[發明專利]一種用于電流互感器中具有穩定性能的超微晶鐵芯及其生產方法

有效

• 申請號: 202210449624.6
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN114914049B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 徐自平
• 申請（專利權）人: 安徽迪維樂普非晶器材有限公司
• 主分類號: H01F1/153
• 分類號: H01F1/153;H01F27/255;H01F41/02
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 尹婷婷

本發明公開了一種用于電流互感器中具有穩定性能的超微晶鐵芯及其生產方法，所述超微晶鐵芯包括以下重量百分比的化學成分：Nb 2.8?3.8％、B 8.2?10.0％、Si 11.5?14.0％、Cu 0.81?1.5％，余量為Fe及不可避免的雜質；其采用熔煉、合金熔化、帶材制備、繞卷、退火、封裝的工藝進行生產，得到的超微晶鐵芯具有穩定的性能，飽和磁感應強度Bs為1.0?1.2T，且在上述成分范圍內生產的超微晶鐵芯產品可根據磁化曲線質量數值、質量標準數值劃分為20個不同系列等級的產品，這些產品的磁化曲線數據能完整反映出軟磁材料H與B的關系，依據這些數據推算的磁感應強度、感應電勢值與實際測試值一致。

技術領域

本發明屬于超微晶鐵芯技術領域，具體涉及一種用于電流互感器中具有穩定性能的超微晶鐵芯及其生產方法。

背景技術

電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成，其是一種專門用來測量電力系統的電流和電能的電流互感器，在正常工作條件下，它應符合規定的準確級要求，以保證測量準確。然而電力系統中使用的電流互感器往往因系統故障或操作會有很大的過電流流過一次繞組。在這種情況下則希望二次電流不再嚴格按比例增長，以避免二次回路所接的儀器、儀表受到大電流沖擊。電流互感器中使用的超微晶鐵芯一般要求飽和磁感應強度Bs位于1.0-1.2T之間，這樣在因系統故障或操作有很大的過電流流過一次繞組后，能有效控制二次電流，避免二次回路所接的儀器、儀表受到大電流沖擊。

但是，現有技術中在設定的成分范圍內生產的鐵芯的性能波動較大，飽和磁感應強度Bs一致性低，這樣導致終端客戶的電流互感器產品的穩定性低，最終導致終端客戶的投訴率較高。

發明內容

為解決上述問題，提供了一種用于電流互感器中具有穩定性能的超微晶鐵芯及其生產方法，在本發明公開的成分范圍內生產的超微晶鐵芯的穩定性及一致性高，降低了終端客戶的投訴率。

本發明采取的技術方案如下：

一種用于電流互感器中具有穩定性能的超微晶鐵芯，包括以下重量百分比的化學成分：Nb 2.8-3.8％、B 8.2-10.0％、Si11.5-14.0％、Cu 0.81-1.5％，余量為純Fe及不可避免的雜質，其中雜質的含量﹤0.025％。

進一步地，所述用于電流互感器中的具有穩定性能的超微晶鐵芯優選為包括以下重量百分比的化學成分：Nb 2.8-3.8％、B 8.2-10.0％、Si 11.5-14.0％、Cu 0.81-1.5％、純Fe 71-75％。

所述超微晶鐵芯可在上述成分范圍內根據磁化曲線、磁化曲線質量數值、質量標準數值劃分為1-20級，20個不同系列等級的產品。其能完整反映出軟磁材料H(A/m)與B(T)的關系，H為磁場強度，B為磁感應強度，依據這份數據推算的磁感應強度、感應電勢值與實際測試值一致。

所述具有穩定性能的超微晶鐵芯的飽和磁感應強度Bs為1.0-1.2T。

本發明還提供了所述用于電流互感器中的具有穩定性能的超微晶鐵芯的生產方法，包括以下步驟：熔煉得到合金—合金熔化—帶材制備—繞卷—退火—封裝。

所述熔煉步驟中，依次將硼鐵、鈮鐵、銅、純鐵加入到中頻感應電爐中，熔煉35-45min后加入除渣劑，在氬氣保護下，繼續熔煉至65-75min后再次加入除渣劑，然后至純鐵化凈后加入金屬硅，升溫至1560℃，保溫20min，然后冷卻70min鋼水溫度降至1200℃，出鋼。熔煉步驟中需要嚴格按照上述的加料順序進行加料，否則會出現較多的氧化雜質，不利于最終生產的超微晶鐵芯性能的穩定性。

每次加入的除渣劑的量為130-160g/t鋼，上述步驟中，除渣劑分兩批次加入，以得到較為純凈的鋼水。