CN102800472B - 一种带数字输出的电流采样线性互感器 - Google Patents
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Abstract
一种带数字输出的电流采样线性互感器，属于电器化设备技术领域。它包括电磁感应信号部分与模数信号转换部分，电磁感应信号部分包括绝缘的铁芯外壳，铁芯外壳上设置铁芯、次级线圈和模拟信号输出导线，模数信号转换部分包括模数转换器外壳，模数转换器外壳上固定设置模数转换模块、安装支柱，模数转换模块上配合设置显示屏和信号输出端口，铁芯外壳与模数转换器外壳一次成型，模拟信号的输出导线与模数转换模块连接。本发明通过采用上述技术，得到便于现场使用安装、信号输出质量高的带数字输出的电流采样线性互感器，具有数字信号的抗干扰能力强、保密性也好，避免因输出线路过长而导致的信号干扰和衰弱甚至接收不到信号的情况，适于推广应用。
Description
技术领域
本发明属于电器化设备技术领域，具体涉及一种现场使用安装方便、信号输出质量高的带数字输出的电流采样线性互感器。
背景技术
在国家倡导节能减排的时代，电能量是一直被受关注的问题之一。 在电网中电流互感器是一个很重要的采样传输与监测接入设备，为了保证电力系统安全经济运行、需要对电力设备、用电情况进行监视和测量的，但一般的测量和保护装置不能直接接入一次高压设备,而需要将一次系统的大电流按比例变换成小电流,供给测量仪表和保护装置使用。在测量交变电流的大电流时,为便于二次仪表测量需要转换为比较小的电流，另外线路上的电压都比较高如果直接测量非常危险，电流互感器就起到传感和电气隔离作用。
现有的测量方式是通过互感器二侧引线输出模拟信号到测量设备和保护装置上、当二侧输出电流为几个mA时，由于模拟信号的抗干扰能力弱、信号在沿线路的传输过程中会受到外界和通信系统内部的各种噪声干扰，噪声和信号混合后难以分开，从而使得通信质量下降，而且线路越长，噪声的积累也就越多，造成测量不准确或是保护装置误报等情况。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种现场使用安装方便、信号输出质量高的带数字输出的电流采样线性互感器，具有数字信号的抗干扰能力强、保密性好，避免因输出线路过长而导致的信号衰弱甚至接收不到信号的情况。
所述的一种带数字输出的电流采样线性互感器，包括电磁感应信号部分与模数信号转换部分，其特征在于所述的电磁感应信号部分包括绝缘的铁芯外壳，所述的铁芯外壳上设置铁芯、次级线圈和用于传送模拟信号的模拟信号输出导线，所述的模数信号转换部分包括相互配合的模数转换器外壳与模数转换器盖板，模数转换器外壳与模数转换器盖板内设置模数转换模块、模数转换模块通过螺钉固定在安装支柱上，所述的模数转换模块带有数字信号输出端口，模数转换模块上面配合设置显示屏，所述的铁芯外壳模数转换器外壳连接，所述的模拟信号输出导线与模数转换模块连接，所述的模数转换器外壳上配合设置用于观察显示屏数据的可视窗口。
所述的一种带数字输出的电流采样线性互感器，其特征在于所述的铁芯外壳由两个转动连接的铁芯外壳Ⅰ和铁芯外壳Ⅱ构成，所述的铁芯外壳Ⅰ内配合设置铁芯Ⅰ及次级线圈Ⅰ，次级线圈I均匀绕在铁芯Ⅰ上，铁芯外壳Ⅰ一侧配合设置转轴，另一侧配合设置卡件，所述的铁芯外壳Ⅱ内设置铁芯Ⅱ及次级线圈Ⅱ，次级线圈Ⅱ均匀绕在铁芯Ⅱ上，铁芯外壳Ⅱ的相应对位分别设置与转轴配合设置的转块及与卡件相配合的卡槽；所述的模拟信号输出导线设置在铁芯外壳Ⅱ上。
所述的一种带数字输出的电流采样线性互感器，其特征在于所述的卡件包括两个对称设置的卡扣，卡扣之间设有弹簧，每个卡扣均与按钮连接，所述的按钮设置在铁芯外壳Ⅰ表面上。
所述的一种带数字输出的电流采样线性互感器，其特征在于所述的铁芯I及铁芯II均为圆环形结构。
所述的一种带数字输出的电流采样线性互感器，其特征在于所述的模数转换器外壳与铁芯外壳Ⅱ一次注塑成型。
所述的一种带数字输出的电流采样线性互感器，其特征在于所述的显示屏焊接设置在模数转换模块上面。
所述的一种带数字输出的电流采样线性互感器，其特征在于所述的铁芯外壳Ⅰ、卡件、按钮、及弹簧在注塑机模具内一体成型。
所述的一种带数字输出的电流采样线性互感器，其特征在于所述的模数转换器盖板上配合设置接线孔，接线孔上安装与模数转换模块连接的导线。
通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1）本发明感应的模拟信号通过模拟信号输出导线连接到模数转换模块，通过模数转换模块将模拟信号转换成数字信号、再通过控制模块对数字信号进行门限电压控制、进行加密处理后输出，解决了因线电流采样小长距离传输导致信号传输质量差、导致测量不准确或保护装置误报、保密性不高情况；
