CN101650383A - 大电流传感器 - Google Patents

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冯晓东
卓越
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Siemens AG
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
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Abstract

本发明提出一种大电流传感器，包括初级线圈和次级线圈，所述初级线圈呈螺旋状并形成腔室，所述次级线圈设置在所述腔室中，用于当所述初级线圈中通以初级电流时感应出次级电压。本发明大电流传感器具有结构简单，操作安全可靠，输出信号具有高线性度和高精确度，并且能够为电子脱扣器供电的优点。

Description

大电流传感器
技术领域
本发明涉及电流测量装置，特别涉及大电流传感器。
背景技术
电子脱扣器(Electronic Trip Unit，ETU)现在被广泛应用于智能低压断路器(Low Voltage Circuit Breaker，LVCB)中，当发生故障电流时，电子脱扣器必须能够发出脱扣信号来断开电路，以保护电力线和电子设备。
为了实现电子脱扣器的上述保护功能，必须借助大电流测量装置在不管是电子设备的正常工作期间或者是发生故障时，都能准确测量到电力线中的电流，其中，电流大小可能在一个很大的范围内变化。因为电子脱扣器将应用测量信号来计算精确的脱扣时间以更好地保护电力线和电子设备，因此所述大电流测量装置的测量必须非常精确。为了防止电子脱扣器的电路在正常工作期间不受到外部干扰，测量的时候还需要进行电隔离。同时，在应用于低压断路器，如塑壳断路器(Moulded Case Circuit Breaker，MCCB)或者空气断路器(Air Circuit Breaker，ACB)中时，所述大电流测量装置必须能够通过电力线为电子脱扣器进行供电。
参见图1至图3，现有技术中存在几种常用的大电流测量装置。
图1示出了一种电流互感器(Current Transformer，CT)的结构。电流互感器是一种广泛应用于低压断路器中用来测量大电流和为电子脱扣器供电的装置。如图所示，该电流互感器包括初级线圈1，次级线圈2，和铁磁环3；所述初级线圈1为单匝或者复数匝结构，其从铁磁环3中穿过，并且其中通有大电流；所述次级线圈为复数匝结构(通常为几百匝或者更多)，并且缠绕在所述铁磁环3上。根据法拉第电磁感应定律，初级线圈1产生的磁通在铁磁环3中变化，引起次级线圈2中产生感应电动势，当在次级线圈2中连接负载时，其输出电流通过下式确定：
I 2 = N 1 N 2 I 1 ,
其中，I1是初级线圈电流，I2是次级线圈电流，N1是初级线圈匝数，N2是次级线圈匝数。
可见，次级线圈电流与初级线圈电流成比例，其转换比例由初级线圈和次级线圈的匝数比决定。因此，当选择合适的转换比例后，就可以将初级线圈中的大电流成比例地转换为次级线圈中的小电流。
应用在低压断路器中的电流互感器在特定的电流范围中，如小于6倍额定电流时，可以获得较好的精确度，但是在更高的电流范围中时，其铁磁环会出现饱和并导致较差的线性度。为了提高线性度，一种可行的方法是增大铁磁环的横截面积，但这将导致使用更多的材料，增加电流互感器的体积和制造成本。这种电流互感器的另外一个缺点是，当次级线圈处于开环状态时，其输出端的高电压有可能会危及操作人员的生命安全，因此必须采用特定的措施，如接地等，来保证操作的安全。
图2示出了一种霍尔效应电流变换器(Hall Effect CurrentTransducer)的原理。如图所示，当导体材料薄片在纵向通以控制电流IC时，该电流的可动电荷载流子受到由于外部磁通B产生的垂直于电流方向的洛仑兹力的影响而发生偏转，当越来越多的发生偏转的载流子聚集在导体材料薄片的横向一侧时，产生了称为霍尔电压VH的电势差。众多的专利文献，如US Pat.Nos.6,628,495、6,005,383、6,429,639、5,923,162、5,615,075等，公开了基于上述效应的电流变换器。
霍尔效应电流变换器具有较好的线性度，较高的精确度和较宽的带宽，但是其价格过于昂贵，体积较大，对周围环境的变化较为敏感，非常容易受到外部电磁的干扰，而且其较窄的应用电流范围限制了其在低压断路器中的应用，如即使是一种较好的霍尔效应电流变换器也只能应用在小于3倍额定电流的情况，远小于低压断路器要求其电子脱扣器的大电流测量装置能够测量的电流范围。
电流分流器(Current Shunt)也是一种较常用的大电流测量装置，其是串联于主电路中的电阻，当电流流过该电阻时，该电阻引起的电压降可以通过连接在该电阻两端的电压表测量得到。
锰镍铜电流分流器(Manganin Shunt)经常被应用于小电流，如小于200A的电流测量中，在这个电流范围中，锰镍铜电流分流器提供了良好的成本效益：在较低的成本的基础上提供了较高的线性度和精确度。但是串联的连接方式限制了锰镍铜电流分流器在大电流测量中的应用，而且其不具备电气绝缘，在高频的情况下，还必须考虑由于分流器自感应引起的相位变化给测量结果带来的影响。
图3示出了一种Rogowski线圈的结构。如图所示，Rogowski线圈缠绕在非磁性框架上，当通有电流的导体穿过Rogowski线圈时，该Rogowski线圈中产生与其互感(Mutual Inductance)值M以及电流的时间变化率
Figure G2008102109304D00031
成比例的电压信号：
e 0 ( t ) = M di ( t ) dt ,
其中，i(t)为初级电流。
得到电流：
i ( t ) = 1 M ∫ e 0 ( t ) dt .
