用于減少電流互感器中的衰減的系統和方法
【技術領域】
[0001] 本說明書中公開的主題設及用于減少電流互感器中的衰減的系統和方法。更確切 地，本說明書中公開的主題設及減少由于在電流互感器內的電流傳感器周圍的磁屏蔽導致 的衰減。
【背景技術】
[0002] 電流互感器可用于許多目的，如測量裝置和/或系統的實際電流輸入和/或輸出。 電流互感器一般包括電流傳感器，所述電流傳感器與電路配對W接收并在一些實施例中轉 換由傳感器測量的輸入和/或輸出。在某些應用中，電流互感器可測量形成小型磁場的小 電流。在該些應用中，電流傳感器可被減少可能遮蔽小型磁場的外部磁場的干擾的磁性材 料環繞。磁性材料可W是高透磁性且連續圍繞傳感器的，W提供最有效的磁屏蔽。
[0003] 由于磁性材料趨于具有高導電性，磁性材料也可圍繞電流傳感器形成導電殼。然 而，此導電殼可干擾和衰減電流傳感器意圖測量的小電流產生的小型磁場。在一些現有電 流互感器中，用于穩定裝置的內部部件的灌封材料可流動到多件磁性材料之間，從而將它 們電隔離。由于灌封材料通常可中斷導電殼，因此電流傳感器可正確地、或至少足夠好地進 行操作。在其他電流互感器中，由于磁性材料是由離散部分組成，磁性材料可在不形成導電 殼的同時仍形成磁屏蔽件。對于經歷衰減的其他電流互感器，系統可能需要校準W適當地 操作。總而言之，存在對W減少的衰減來操作并克服現有技術中存在的上述問題的改進電 流互感器的需要。

【發明內容】

[0004] 下文概述與最初提出權利要求的本發明的范圍相符的某些實施例。該些實施例不 意圖限制本發明的范圍，相反，該些實施例僅意圖提供對本發明的可能形式的簡述。實際 上，本發明可涵蓋可能與下述實施例類似或不同的各種形式。
[0005] 在第一實施例中，一種裝置包括第一軸向環、設置在第一軸向環下方的第一徑向 環和設置在第一軸向環下方的第二徑向環。所述第一徑向環和所述第二徑向環在徑向方向 上間隔開。所述裝置還包括設置在第一軸向環與第一徑向環之間的非導電隔離環和設置在 第一徑向環與第二徑向環之間的電流傳感器。此外，所述裝置包括設置在第一徑向環、第二 徑向環和電流傳感器下方的第二軸向環。第一軸向環、第一徑向環、第二徑向環和第二軸向 環形成圍繞所述電流傳感器的磁屏蔽件和導電殼。隔離環中斷了所述導電殼的電連續性。
[0006] 在第二實施例中，一種組裝方法包括將第一徑向環設置成與電流傳感器相鄰并且 將第二徑向環設置成與電流傳感器相鄰，W使得第一徑向環和第二徑向環在電流傳感器的 相反側上。所述裝配方法還包括將隔離環設置在第一徑向環的頂部。另外，所述裝配方法 包括；將第一軸向環設置在第一徑向環、電流傳感器和隔離環的頂部；W及將第二軸向環 設置在第一徑向環、電流傳感器和第二徑向環下方。
[0007] 在第=實施例中，一種系統包括裝置。所述裝置又包括外殼和設置在所述外殼中 的第一軸向環。第一徑向環和第二徑向環設置在第一軸向環的頂部，w使得第一徑向環和 第二徑向環在徑向方向上間隔開。電流傳感器設置在第一徑向環與第二徑向環之間。此 夕F，隔離環設置在第一徑向環的頂部，并且第二軸向環設置在第一徑向環、電流傳感器和隔 離環的頂部。所述裝置還包括；設置在第二軸向環上方并聯接至外殼的蓋；W及電聯接至 電流傳感器并設置在外殼內的多個連接器插腳。蓋和外殼形成非導電殼。第一軸向環、第 一徑向環、第二徑向環和第二軸向環形成圍繞電流傳感器的磁屏蔽件和導電殼。隔離環中 斷了導電殼的電連續性。
【附圖說明】
[0008] 在參考附圖閱讀W下詳細說明后，將更好地理解本發明的該些和其他特征、方面 和優點，在附圖中，類似符號代表所有附圖中類似的部分，其中：
[0009] 圖1是根據本發明的方面示出電流互感器校準系統的一個實施例的示意圖；
[0010] 圖2根據本發明的方面示出圖1的電流互感器校準系統中的校準電路的一個實施 例；
[0011] 圖3是根據本發明的方面示出用于使用圖1的電流互感器校準系統校準電流互感 器的方法的一個實施例的流程圖；
[0012] 圖4根據本發明的方面示出用于用W屏蔽圖1的電流互感器校準系統中的電流互 感器的屏蔽件的外殼的一個實施例的頂部透視圖；
[0013] 圖5根據本發明的方面示出圖4的外殼的一個實施例的內視圖；
[0014] 圖6根據本發明的方面示出圖4的屏蔽組件的一個實施例的分解圖；
[0015] 圖7根據本發明的方面示出用于組裝圖6的屏蔽組件的方法的一個實施例的流程 圖；
[0016] 圖8根據本發明的方面示出圖4的屏蔽組件的一個正方形實施例的頂視圖；
[0017] 圖9根據本發明的方面示出圖4的屏蔽組件的一個八邊形實施例的頂視圖擬及
[0018] 圖10根據本發明的方面示出圖4的屏蔽組件的一個六邊形實施例的頂視圖。
