[发明专利]一种可防强磁场窃电的零磁通电流互感器

说明书

技术领域

本发明属于电流测量技术领域，涉及到一种电流互感器，特别是一种可防强磁场窃电的零磁通电流互感器。

背景技术

在电测领域用到的普通电流互感器，通常都是用单个铁芯，在其上绕制相当多的漆包线，以达到所要求的电流和测量精度，尤其是仪表用微型电流互感器，因其体积很小，单个铁芯所能做到的最高测量精度等级目前是0.05级。比如0.05级1.5(6)A/5mA的电流互感器，用16/21×10的铁芯，性能要求10mA≥0.45mV，二次绕组2400匝，一次绕组8匝，才能达到JJG313-2010对0.05级的要求，这种铁芯在生产时非常困难，成本很高。由于单个铁芯的电流互感器对铁芯要求非常高，而要做出性能很高的铁芯，就需要增加铁芯的尺寸，故所用的铁芯体积较大，而客户往往要求体积要小，并且产品趋势是越来越小。另外，由于用单个铁芯的电流互感器所要求的性能很高，合格率很低，所以生产时非常困难，生产成本很高，不能大量生产。

为了提高电流互感器的精度，满足实际需要，国内外学者提出了很多带补偿和不带补偿的方案，有些已经在实际中有所应用，因为电流互感器应用非常广泛，所以不同的领域对其要求的侧重点不同，但是所有领域都会对其测量精度有特殊的要求，所以提高互感器的测量精度等级是十分重要的。

目前普遍应用的有双极互感器、电子式补偿互感器等等，但是双极互感器对两个磁芯有特殊的要求，需要两个磁芯匹配好，这就需要非常清楚两个磁芯的工作状态，以及工作状态下的磁导率、磁通密度等具体参数，以便准确地进行补偿；而电子式补偿互感器需要后续接比较复杂的电子处理电路，对客户来说很不方便。另外，现有的电流互感器不能防止利用强磁场进行窃电情况的发生，影响了测量精度。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的电流互感器测量精度太低、体积太大、生产成本太高、不具有防窃电功能的技术问题，为了解决这个问题，我们设计了一种可防强磁场窃电的零磁通电流互感器，使用方便，利用材质为冷轧钢板、或电工纯铁、或坡莫合金、或硅钢的机壳可以有效防止利用强磁场进行窃电情况的发生，通过磁分路补偿和电势补偿相结合，即可达到0.02、0.01、0.005级的误差等级，大大提高了测量精度，减小了铁芯的体积，节约了生产成本。

本发明所采用的具体技术方案是：一种可防强磁场窃电的零磁通电流互感器，包括机壳，关键是：所述的电流互感器还包括设置在机壳内的第一环形铁芯、第二环形铁芯、一次绕组、二次绕组、附加绕组和接在附加绕组两端的补偿电阻，一次绕组分别依次穿绕第一环形铁芯、第二环形铁芯各N₁匝，或同时穿绕第一环形铁芯、第二环形铁芯共N₁匝，二次绕组包括依次穿绕第一环形铁芯、第二环形铁芯的第一二次绕组和第二二次绕组，第一二次绕组和第二二次绕组的线圈匝数分别为N₂和N₂′，附加绕组穿绕第二环形铁芯的线圈匝数为N₃，N₂∶N₂′∶N₃＝1∶(1/3～1)∶(1/3～1)，补偿电阻满足公式Rf=N32(N2-N2′)×N2′(Rb+r2+r2′)-r3,]]>其中R_b为接在二次绕组两端的采样电阻，r₂为第一二次绕组部分的内阻，r₂′为第二二次绕组部分的内阻，r₃为附加绕组部分的内阻，机壳的材质为冷轧钢板、或电工纯铁、或坡莫合金、或硅钢。