众多的专利文献，如US Pat.Nos.7,106,162、6,064,191、6,018,239等公开了基于上述原理的大电流测量装置。
Rogowski线圈具有较好的线性度，较宽的带宽，较宽的感应范围和良好的电气绝缘。但是，当初级电流较小的时候，Rogowski线圈的输出信号较弱，其次级线圈的缠绕方式较为复杂且容易影响测量的精度，需要增加积分器来处理输出信号，而且Rogowski线圈无法象电流互感器那样为电子脱扣器提供电源。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供了一种结构简单，操作安全可靠，输出信号具有高线性度和高精确度，并且能够为电子脱扣器供电的大电流传感器。
为实现上述目的，本发明提出一种大电流传感器，包括初级线圈和次级线圈，所述初级线圈呈螺旋状并形成腔室，所述次级线圈设置在所述腔室中，用于当所述初级线圈中通以初级电流时感应出次级电压。
根据本发明的一个方面，所述初级线圈的一端设置快速饱和电流互感器。
根据本发明的一个方面，所述腔室沿所述螺旋状初级线圈的螺旋轴线方向延伸。
根据本发明的一个方面，所述螺旋状初级线圈由铜母线排扭曲形成。
根据本发明的一个方面，所述初级线圈为单匝或复数匝线圈。
根据本发明的一个方面，所述次级线圈为复数匝线圈。
根据本发明的一个方面，所述次级线圈为空芯线圈，或者为缠绕在非铁磁芯上的线圈。
本发明大电流传感器通过上述的构造取得以下技术效果：
-结构简单。
-操作安全可靠。
-能够为电子脱扣器供电。
-输出信号在较宽初级电流范围内均保持良好的线性度和精确度。
-输出信号的幅值满足后续信号处理电路的要求，并可以通过调整次级线圈的匝数和负载电阻的阻值来调整输出信号的幅值大小。
-特别适合于大电流测量。
附图说明
图1-3是现有的几种大电流测量装置的示意图；
图4是本发明大电流传感器的初级线圈的结构示意图；
图5是图4的初级线圈通电时其内部磁通的方向和分布的示意图；
图6是本发明大电流传感器的一个具体实施例的结构示意图；
图7是测试本发明大电流传感器的信号线性度和精确度的电路原理图；
图8是应用图7电路进行的，测试本发明大电流传感器的信号线性度的各组测试的初级电流-次级电压图；
图9是图8中的在负载电阻为1004Ohm条件下的各次测试的初级电流-次级电压图；
图10是图8中的在负载电阻为75.1Ohm条件下的各次测试的初级电流-次级电压图；
图11是图8中的在次级线圈的匝数为600圈的条件下的各次测试的初级电流-次级电压图；
图12是图8中的在次级线圈的匝数为400圈的条件下的各次测试的初级电流-次级电压图；
图13是图8中的在次级线圈的匝数为200圈的条件下的各次测试的初级电流-次级电压图；
图14是测试现有的电流互感器的信号线性度的初级电流-次级电流图；以及
图15是应用图7电路进行的，测试本发明大电流传感器的信号精确度的初级电流-误差图，以及现有的电流互感器的初级电流-误差图。
具体实施方式
以下结合图示对本发明进行详细说明。
参见图4至图6，本发明大电流传感器100具有简单的结构，包括初级线圈200和次级线圈300，优选地还包括快速饱和电流互感器400。
所述初级线圈200呈螺旋状，由铜母线排(Bus Bar)扭曲形成，沿螺旋轴线方向延伸形成腔室210。所述初级线圈200的匝数(Turn)可以为单匝或者复数匝。当所述初级线圈200中通以交流电(以下简称为“电流”)时其内将产生交变的磁通，电流和磁通的方向满足右手定则。特别参见图5，由右手定则判断得知，该螺旋状的初级线圈200中产生的磁通集中在其腔室210中，如图中虚线框所示，基本上沿着螺旋轴线方向分布。所述磁通的密度与初级线圈200中通过的初级电流成比例。因此，通过测量该腔室210中的磁通密度便可得知所述初级电流的大小。
所述次级线圈300为复数匝的空芯线圈或者缠绕在非铁磁芯上的线圈，图6特别示出了所述次级线圈300为缠绕在非铁磁芯上的线圈的情况。所述次级线圈300设置在所述初级线圈200的腔室210中。当所述初级线圈200通电后产生的交变磁通穿过所述次级线圈300时，次级线圈300产生感应电动势。在如前所述该次级线圈300为空芯线圈或者缠绕在非铁磁芯上的线圈的情况下，即使初级电流为极高电流的情况下，所述空芯或者非铁磁芯也不会出现饱和状态，这意味着可以以很好的线性度测量较宽电流范围内的初级电流的大小。
在开环情况下，该次级线圈300中的感应电动势E和输出电压U之间的关系通过下式确定：
U＝E＝4.44fNΦm，
其中，E为感应电动势，U为次级线圈300输出的次级电压，N为次级线圈300的匝数，Φm为初级线圈200通电后产生的磁通的最大值，当磁通大小呈正弦变化时，Φm的值为有效磁通Φ的
