穿过电流互感器。这样的安装方式，由于需要切断电源，使得电流互感器的安装比较困难，而且，切断电源对社会用电造成的影响较大。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种电流互感器，在安装的过程中不需要切断电缆，能够方便电流互感器的安装。
5.本技术的实施例一方面提供了一种电流互感器，包括两个相对设置的子壳体，两个子壳体可拆卸连接，子壳体包括多个具有开口的半环型壳,开口位于半环型壳的臂间，半环型壳内部具有环形腔以及位于环形腔两端的出口，多个半环型壳的开口朝向同一侧且沿开口的侧壁一字型连接，两个相对设置的子壳体连接后组成多个环型壳，其中一个子壳体的环形腔内分别设置有铁芯和绕设在铁芯上的绕组。
6.作为一种可实施的方式，在环形腔内设置有绝缘材料以将铁芯和绕组与半环型壳的内壁固定。
7.作为一种可实施的方式，绝缘材料包括环氧树脂。
8.作为一种可实施的方式，在半环型壳的开口的相对两侧分别设置有连接部，相邻两个半环型壳通过连接部连接。
9.作为一种可实施的方式，相对设置的两个子壳体通过连接件可拆卸连接，连接件包括螺栓、喉箍或者钢带。
10.作为一种可实施的方式，环型壳的内侧壁上固定设置有多个固定槽，固定槽上固定设置有欧姆圈，欧姆圈用于固定穿过环型壳的电缆。
11.作为一种可实施的方式，多个固定槽均布设置于环型壳的内侧壁上。
12.作为一种可实施的方式，设置有铁芯的半环型壳上对应绕组设置有接线端子，或者，设置有铁芯的半环型壳上对应绕组的进出线开设有出线口。
13.作为一种可实施的方式，环型壳包括两个或者三个。
14.本技术的实施例另一方面提供了一种配电系统，包括具有多相电的电源，以及上述的电流互感器，电源的各相电的电缆分别穿过电流互感器的环型壳。
15.本技术实施例的有益效果包括：
16.本技术提供的电流互感器，包括两个相对设置的子壳体，两个子壳体可拆卸连接，子壳体包括多个具有开口的半环型壳,开口位于半环型壳的臂间，半环型壳内部具有环形腔以及位于环形腔两端的出口，多个半环型壳的开口朝向同一侧且沿开口的侧壁一字型连接，两个相对设置的子壳体连接后组成多个环型壳，其中，环型壳的个数与电源中的电缆个数对应设置，电源中的电缆分别穿过环型壳形成的通道，其中一个子壳体的环形腔内分别设置有铁芯和绕设在铁芯上的绕组，电源中的电缆作为电流互感器的初级线圈，绕组作为次级线圈，通过检测次级线圈上的电流信息以及初级线圈与次级线圈的圈数比值即可求得初级线圈上的电流值，即电源电缆中的电流值。本技术提供的电流互感器在安装时，只需要将相对设置的子壳体分别从电源电缆的两侧相互靠近，使得电源电缆位于环型壳形成的通道后，将两侧的子壳体固定连接即可，不需要切断电源电缆，从而使得电流互感器的安装方便快捷。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
18.图1为本技术实施例提供的一种电流互感器的结构示意图之一；
19.图2为本技术实施例提供的一种电流互感器的结构示意图之二；
20.图3为本技术实施例提供的一种电流互感器的结构示意图之三。
21.图标：100-电流互感器；110-子壳体；111-半环型壳；112-环型壳；120-铁芯；130-绕组；140-绝缘材料；150-连接部；160-固定槽；170-欧姆圈。
具体实施方式
22.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
25.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，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技术中的具体含义。
26.随着配电自动化的建设，在开闭所、环网柜及组合式箱变和电缆分接箱中配置电流互感器对电源中各个电缆的电流值进行测量。在现场安装电流互感器时，需要对线路停电后进行安装，但实际上，由于停电对社会造成的影响较大，因此往往存在一定的问题。
27.本技术实施例提供了一种电流互感器100，如图1、图2和图3所示，包括两个相对设置的子壳体110，两个子壳体110可拆卸连接，子壳体110包括多个具有开口的半环型壳111,开口位于半环型壳111的臂间，半环型壳111内部具有环形腔以及位于环形腔两端的出口，多个半环型壳111的开口朝向同一侧且沿开口的侧壁一字型连接，两个相对设置的子壳体110连接后组成多个环型壳112，其中一个子壳体110的环形腔内分别设置有铁芯120和绕设在铁芯120上的绕组130。
