开合式剩余电流互感器及其制造方法和附加装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种开合式剩余电流互感器及其制造方法和附加装置，互感器包含上下开合的二部分，在二次回路的周边设置软磁屏蔽层；二部分的结合面是平整光洁的一体切割平面；在结合面，只设置因灌封或电气绝缘需要保留的壳体。其制造方法是，a、在闭环磁芯上分二段绕制二次回路线圈；b、将线圈组件、屏蔽层等装配进壳体；c、灌封；d、切割；e、设置机械紧固件和电气联接件。其附加装置是，在开合式剩余电流互感器的一次回路贯穿孔里插入定制的管状屏蔽罩。本发明专利技术的开合式剩余电流互感器的平衡性性能符合国标GB14287.2-2014的要求，安装简单，安全可靠，综合成本低。综合成本低。综合成本低。

【技术实现步骤摘要】
开合式剩余电流互感器及其制造方法和附加装置


[0001]本专利技术涉及一种应用于电气火灾监控探测领域和电气安全保护领域的开合式剩余电流互感器，本专利技术还涉及该开合式剩余电流互感器的制造方法以及一种开合式剩余电流互感器的附加装置。

技术介绍

[0002]根据电磁感应定律工作的剩余电流互感器，在电气火灾监控探测装置和电气安全保护装置中，基于基尔霍夫电流定律，用于对一次回路剩余电流的检测。由于剩余电流互感器所用磁芯在制作完成后各部位的导磁率会有差异、二次回路线圈绕制密度不可能绝对均匀等原因，使得一次回路的各根导线与二次回路之间的电磁感应强度存在不平衡现象，在一次回路的实际剩余电流为零时，剩余电流互感器二次回路仍会有感应电动势产生。抑制这种干扰性感应电动势的性能称为剩余电流互感器的平衡性性能，是剩余电流互感器非常重要的一项技术指标，改善剩余电流互感器的平衡性性能是提高剩余电流测量准确度的重要技术手段。
[0003]剩余电流互感器一般都具备很高的检测灵敏度，能检测出工作在成百上千安培大电流的一次回路上的毫安级剩余电流的细微变化。剩余电流互感器的平衡性性能直接决定了电气火灾监控探测装置和电气安全保护装置的平衡性性能。在电气火灾监控探测领域，国家标准GB14287.2-2014的5.9章节对剩余电流式电气火灾监控探测器的平衡性性能做了严格的规定。
[0004]为提高剩余电流互感器的平衡性性能，一般采用在二次回路线圈的周边设置由软磁材料制作的屏蔽层的方法，在闭合式剩余电流互感器领域能够取得较好的效果。但闭合式剩余电流互感器安装时必须断开一次回路再从一次回路的一端套入，施工前必须断电，安装非常麻烦，存在较大的安全隐患，综合成本高。
[0005]为解决闭合式剩余电流互感器安装时存在的问题，一般采用开合式剩余电流互感器。开合式剩余电流互感器通常包含上下开合的二部分，现有的开合式剩余电流互感器的制造方法是：将闭环磁芯和屏蔽层切割为二部分，在切割后的磁芯上完成二次回路线圈的绕制，在上下二部分各自的壳体里安装线圈组件、屏蔽层及其它部件，再组合成一个开合式剩余电流互感器。安装时，开合式剩余电流互感器抱住一次回路后闭合，紧合二部分使之结合成为一个整体，轻松完成安装。
[0006]由于磁芯和屏蔽层被切割为二部分，在紧合为一个整体时不可避免地在结合面存在气隙和移位，用现有方法制造的开合式剩余电流互感器在紧合为一个整体时，结合面磁芯和屏蔽层的定位精度、光洁度、平整度、紧合力强度及紧合力均匀程度很难同时达到最佳状态。由于制造难度极高，目前市场上仅有二种开合式剩余电流互感器：常见的一种没有设置软磁屏蔽层；少见的一种仅仅在二次回路线圈的内侧设置了软磁屏蔽层，如附图1所示。
[0007]即使在制造和安装互感器时都非常认真细致，使用目前市场上仅有的这二种开合式剩余电流互感器作为探测器的剩余电流式电气火灾监控探测器的平衡性性能依然不能
达到国标GB14287.2-2014规定的最低要求。
[0008]如中国专利（专利号2016101124000）公开了“一种改善开口式剩余电流互感器平衡性的方法及其装置”， 其特征是，包括步骤：a、根据三相电电线的粗细及其性能要求，选择匹配的开口式剩余电流互感器和屏蔽片；b、将屏蔽片紧密缠绕在三相电电线上，为了防止屏蔽片回弹，使用粘力装置对屏蔽片进行粘合固定；c、安装开口式剩余电流互感器，开口式剩余电流互感器的开口部分闭合，并验证开口式剩余电流互感器能够正常工作，屏蔽片位于开口式剩余电流互感器的圆孔内部；d、拆开粘力装置，使屏蔽片回弹并贴合开口式剩余电流互感器的圆心孔径内表面；e、在屏蔽片内侧、屏蔽片与三相电电线之间，加固件，使屏蔽片与开口式剩余电流互感器的圆心孔径内表面紧密结合。此专利技术通过缠绕软磁屏蔽片的方法，改善了开合式剩余电流互感器的平衡性性能，但存在如下问题：屏蔽效果欠佳；有一定的安装难度；特别是，制作屏蔽片的软磁材料常常也是导电材料，在配电箱内缠绕导电的屏蔽片有很大的安全隐患。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种平衡性性能符合国家标准GB14287.2-2014的要求、安装简单、安全可靠的开合式剩余电流互感器，本专利技术的目的还要提供一种制造该开合式剩余电流互感器的方法和一种开合式剩余电流互感器的附加装置。