Figure G2008102109304D00071
倍，f为电流的频率。
从上式可以得知，当所述次级线圈300的匝数确定时，其输出的次级电压仅与电流频率(通常为常数)和磁通大小有关。
所述初级线圈200的初级电流与所述次级线圈300的次级电压之间的比例关系为：
I ∝ F = NI F ∝ F = ΣHl H ∝ B = μH B ∝ Φ = BS Φ ( Φ m ) ∝ E = 4.44 fN Φ m E = U ,
其中，I为初级电流，F为磁动势，H为磁场强度，l为磁路长度，B为磁感应强度，μ为磁导率，S为铁磁材料横截面积，上式中，正比符号∝上方的式子为得出该正比符号前后参数成正比的理论依据。
从上式可以得知，次级线圈300输出的次级电压U与初级线圈200的初级电流I成比例，通过测量所述次级线圈300输出的电压值便可以推知所述初级线圈200中的初级电流的大小。
由于本发明大电流传感器的输出信号为电压信号而不是现有电流互感器的电流信号，因此即使次级线圈处于开路状态时也不会危及操作人员的生命安全，因此操作非常安全可靠。
为了给电子脱扣器提供电源，在所述初级线圈200的一端设置快速饱和电流互感器(Rapid Saturation CT)400，优选地，所述初级线圈200的一端穿过所述快速饱和电流互感器400。这种快速饱和电流互感器400已经被广泛应用于各种空气断路器产品中。次级线圈300的输出电压随着初级电流的升高而成比例增大，而该快速饱和电流互感器400在初级电流较低的情况下即出现饱和，因此不会随着初级电流的不断升高而成比例增大，因此快速饱和电流互感器400可以在高初级电流的情况下对输出电压进行整压，从而可靠、稳定地为电子脱扣器供电。由于快速饱和电流互感器为一种现有的成熟产品，其功能原理在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解地，也可以采用独立的电子装置给电子脱扣器提供电源。
为了研究本发明大电流传感器的线性度和精确度，申请人进行了各项实验。图7是测试本发明大电流传感器的信号线性度和精确度的电路原理图，大电流发生器10产生流入本发明大电流传感器100的大电流，为了增加本实验的准确性，所述大电流发生器10和本发明大电流传感器100之间设置精度为0.01％的标准电流互感器20进行校准，该标准电流互感器20的电阻Rs为1欧姆(Ohm)，其两端连接万用表30用来测量该标准电流互感器20的输出电流，作为实验中的初级电流。本发明大电流传感器100的次级线圈300(图未示)与负载电阻RL相连，在不同组的实验中，所述次级线圈300采用空芯的结构，匝数分别取为600匝、400匝、200匝，该负载电阻RL的阻值分别取为75.1欧姆和1004欧姆，该负载电阻RL的两端连接万用表40用来测量输出电压，作为实验中的次级电压。
本项测试共进行6组实验，各组实验的条件如下表所示：
表1：各组实验的条件
  各组实验   次级线圈匝数(Turn)   负载电阻RL阻值(Ohm)
  600   400   200   1004   75.1
  实验1   √   √
  实验2   √   √
  实验3   √   √
  实验4   √   √
  实验5   √   √
  实验6   √   √
以实验1为例，从表1可以得知，该组实验的条件是次级线圈匝数为600匝，与次级线圈相连的负载电阻的阻值为1004欧姆。其余各组的实验条件同理地可以从表1得知。
各组实验的结果：
表2：实验1的实验结果
  初级电流(A)   次级电压(mV)   误差(％)
  16   13.6   0.52％
  32.2   27.2   -0.10％
  47.8   40.5   0.20％
  64   54.5   0.71％
  80.2   68.2   0.56％
  96   81.3   0.15％
  112.8   95.6   0.23％
  127.2   107.9   0.32％
  145.2   123   0.18％
  160.2   135.7   0.17％
  319.2   269.5   -0.15％
  483.6   406.9   -0.50％
  642   546   0.58％
  799   679   0.50％
  986   836   0.27％
  1169   990   0.15％
  1291   1092   0.03％
  1460   1233   -0.13％