28.本技术实施例提供的电流互感器100，在安装时，将两个子壳体110设置于电缆的两侧，然后相互靠近，在相互靠近的过程中，使得电源中各个电缆分别位于半环型壳111的开口处，直至两侧的子壳体110的半环形腔的出口相对紧贴，使得两侧的半环型壳111组成环型壳112，此时，采用连接件将两侧的子壳体110连接固定即可完成电流互感器100的安装，在两个子壳体110相互靠近的时即将电源的各个电缆设置在对应的环型壳112围合的通道内，不需要将电缆的电缆剪断，从而避免了剪断电缆带来的停电的问题。
29.需要说明的是，本领域技术人员应当知晓，电流互感器100在将一次电流转换为二次电流时，一次电流需要穿过环型的铁芯120，所以，其中一个子壳体110的环形腔内设置铁芯120和绕组130，铁芯120沿着环形腔延伸为半环型铁芯120，在另外一个子壳体110的环形腔内也同样设置有半环型铁芯120，两个半环型铁芯120相对设置形成环形铁芯120。
30.本技术实施例提供的电流互感器100在使用时，电源中的各个电缆分别穿过环型壳112围合的通道，环型壳112内设置有环形铁芯120，使得电源中的各个电缆分别穿过环形铁芯120的中心，作为一次线圈，绕组130绕设在铁芯120上，作为二次线圈，实现一次电流转换为二次电流。其中绕组130在铁芯120上绕设的圈数本技术实施例不做限制，本领域技术人员可以根据实际情况进行设定。
31.其中，铁芯120的具体材料本技术不做限制，示例的，可以采用硅钢片制成，硅钢片具有含碳极低的硅铁软磁合金，一般含硅量在0.5-4.5％之间。加入硅可提高铁的电阻率和最大磁导率，降低矫顽力、铁芯损耗(铁损)和磁时效，在满足同样性能要求的前提下，采用硅钢片材料做成的铁芯120的体积较小，从而减小电流互感器100的体积，从而顺应了开关柜小型化、集约化的发展趋势。
32.本技术提供的电流互感器100，包括两个相对设置的子壳体110，两个子壳体110可拆卸连接，子壳体110包括多个具有开口的半环型壳111,开口位于半环型壳111的臂间，半环型壳111内部具有环形腔以及位于环形腔两端的出口，多个半环型壳111的开口朝向同一侧且沿开口的侧壁一字型连接，两个相对设置的子壳体110连接后组成多个环型壳112，其中，环型壳112的个数与电源中的电缆对应设置，电源中的电缆分别穿过环型壳112形成的通道，其中一个子壳体110的环形腔内分别设置有铁芯120和绕设在铁芯120上的绕组130，电源中的电缆作为电流互感器100的初级线圈，绕组130作为次级线圈，通过检测次级线圈上的电流信息以及初级线圈与次级线圈的圈数比值即可求得初级线圈上的电流值，即电源
电缆中的电流值。本技术提供的电流互感器100在安装时，只需要将相对设置的子壳体110分别从电源电缆的两侧相互靠近，使得电源电缆位于环型壳112形成的通道后，将两侧的子壳体110固定连接即可，不需要切断电源电缆，从而使得电流互感器100的安装方便快捷。
33.可选的，如图3所示，在环形腔内设置有绝缘材料140以将铁芯120和绕组130与半环型壳111的内壁固定。
34.绝缘材料140具有较好的绝缘性，能够避免环形腔内的各部件之间的导通，另外一方面将铁芯120和绕组130与半环型壳111的内壁固定，避免在运输或者安装过程中铁芯120和线圈的移位。
35.需要说明的是，为了更清楚的展示环形腔内的具体结构，图3中为去除部分壳体的结构示意图，在实际应用中，子壳体为覆盖铁芯120、绕组130以及绝缘材料140的。
36.本技术实施例的一种可实现的方式中，绝缘材料140包括环氧树脂。
37.环氧树脂具有优异的绝缘性、抗氧化性和可塑性，浇注在铁芯120与半环型壳111之间既能有效保证铁芯120与外界的绝缘性，又可以很好地对铁芯120进行防护。
38.需要说明的是，本技术实施例的电流互感器100中的绝缘材料140是将熔融状态的绝缘材料140浇筑进入环形腔内并固化形成的固定形状的绝缘材料140。其中，环形腔为两个半环形腔组合而成。
39.在实际应用中，本技术实施例的电流互感器100在制备过程包括：
40.提供壳体，其中，壳体包括多个环型壳112，多个环型壳112沿环型壳112的径向一字连接的多个环型壳112，环型壳112内形成有环形腔，多个环形腔内部连通。
41.将环形铁芯120对应设置于环形腔内，环形铁芯120的一半即半环铁芯上绕设有绕组130，其中，多个绕组130位于多个环型壳112排列方向的同一侧。
42.对环形腔内浇筑熔融状态的环氧树脂并固化。
43.对浇筑有环氧树脂的壳体进行切割，使得环型壳112分为两个半环型壳111，其中，切割方向为沿着环形壳体的排列方向，使得多个半环型壳111形成子壳体110。
44.可选的，如图2所示，在半环型壳111的开口的相对两侧分别设置有连接部150，相邻两个半环型壳111通过连接部150连接。