[0010]为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案包括步骤实现。
[0011]一种开合式剩余电流互感器，其结构包含上下开合的二部分，为增加对二次回路的屏蔽效果，在二次回路的周边设置屏蔽层；通常屏蔽层在内、上、下三个方向设置，或在内、外、上、下四个方向设置。屏蔽层在内、上、下三个方向设置时能够较好实现对一次回路的屏蔽，屏蔽层在内、外、上、下四个方向设置时能够较好实现对所有外部干扰的屏蔽。
[0012]上述屏蔽层为单层与多层混合结构，某个方向层数设置的越多，这个方向的屏蔽效果越好。
[0013]为减少切割对磁芯和屏蔽层性能的影响，最直接的办法是尽量减少上下二部分磁芯和屏蔽层的结合处的气隙，并提高它们的对接定位精度。减少气隙的有效方法是：让结合面尽量光洁平整，增加上下二部分之间的紧合力，并让紧合力均匀分布到磁芯和屏蔽层的结合处。本专利技术通过先将线圈组件、屏蔽层、外壳等部件固化为一个整体再一体精密切割的方法，使上下开合二部分的切割截面是光洁平整的一体切割平面。因切割截面就是上下二部分的结合面，互感器在紧合为一个整体时，结合面磁芯和屏蔽层的定位精度、光洁度、平整度、紧合力强度及紧合力均匀程度能同时达到最佳状态。
[0014]在结合面，除了磁芯、屏蔽层、灌封胶等，只设置因灌封或电气绝缘需要保留的壳体，其它部分镂空，使开合式剩余电流互感器紧合后的紧合力强度更大且均匀性更好。
[0015]为了让上下二部分的结合面成为光洁平整的一体切割平面，本专利技术的制造方法包括下述几个步骤： a、在做好绝缘的闭环磁芯上绕制二次回路线圈，绕制时按切割位置示意线分为二段绕制，成为线圈组件； b、将线圈组件和除上盖外的屏蔽层装配进壳体，做好内部电气联接，校准线圈组件上的切割位置示意线与壳体上的切割截面示意线，使之保持一致； c、用灌封胶进行灌封，并完成剩余屏蔽层的装配； d、按壳体上的切割截面示意线切割已经固化为一体的互感器，使之分开成为二部分；e、设置机械紧固件和电气联接件，使切割
分开的二部分能够紧合成一个完整的开合式剩余电流互感器。
[0016]为进一步提高开合式剩余电流互感器的平衡性性能，在互感器紧合成一个整体后，在互感器一次回路贯穿孔里插入一副按一次回路贯穿孔的形状、大小、长短定制的管状屏蔽罩，管状屏蔽罩为单层设置或多层设置，每层屏蔽罩由二块瓦状软磁材料拼接组成，插入后贴合在一次回路贯穿孔的内表面，每层管状屏蔽罩插入时的拼接位置与互感器的接合位置及已设置的屏蔽罩的拼接位置尽量相互错位。
[0017]由于插入的管状屏蔽罩加强了一次回路与二次回路之间的屏蔽效果，进一步提高了开合式剩余电流互感器的平衡性性能。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开合式剩余电流互感器，其结构包含上下开合的二部分，在二次回路的周边设置有屏蔽层，其特征是：所述上下开合二部分的结合面是平整光洁的一体切割平面，所述屏蔽层的材质是软磁材料。2.根据权利要求1所述的开合式剩余电流互感器，其特征是：在二次回路的内、上、下三个方向设置屏蔽层或在二次回路的内、外、上、下四个方向设置屏蔽层。3.根据权利要求1所述的开合式剩余电流互感器，其特征是：在结合面，除了磁芯、屏蔽层、灌封胶外，只设置因灌封或电气绝缘需要保留的壳体，其它部分镂空。4.根据权利要求1所述的开合式剩余电流互感器，其特征是：所述软磁材料是矽钢片或电工纯铁。5.根据权利要求1或2所述的开合式剩余电流互感器，其特征是：所述屏蔽层为单层与多层混合结构。6.一种制造权利要求1所述的开合式剩余电流互感器的方法，其特征是：包括以下步骤：a、在闭环磁芯上绕制二次回路线圈，绕制时按切割位置示意线分为二段绕制，成为线圈组件；b、将线圈组件和除上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张一飞，
申请(专利权)人：张一飞，
类型：发明
国别省市：