  1614   1361   -0.28％
表3：实验2的实验结果
  初级电流(A)   次级电压(mV)   误差(％)
  16   11.3   2.59％
  32.2   22.8   2.86％
  47.6   33.6   2.54％
  64   45.3   2.82％
  80   56.4   2.41％
  96.2   67.8   2.38％
  113.2   79.7   2.28％
  129.2   90.9   2.20％
  146.2   102.8   2.14％
  160.6   112.8   2.03％
  320.8   224.2   1.52％
  477   331.5   0.95％
  641   445.5   0.96％
  800   556   0.96％
  986   682   0.48％
  1159   800   0.27％
  1280   881   -0.02％
  1463   1004   -0.31％
  1580   1080   -0.71％
表4：实验3的实验结果
  初级电流(A)   次级电压(mV)   误差(％)
  16   8.6   -0.20％
  32.4   17.6   0.86％
  47.2   25.5   0.31％
  64.4   34.7   0.04％
  79.6   43   0.30％
  96.2   51.9   0.17％
  112.4   60.5   -0.06％
  128.4   69   -0.23％
  148   79.4   -0.39％
  161.4   86.9   -0.03％
  320.6   172.3   -0.22％
  480.2   257.7   -0.36％
  639   343   -0.34％
  801   430.2   -0.28％
  962   517   -0.22％
  1152   619   -0.24％
  1276   689   0.25％
  1431   772   0.16％
  1620   873   0.05％
表5：实验4的实验结果
  初级电流(A)   次级电压(mV)   误差(％)
  16   7.8   4.59％
  32.12   15.3   2.20％
  48.18   22.5   0.19％
  64.1   30   0.41％
  80.06   37.2   -0.31％
  96.42   45   0.13％
  113.26   53   0.40％
  127.6   59.3   -0.29％
  144.6   66.5   -1.33％
  160.4   74.5   -0.35％
  322.2   149   -0.78％
  480   225   0.57％
  644   302   0.61％
  795   372   0.39％
  970   453   0.20％
  1148   536   0.17％
  1272   594   0.19％
  1448   676   0.16％
  1566   730   0.01％
  1689   783   -0.54％
表6：实验5的实验结果
  初级电流(A)   次级电压(mV)   误差(％)
  16   4.8   -0.27％
  32.2   9.7   0.15％
  47.2   14.4   1.42％
  64   19.5   1.29％
  80   24.4   1.40％
  96.2   29.2   0.91％
  112.8   34.2   0.80％
  128.4   39   0.98％
  145.8   44.2   0.78％
  160.8   48.8   0.89％
  320.8   97   0.52％
  478.8   144.6   0.40％
  639   192.8   0.31％
  800   240.8   0.07％
  961   289.4   0.11％
  1127   339.5   0.15％
  1270   381.5   -0.14％
  1448   435.4   -0.04％
  1566   471.1   0.01％
  1669   501   -0.21％
表7：实验6的实验结果
  初级电流(A)   次级电压(mV)   误差(％)
  16   4.5   -0.97％
