[發明專利]斷路器和用于斷路器的電流互感器

有效

• 申請號: 200910176191.6
• 申請日: 2009-09-25
• 公開（公告）號: CN101685725A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: 馬庫斯·格羅斯;托馬斯·金德爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H01H71/00
• 分類號: H01H71/00;H01H83/00;H01F38/28
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 吳貴明;李 慧

技術領域

本發明涉及一種用于斷開流過導體的電流的斷路器和一種用 于相應的斷路器的電流互感器。

背景技術

用于斷開電流的斷路器是公知的。在此，需要斷開的電流流過 斷路器本身；需要保護的電路通過輸出側的導體來供電。斷開裝置 用于實現斷開，通過電流互感器(鐵芯互感器)來為該裝置供給電 能，其中電能來自于流過導體的電流(初級電流)。一種這樣的斷 開裝置由EP0704867B1公開。其電流互感器還具有一個由鐵芯構成 的主磁路，通過該主磁路來引導導體，該導體可能形成“初級繞組”。 通過并聯支路將主磁路分成兩個平行的分磁路。平行于并聯支路的 支路(分磁路)同時是次級繞組的鐵芯，通過該次級繞組使得用于 斷開裝置的電能輸出耦合。為了提高并聯支路的磁阻，在該支路里 設有一個具有恒定寬度的氣隙，以便相應減小通過并聯支路的磁通 量。并聯支路在電流很大(初級電流)的情況下接收一(大)部分 的磁通量并引導其在次級繞組旁經過，以便限制從次級繞組流出的 次級電流的進一步升高。

如果電流互感器(鐵芯互感器)只用來供電而并不用于測量的 目的，那么人們就想在一個大的初級電流范圍上得到一個盡可能不 變的(低的)、來自電流互感器的次級電流。因此在初級電流高的 情況下，次級電流在大多情況下被限制住，由此又可以在電子斷開 單元的功率部分里采用具有小的最大損失功率且占位置少的電子 構件。為了測量初級電流，則當然必須有另一個電流互感器(例如 羅果夫斯基(Rogowski)互感器)。

不利的是：這種限制常常并不足夠。

發明內容

本發明的目的是，提出一種斷路器和一種電流互感器，該電流 互感器的次級電流受到足夠的限制。

本發明的第一個目的通過一種斷路器由此實現，即通過所述初 級電流為需要保護的電路供電，所述斷路器具有斷開裝置以用于實 現斷開，設有至少一個電流互感器用于為所述斷開裝置供電，所述 電流互感器包括圍繞所述導體引導的主磁路和至少一個次級繞組， 所述次級繞組的鐵芯由所述主磁路的一部分構成，其中平行于所述 次級繞組的所述鐵芯接有磁性的并聯支路，所述磁性的并聯支路具 有附加的磁阻，其中，這樣設計所述附加的磁阻，即在初級電流大 于所述斷路器的額定電流的情況下，所述附加的磁阻具有氣隙，借 助于在所述并聯支路里出現的磁力而自動地減小所述氣隙，從而有 效地減小了在所述并聯支路里的所述附加的磁阻。

解決方案既涉及斷路器，也涉及電流互感器，其中這樣地設計 附加的磁阻，即在初級電流大于額定電流的情況下，也就是說尤其 在短路的情況下，附加的磁阻借助于在并聯支路里出現的磁力而自 動變小，因此有效地減小了并聯支路里的附加的磁阻。也就是說， 為了實現對從次級繞組流出的次級電流的足夠的限制，附加的磁阻 隨著受到初級電流的限制的磁通量的變大而自動地減小。

一個簡單的技術實施方案規定，附加的磁阻具有氣隙。

如果具有次級繞組的支路(分磁路)在預定的初級電流大于額 定電流的情況下達到磁飽和的話，那就特別有效地限制了次級電 流。

在初級電流大于額定電流的情況下，那么氣隙就有利地彈性地 變小。

在最簡單的情況下，氣隙由并聯支路的至少兩個隔開的、并在 磁通方向上相互搭接的元件構成。

為了阻止元件相互黏附，建議對相互搭接的元件進行涂覆。

如果主磁路設計成封閉的，并且元件平行于并聯支路并因此橫 交于主磁路走向，那么在技術上來說是簡單的。

一個技術實施方案設計為：元件設計成扁平的舌狀連片，該連 片在相反的方向上延伸，而且連片的自由的端部相互搭接。

一種簡單的主磁路由相互上下層疊的軟-/鐵磁性的薄片構成。

有利地，主磁路由晶粒定向排列的或非晶粒定向排列的硅鐵或 其它結晶的、無定形的或毫微結晶的金屬合金構成為環形帶繞磁 芯。

如果在兩個具有舌狀連片的薄片之間分別布置一個或多個不 帶連片的薄片，則形成主磁路的簡單的結構。