[發明專利]電流互感器

有效

• 申請號: 201611073646.8
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106653339B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 李向鋒
• 申請（專利權）人: 杭州海興電力科技股份有限公司;寧波恒力達科技有限公司;湖南海興電器有限責任公司
• 主分類號: H01F38/38
• 分類號: H01F38/38;H01F27/30;H01F27/28;H01F27/24;G01R15/18
• 代理公司: 杭州凱知專利代理事務所(普通合伙) 33267
• 代理人: 邵志

本發明涉及一種電流互感器。目的是提供一種電流互感器，既具有錳銅分流器的低成本特性，又具有互感器類似的電流回路與電壓回路的分離，有利于大幅度減輕三相智能電表的體積和重量，降低成本。方案：電流互感器，它包括傳感頭、導流條和C形磁軛，其中，傳感頭，其輸出端連接電流采樣電路；導流條，穿過C形磁軛，其兩端分別連接火線進線端和火線出線端，用于通電后在C形磁軛的兩個端部之間產生交變磁場；C形磁軛，所述傳感頭通過C形磁軛的開口端插入，使C形磁軛完全覆蓋所述傳感頭，利用所述交變磁場在所述傳感頭輸出端感應出電動勢。本發明主要應用于智能電表行業的電流測量。

技術領域

本發明涉及一種電流互感器，主要應用于智能電表行業的電流測量。

背景技術

目前，智能電能表行業的電流測量回路，通常采用錳銅分流器和電磁式電流互感器。

錳銅分流式電流傳感器成本低廉，其工作原理是電阻分壓，由于錳銅的阻值隨溫度的變化較小，但離散性比較大，因此，在2.0級的單相電能表中被普遍采用。對普通220V 5(60)A的電能表，其取樣電阻阻值約為250～500μΩ之間，發熱量約1～2W。

錳銅分流器的優點是：加工簡單、成本低廉、對直流分量和高次諧波都能測量。頻率特性從DC-1MHz信號都能穩定傳輸(受電表計量回路采樣率限制，實際使用范圍通常在25kHz以下)。

錳銅分流器的缺點是：1、大電流時電阻發熱量大，如果端子裝配時螺絲壓接不牢固，或者散熱處理不當，很容易燒壞電表。2、由于金屬成分和加工原因，導致電阻阻值離散性較大，阻值雖然隨溫度變化小，但還是受溫度不規則地變化，因此，不適合高精度計量。

由于電壓和電流信號公共端無法分離(見圖1)，不能直接被單相三線、兩相兩線、兩相三線、三相三線、三相四線等需要多路電流取樣測量的應用環境中。

從圖1可以看出，采用錳銅分流器的電能表，火線L是作為計量回路的參考“地”使用的(計量芯片耐壓一般在5V以下，如果將電壓分壓輸入采用火線L，而以零線N作為地線，則計量芯片兩個模擬輸入的壓差將達到220VAC，芯片承受不了)，錳銅分流器是與火線“硬聯接”的。

電流互感器是依據電磁感應原理的。如圖2所示，電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成，它的一次繞組匝數很少，串在需要測量的電流的線路中，因此它經常有線路的全部電流流過，二次繞組匝數比較多，串接在測量儀表和保護回路中，電流互感器在工作時，它的二次回路始終是閉合的，因此測量儀表和保護回路串聯線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態接近短路。互感器的優點是線性度好，穩定性高，準確度幾乎不隨溫度變化，特別適合較高精度(0.5S級)的測量。

采用電流互感器的電能表的電流取樣的參考端在二次側與零線相連，因此一次側電流輸入是與電壓回路是隔離的(見圖3)，因此，計量芯片的參考端可以是零線N，這樣計量芯片的多個模擬輸入端的電壓差將控制在2V以下，在芯片通常的5V以下工作電壓的允許范圍內。電壓與電流隔離的接入方法，特別適合要求兩個以上電流回路測量的應用場合，如兩相表、三相三線表和三相四線表等。

互感器的缺點是：體積大、成本高、抗過載能力弱，可測量信號的頻率范圍一般不超過2.5kHz，尤其是二次側電流測量回路不能開路，否則會產生極高的電壓而損壞測量電路！

發明內容

本發明的目的在于克服上述存在的問題，提供一種電流互感器，既具有錳銅分流器的低成本特性，又具有互感器類似的電流回路與電壓回路的分離，有利于大幅度減輕三相智能電表的體積和重量，降低成本。

本發明的目的是通過如下技術方案來完成的，

電流互感器，它包括傳感頭、導流條和C形磁軛，其中，

傳感頭，其輸出端連接電流采樣電路；