45.为了方便两个子壳体110的连接，在半环型壳111的开口的相对两侧分别设置有连接部150，当两个子壳体110相对设置后，连接件在连接部150的位置处将两个子壳体110连接，一方面，连接部150提供了连接件的连接点，方便了两个子壳体110的连接；另一方面，连接件在环型壳112的相对的两侧均设置连接点，能够提高子壳体110连接的连接牢度。其中，子壳体110中的半环型壳111以及连接部150为一体成型的壳体。
46.本技术实施例的一种可实现的方式中，如图1所示，相对设置的两个子壳体110通过连接件可拆卸连接，连接件包括螺栓、喉箍或者钢带。
47.由上述可知，相对设置的两个子壳体110壳拆卸连接，具体的，可拆卸连接的通过连接件在连接部150处将两个子壳体110连接，连接件可以是螺栓、喉箍或者钢带中的一种。通过螺栓连接时，连接件穿透两个子壳体110对应的连接部150，使得两个子壳体110连接；通过喉箍和钢带连接时，喉箍和钢带绕设在两个子壳体110对应的连接部150后紧固。上述三种方式均具有方便拆卸，连接牢度较高的优点。
48.需要说明的是，上述三种连接方式并不是对可拆卸连接的具体限定，只要能够满
足可拆卸连接的连接方式均在本技术实施例保护的范围内。
49.可选的，如图1所示，环型壳112的内侧壁上固定设置有多个固定槽160，固定槽160上固定设置有欧姆圈170，欧姆圈170用于固定穿过环型壳112的电缆。
50.电源中的各个电缆作为初级线圈分别穿过环型壳112形成的通道，各个电路中有电流流过时，会因为电磁感应定律产生磁场，环型壳112内设置有环形铁芯120，铁芯120在处于产生的磁场中，当电缆位于环型壳112的中心位置时，铁芯120位于磁场强度相等的位置处，避免了磁偏心影响电流互感器100的电流转换效果。为了使得电缆位于环型壳112的中心位置，在环型壳112的内侧壁上固定设置多个固定槽160，固定槽160上固定设置有欧姆圈170，欧姆圈170固定穿过环型壳112的电缆，使得电缆沿环型壳112的轴向延伸。为了提高欧姆圈170对电缆的固定效果，将欧姆圈170的长度与环型壳112的高度相同设置。
51.其中，欧姆圈170及固定槽160的具体个数本技术实施例不做限制，示例的，可以是三个、四个、五个甚至更多。
52.本技术实施例的一种可实现的方式中，多个固定槽160均布设置于环型壳112的内侧壁上。
53.当多个固定槽160均布设置于环型壳112的内侧壁上时，固定槽160上的欧姆圈170所在的圆与环型壳112的内侧壁同心，多个欧姆圈170对电缆的支持力相同，从而使得电缆在周向上的受力均衡，提高电缆位置的一致性。
54.可选的，如图1所示，设置有铁芯120的半环型壳111上对应绕组130设置有接线端子，或者，设置有铁芯120的半环型壳111上对应绕组130的进出线开设有出线口。
55.绕组130作为电流互感器100的次级线圈，通过绕组130上的电流的电流值即可获知电缆中电流的电流值，为了方便获取绕组130上的电流的电流值，在设置有铁芯120的半环型壳111上对应绕组130设置有接线端子，接线端子对应绕组130设置有两个端口，用于与外界的测量设备连接，测量绕组130中电流的电流值。或者在设置有铁芯120的半环型壳111上对应绕组130的进出线开设有出线口，绕组130的进出线通过出线口露出，外界的测量设备通过绕组130的进出线测量绕组130中电流的电流值。
56.在设置有铁芯120的半环型壳111上对应绕组130设置有接线端子，或者，设置有铁芯120的半环型壳111上对应绕组130的进出线开设有出线口，能够方便对绕组130中电流的电流值进行测量，获取电缆中的电流值。
57.本技术实施例的一种可实现的方式中，环型壳112包括两个或者三个。
58.在实际应用中，在配电系统中电源通常为两相电或者三相电，当电源为两相电时，环形壳112包括两个，两相电的两根火线分别穿过两个环形壳112以对两根火线中电流的电流值进行测量。另外，当电源为两相电时，环形壳112也可以包括三个，两根火线分别穿过两侧的环形壳112以对两根火线中电流的电流值进行测量。当电源为三相电时，电源包括三火线时，环型壳112包括三个，三个火线的电缆分别穿过三个环型壳112以对三个火线中的电流的电流值进行测量。
59.本技术实施例还公开了一种配电系统，包括具有多相电的电源，以及上述的电流互感器100，电源的各相电的电缆分别穿过电流互感器100的环型壳112。该配电系统包含与前述实施例中的电流互感器100相同的结构和有益效果。电流互感器100的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。
60.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。