【具體實施方式】
[0019] 下文將會描述本發明的一個或多個具體實施例。為了提供該些實施例的簡要描 述，說明書中可能不會描述實際實施方案中的所有特征。應當了解，在任何工程或設計項目 中開發任何此類實際實施方案時，均應當做出與實施方案特定相關的各種決定W實現開發 人員的特定目標，例如，是否要遵守與系統相關W及與業務相關的限制，該些限制可能會因 實施方案的不同而有所不同。另外，應當了解，此類開發工作可能復雜耗時，但對所屬領域 中受益于本發明的普通技術人員而言，該將仍是設計、制造W及生產中的常規任務。
[0020] 在介紹本發明的各種實施例的元件時，冠詞"一"、"一個"、"該"和"所述"旨在表 示有一個或多個該種元件。術語"包括"和"具有"旨在是包括性的，并且表示除了所列元 件之外，可能還有其他元件。
[002。 電流互感器可用于許多目的，包括測量裝置（例如，發電機、電動機等）的實際電 流輸入和/或輸出、確定裝置內的漏泄電流的量等。由于電流互感器可用于測量極小電流， 電流互感器可包括形成圍繞電流互感器中的電流傳感器的磁屏蔽件的材料。此磁屏蔽件可 減少外部磁場所造成的、可能影響電流互感器要測量的小電流導致的小型磁場的干擾，由 此允許電流互感器進行的測量的可靠性增加。
[0022] 然而，磁性材料可具有高導電性，并且本身可圍繞電流傳感器形成導電殼。此導電 殼可衰減電流互感器要測量的小電流導致的小型磁場。在一些互感器中，用于穩定裝置的 內部部件的灌封材料可滲透到磁性材料之間的空間中并且部分中斷導電殼的連續性，由此 減少衰減。在其他電流互感器中，磁性材料可離散地實施，W便在不形成導電殼的同時仍可 形成磁屏蔽件。其他解決方案可包括對接收自互感器的信號的校準。然而，該些技術可能 增加不期望的成本和/或互感器和監測互感器的系統的復雜性。此外，該些技術可能不易 重復，由此減少使用該些技術構建的互感器的總可靠性。
[0023] 因此，本實施例設及一致且重復地減少由電流互感器中的磁性材料所導致的衰 減。本說明書中描述的實施例包括了利用可設置在互感器的兩件或更多件磁性材料之間的 隔離環。隔離環可均勻中斷導電殼的連續性，從而減少與電流互感器要測量的電流相關聯 的磁場的衰減。通過使用部件中斷導電殼和減少衰減，本電流互感器可隨時間具有增加的 可靠性和準確性，并且能W更一致的方式構建。
[0024] 通過介紹，圖1描繪電流互感器校準系統（電流互感器10)的示意圖。電流互感 器10可包括電流傳感器12和校準電路14。電流傳感器12可為電流變壓器，它采用了環形 電感器和鐵氧體巧感測來自通過導體傳導的電流的禪合磁場。校準電路14可被用于校準 電流互感器10的測量輸出。
[0025] 在一個實施例中，電流傳感器12可聯接在可傳導電流I的導體16周圍。在此，環 形電感器可產生與電流I的振幅成比例的電流或電壓輸出（即，電流傳感器12的測量輸 出）。盡管圖1將電流傳感器12描繪為聯接在單個導體16周圍，但應注意，電流傳感器12 可聯接在多個導體周圍。由此，電流傳感器12可相對于電流傳感器12所監測的所有導體 來測量凈電流。
[0026] 如所屬領域的技術人員將會了解，電流傳感器12可包括單個傳感器巧和纏繞在 傳感器巧的整個圓周上的單個線圈。然而，在其他實施例中，可將線圈纏繞在傳感器巧的圓 周的很大部分上，W使得繞組大致覆蓋傳感器巧的圓周。在其他實施例中，可將多個線圈纏 繞在傳感器巧上，W使得多個繞組大致或完全地覆蓋傳感器巧的圓周。最后，在其他實施例 中，傳感器巧可由彼此鄰接的離散件制成，并且多個線圈可纏繞在獨立件上W大致或完全 地覆蓋傳感器巧的圓周。
[0027] 通常，電流傳感器12的測量輸出（即，電流互感器10的測量輸出）可包括在測量 輸出與電流I之間的相移（例如，度）。相移的量可取決于電流互感器10內的（目P，電流 傳感器12和校準電路14內的）固有電感、電容和/或電阻和聯接至電流互感器10的任何 負載電路的阻抗。此外，由于每個單獨電流互感器10可具有不同的固有電感、電容和/或 電阻特性，每個電流互感器10可具有不同的靈敏度或容差。目P，由于每個電流互感器10的 靈敏度不同，因此對于相同輸入電流，每個電流互感器10可輸出略不同的測量值。例如，一 個電流互感器10在100安培的電流通過導體16傳導時可輸出1伏特，而另一個電流互感 器10在相同100安培的電流通過導體16傳導時可輸出1. 1伏特。每個電流互感器10的 靈敏度可能因許多因素而變化，包括在環形電感器上的繞組應數、環形電感器的固有電阻、 負載電路的電阻等。
[002引鑒于前述內容，校準電路14可控制電流互感器10的相移和/或靈敏度特性。良P， 校準電路14可調節電流互感器10的輸出的相移和/或靈敏度特性，W匹