[發明專利]剩余電流互感器

有效

• 申請號: 201210585606.7
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103050265A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 殷建強;鄧國平;金建達;周龍明;葉文杰
• 申請（專利權）人: 常熟開關制造有限公司（原常熟開關廠）
• 主分類號: H01F38/30
• 分類號: H01F38/30;H01F27/30;H01F27/36;H01F27/28;H01F27/24
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 馬明渡

技術領域

本發明涉及斷路器領域，具體涉及一種剩余電流互感器。

背景技術

目前常見的剩余電流互感器大多使用具有均勻電磁場的環形骨架及線圈，此類剩余電流互感器一般用于電流規格相對較小的塑殼斷路器。而對于框架斷路器，由于內部空間有限，同時考慮到在運行大電流時母線產生較高的溫升、電氣絕緣以及安裝方便等因素，框架斷路器用剩余電流互感器一般安裝于斷路器外部且外形為矩形。傳統的剩余電流互感器是測量線圈均勻地繞在磁芯組件上，如圖1所示。這樣在實際工作中，由于產生假的剩余電流，導致斷路器控制器采樣到足夠大的假的剩余電流而引起斷路器的誤動作。產生假的剩余電流的因素有如下幾種：

(1)一次載流導體在鐵芯窗口中的位置不居中或到各邊距離不相同,?或者二次繞組在鐵芯上分布不均勻，這些都可能造成磁路不對稱，導致磁路局部飽和，在二次繞組中生成假的剩余電流；

(2)?由于母線安裝空間的限制，在剩余電流互感器較近處彎曲，使母線中電流的磁場方向發生改變，特別是母線中電流很大時（例如大于六倍額定電流）時，在剩余電流互感器附近會產生較大的雜散磁場，破壞整個磁場的對稱性，使剩余電流互感器的磁路局部飽和，在二次繞組中生成假的剩余電流；

(3)?剩余電流互感器附近有大電流導體或鐵磁物質均會產生假的剩余電流。因為大電流導體所產生的磁場或鐵磁物質所形成的磁分路，都會破壞整個磁場的對稱性，從而產生假的剩余電流。

發明內容

本發明目的是提供一種剩余電流互感器，此剩余電流互感器能夠抑制屏蔽雜散磁場的干擾，減小假的剩余電流值，提高斷路器工作的可靠性。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種剩余電流互感器，包括：磁芯組件、線圈組件和屏蔽組件，線圈組件環繞于矩形的磁芯組件外表面，所述屏蔽組件包括平衡繞組線圈和屏蔽環，磁芯組件和線圈組件位于屏蔽環的屏蔽腔內，平衡繞組線圈環繞于屏蔽環外表面。

所述線圈組件包括試驗線圈和測量線圈，此測量線圈位于試驗線圈外側并環繞于磁芯組件外表面，測量線圈由沿第一方向纏繞的左側分繞組線圈、沿第二方向纏繞的右側分繞組線圈、兩個分別沿第一方向和第二方向纏繞的上側分繞組線圈、兩個分別沿第一方向和第二方向纏繞的下側分繞組線圈組成；并聯連接的左側分繞組線圈和右側分繞組線圈位于并聯連接的兩個上側分繞組線圈與并聯連接的兩個下側分繞組線圈之間；所述兩個上側分繞組線圈之間的接點作為輸出端，所述兩個下側分繞組線圈之間的接點作為輸出端。

上述技術方案中進一步改進的技術方案如下：

1、上述方案中，所述平衡繞組線圈由并聯連接的左側平衡分繞組線圈和右側平衡分繞組線圈，此左側平衡分繞組線圈沿第二方向纏繞，此右側平衡分繞組線圈沿第一方向纏繞。

2、上述方案中，所述測量線圈各分繞組線圈長度基本相同。

3、上述方案中，所述磁芯組件由磁芯、鋁合金保護盒和上蓋組成，磁芯位于由鋁合金保護盒和上蓋組成的腔體內。

4、上述方案中，所述第一方向為順時針方向，所述第二方向為逆時針方向；或者，所述第一方向為逆時針方向，所述第二方向為順時針方向。

5、上述方案中，所述屏蔽環的屏蔽腔由外屏蔽環、內屏蔽環、下屏蔽環和上屏蔽環組成。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點和效果：

本發明剩余電流互感器減小外部干擾，進而改善測量誤差。測量線圈分為基本相同的六段，如圖2所示。線圈15與16、17與18、21與22分別匝數、繞線規格相同但繞向相反。線圈15、17、21繞向相同。線圈16、18、22繞向相同。

在實際工作中，剩余電流互感器一般會受到鄰近大電流磁場的干擾，如圖4所示。鄰近電流Iw磁場產生的雜散磁通經剩余電流互感器的A處進入，B處流出，鐵芯中的雜散磁通Φ2、Φ2′方向相反。鄰近電流Iw產生的雜散磁通在測量線圈產生感應電流IO′的等效示意圖如圖5所示，三對線圈15與16、17與18、21與22分別感應生成電流Ix與Ix′、Iy與Iy′、Iz與Iz′，由于三對線圈分別匝數、繞線規格相同，但繞向相反，所以Ix與Ix′、Iy與Iy′、Iz與Iz′分別大小基本相等但方向相反，最終得到IO′=?Ix+Ix′=?Iy+Iy′=Iz+Iz′≈0，也就是說上述測量線圈的繞線方式可以屏蔽鄰近電流Iw產生的雜散磁通干擾。