  32.2   9.2   0.60％
  47   13.5   1.14％
  64   18.5   1.78％
  80   23.1   1.67％
  96   27.6   1.23％
  111.4   32   1.15％
  129.8   37.3   1.18％
  143.8   41.4   1.37％
  160.6   46.2   1.29％
  320.6   91.9   0.93％
  481.4   137.4   0.50％
  641   183.4   0.74％
  801   229.2   0.75％
  965   275.5   0.53％
  1112   316.7   0.28％
  1271   360.8   -0.05％
  1443   409.6   -0.05％
  1583   448.3   -0.28％
  1631   461.5   -0.37％
表2至表7所示的实验1至实验6的实验结果示出了在表1所示的各组实验条件下的次级电压随初级电流变化而变化的离散值，为了使实验结果更加直观表现在以初级电流为x轴，次级电压为y轴的坐标轴上，对所述各组离散值增加线性趋势线(Linear Trendline)，并使得各趋势线的截距为零(即使趋势线过原点)。各趋势线的趋势线方程和相关系数R2如下表所示(通过Excel制表得到)：
表8：各趋势线的趋势线方程和相关系数R2
  各组实验   趋势线方程   相关系数R2
  实验1   y＝0.8456x   1
  实验2   y＝0.6884x   0.9999
  实验3   y＝0.5386x   1
  实验4   y＝0.4661x   1
  实验5   y＝0.3008x   1
  实验6   y＝0.284x   1
取值范围为[0，1]的相关系数R2反映了趋势线对实验数据的拟合程度，该值越大，说明拟合程度越高，趋势线的线性度越高。图8示出了各组测试的初级电流-次级电压趋势线图，由图中可以看出，实验1至实验6的实验结果(次级电压输出信号)在感应范围(初级电流范围)[16A，1600A]中均具有良好的线性度，并且所述次级电压输出信号的线性度并不受所述次级线圈的匝数和与该次级线圈相连的负载电阻的阻值大小影响。特别地，在高初级电流(1600A)的情况下，实验1至实验6的实验结果均未出现饱和或者饱和的趋势，因此可以合理地推测，即使在更高的初级电流的情况下，本发明大电流传感器的输出信号仍能维持良好的线性度。
同样地，次级电压输出信号的幅值(Amplitude)大小也是大电流测量装置的一个重要参数，小幅值的输出信号不仅容易受到干扰，而且使后续信号处理电路无法处理或者需要首先经过放大电路放大后才能进行后续的信号处理。
表9：在初级电流为16A时各组实验的最小次级电压
  各组实验   实验1   实验2   实验3   实验4   实验5   实验6
  次级电压(mV)   13.6   11.3   8.6   7.8   4.8   4.5
从表9可以看出，在最小输入初级电流为16A的时候，各组实验的次级电压输出仍然较大，能够满足后续信号处理电路的处理要求。
次级电压输出信号的幅值主要受到次级线圈的匝数的影响，图9和图10分别示出了在次级线圈负载电阻分别为1004欧姆和75.1欧姆时，次级线圈匝数分别为600匝，400匝，200匝的初级电流-次级电压图。从图中可以看出，在相同负载电阻和相同初级电流的情况下，次级电压输出信号的幅值随着次级线圈匝数的增加而增加。
次级电压输出信号的幅值还受到与次级线圈相连的负载电阻大小的影响，图11，图12，和图13分别示出了在所述次级线圈的匝数分别为600匝，400匝，和200匝时，负载电阻分别为1004欧姆和75.1欧姆的初级电流-次级电压图。从图中可以看出，在相同的次级线圈匝数和相同初级电流的情况下，次级电压输出信号的幅值随着负载电阻阻值的增加而增加。
因此，可以通过调整次级线圈的匝数和负载电阻的阻值来调整本发明大电流传感器的输出信号的幅值以满足不同的信号处理电路的要求。
为了与现有的大电流测量装置进行对比，申请人还对一种市场上可以得到的、性能相对较好的电流互感器进行了类似的实验，以研究其次级线圈输出电流信号的线性度和精确度，实验的结果如下：
表10：现有的电流互感器的实验结果
  初级电流(A)   次级电流(mA)   误差(％)
  16   24   -4.00％
  32   49   -2.00％
  48   73   -2.67％
  64   99   -1.00％
  80   123   -1.60％
  96   148   -1.33％
  112   173   -1.14％
  128   198   -1.00％
  144   223   -0.89％
  160   246   -1.60％
  320   497   -0.60％
  480   748   -0.27％
  640   1000   0.00％
  800   1252   0.16％
  960   1512   0.80％
  1120   1764   0.80％
  1280   1953   -2.35％
  1440   2102   -6.58％
  1600   2213   -11.48％
图14示出了对应表10的现有的电流互感器的初级电流-次级电流图。从图中可以看出，在初级电流较低的时候，如低于1300A时，次级电流输出信号具有较好的线性度；然而，在初级电流较高的时候，如高于1300A时，次级线圈出现饱和，次级电流输出信号的线性度明显下降并且呈现出加剧的趋势，这将严重影响该电流互感器的测量的精确度。
本发明大电流传感器的输出信号的精确度通过信号误差来衡量，所述误差越小，则精确度越高，反之则越低。所述误差的计算方法是，在特定初级电流值时，次级电压的测量值与通过将所述初级电流值代入趋势线方程求出的次级电压标准值之间的差值与所述次级电压标准值的比值，以百分比的形式表示。如在实验1中，当初级电流为16A时，次级电压的测量值为13.6mV，趋势线方程为y＝0.8456x(初级电流为x轴，次级电压为y轴)，将初级电流值x＝16代入该趋势线方程得到次级电压标准值y＝13.5296(mV)，次级电压的测量值与所述次级电压标准值之间的差值为0.0704mV，则在该特定初级电流值时，次级电压输出信号的误差为(0.0704/13.5296)*100％＝0.52％。
参考表2至表7中本发明大电流传感器的各组实验的输出信号的误差值，以及表10中现有的电流互感器的输出信号的误差值，同时参考图15中示出的对应的初级电流-误差图，可以看出，在较宽初级电流范围内(0-1600A)，本发明大电流传感器的各组实验的输出信号的误差值均较为理想，其中，实验1、实验3、实验5的误差值在该初级电流范围内均在±1％内，实验2、实验4、实验6的误差值除了有一个大于4％外，其余的都在±3％内；而且，初级电流越高，误差值越小，特别地，在初级电流为1600A左右时，实验1至实验6的误差值均在±1％内。而现有的电流互感器的输出信号的误差值在初级电流较低的时候保持在一个较小的范围，但是随着初级电流的升高，如高于1300A时，误差值急剧升高，例如在初级电流为1560A时，误差值已达到-11.7％，这与前述的该电流互感器的输出信号的线性度在初级电流高于1300A时急剧变差相对应。
通过以上实验数据和相关分析可以得出以下结论：
-本发明大电流传感器的输出信号在较宽初级电流范围内均保持良好的线性度和精确度。
-本发明大电流传感器的输出信号的幅值满足后续信号处理电路的要求，并可以通过调整次级线圈的匝数和负载电阻的阻值来调整输出信号的幅值大小。
-本发明大电流传感器特别适合于大电流测量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1、一种大电流传感器(100)，包括初级线圈(200)和次级线圈(300)，其特征在于，所述初级线圈(200)呈螺旋状并形成腔室(210)，所述次级线圈(300)设置在所述腔室(210)中，用于当所述初级线圈(200)中通以初级电流时感应出次级电压。
2、根据权利要求1所述的大电流传感器(100)，其特征在于，所述初级线圈(200)的一端设置快速饱和电流互感器(400)。
3、根据权利要求1所述的大电流传感器(100)，其特征在于，所述腔室(210)沿所述螺旋状初级线圈(200)的螺旋轴线方向延伸。
4、根据权利要求1、2或3所述的大电流传感器(100)，其特征在于，所述螺旋状初级线圈(200)由铜母线排扭曲形成。
5、根据权利要求1所述的大电流传感器(100)，其特征在于，所述初级线圈(200)为单匝或复数匝线圈。
6、根据权利要求1或5所述的大电流传感器(100)，其特征在于，所述次级线圈(300)为复数匝线圈。
7、根据权利要求6所述的大电流传感器(100)，其特征在于，所述次级线圈(300)为空芯线圈。
8、根据权利要求6所述的大电流传感器(100)，其特征在于，所述次级线圈(300)为缠绕在非铁磁芯上的线圈。
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