2）本发明通过转轴使铁芯外壳Ⅰ与铁芯外壳Ⅱ连接，并在铁芯外壳与Ⅰ和铁芯外壳Ⅱ分别设置相互配合使用的卡件与卡槽，并通过按钮控制卡件，使铁芯外壳Ⅰ与铁芯外壳Ⅱ闭合或打开，易于携带，而且还解决了因为现场接线安装不方便问题，方便拆装；
3）本发明主要包括两个绝缘的铁芯外壳Ⅰ与铁芯外壳Ⅱ、设于铁芯外壳内部用于感应电流的铁芯，通过连接两个铁芯外壳的转轴与卡件将两个铁芯形成闭合磁场，使用方便，并在铁芯外壳上设有按钮、按下按钮铁芯可以分开，方便拆装且操作简单；
4）本发明感应的模拟信号通过模拟信号输出导线内部连接到模数转换模块，通过模数转换模块将模拟信号转换成数字信号，数字信号不但可以通过信号输出端口与外部测量设备、监控设备和保护装置设备连接，也可以通过显示屏进行显示直接计算测量结果，易于观察数据；
5）本发明通过将铁芯外壳Ⅰ、以配合设置在铁芯外壳Ⅰ内的卡件、按钮及弹簧同时放入注塑机模具内，经一体加工成型，得到密封的结构，避免外壳密封不好发生漏电现象，其安全性能高；
6）本发明能过采用铁芯外壳II与设置在铁芯外壳II内的模拟信号输出导线一体罐封与模数转换壳一体成形、减少电磁感应的模拟信号传输距离，使其信号干扰小，衰减小、安全保密性好。
7）本发明通过采用上述技术得到的带数字输出的电流采样线性互感器，其结构简单、现场使用安装方便、信号输出质量高、数字信号的抗干扰能力强、保密性也好，避免因输出线路过长而导致的信号衰弱甚至接收不到信号的情况，适于推广应用。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明的感应信号部分分解结构示意图；
图3为本发明的信号转换部分结构示意图。
图中：1-铁芯外壳，101-铁芯外壳Ⅰ，102-铁芯外壳Ⅱ，2-按钮，3-安装支柱，4-显示屏，5-模数转换模块，6-模数转换器外壳，7-模拟信号输出导线，8-模数转换器盖板，9-铁芯Ⅰ，10-卡件，11-卡槽，12-铁芯Ⅱ，13-接线孔，14-转块，15-转轴，1601-次级线圈I，1602次级线圈II。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明作进一步的描述：
如图1-3所示，一种带数字输出的电流采样线性互感器，包括电磁感应信号部分与模数转换部分，所述的电磁感应信号部分包括绝缘的铁芯外壳1，所述的铁芯外壳1可以为圆形、方形或其他类似的结构，本发明优选为圆形与方形结合的方式，铁芯外壳1由两个转动连接的环形的铁芯外壳Ⅰ101和方形的铁芯外壳Ⅱ102构成，所述的铁芯外壳Ⅰ101内配合设置铁芯Ⅰ9、次级线圈Ⅰ1601，铁芯外壳Ⅰ101上一侧配合设置转轴15，另一侧配合设置卡件10，所述的铁芯外壳Ⅱ102内配合设置与铁芯Ⅰ9配合形成闭合的铁芯Ⅱ12，次级线圈Ⅱ1602均匀的绕在铁芯Ⅱ12上，铁芯外壳Ⅱ102的相应对位分别设置与转轴15配合设置的转块14及与卡件10相配合的卡槽11；所述的模拟信号输出导线7设置在铁芯外壳Ⅱ102上，所述的模数转换部分包括模数转换器外壳6，模数转换器盖板8、模数转换器外壳6与模数转换器盖板8形成的空间内设置模数转换模块5、模数转换模块5通过螺钉固定在安装支柱3上，所述的模数转换模块5带有数字信号输出端口，模数转换器盖板8上配合设置接线孔13，接线孔13上安装与模数转换模块5上的数字信号输出端口连接的导线，与外部测量设备、监控设备或保护装置等设备连接。
模数转换模块5下面配合设置显示屏4，所述的铁芯外壳Ⅱ102与模数转换器外壳6一次成型连接，所述的模拟信号输出导线7与模数转换模块5连接，所述的模数转换器外壳6上配合设置用于观察显示屏4数据的可视窗口，从可以窗口中直接读出显示屏上的数据信息。
如图2所示，铁芯外壳1由两个转动连接的环形的铁芯外壳Ⅰ101和铁芯外壳Ⅱ102构成，所述的铁芯外壳Ⅰ101内配合设置铁芯Ⅰ9、次级线圈Ⅰ1601，铁芯外壳Ⅰ101上一侧配合设置转轴15，另一侧配合设置卡件10，所述的铁芯外壳Ⅱ102内配合设置铁芯Ⅱ12，次级线圈Ⅱ1602均匀的绕在铁芯Ⅱ12上，铁芯外壳Ⅱ102的相应对位分别设置与转轴15配合设置的转块14及与卡件10相配合的卡槽11；所述的模拟信号输出导线7设置在铁芯外壳Ⅱ102上，所述的卡件10设置在和铁芯外壳Ⅱ102接触的铁芯外壳Ⅰ101接触面上，它包括两个对称设置的卡扣，卡扣为带凸耳的连接件，卡扣之间设有弹簧，每个卡扣均与按钮2连接，所述的按钮2设置在铁芯外壳Ⅰ101上下两个表面上，使用时，通过按下按钮2，使两个卡扣向中间收缩，卡入铁芯外壳Ⅱ102的卡槽11内，此时弹簧被压缩，卡入后，在弹簧弹力的作用下，卡扣分别向两边松开，通过凸耳卡在卡槽11内，使铁芯外壳Ⅰ101和铁芯外壳Ⅱ102闭合，为了提高密封性能，本发明将铁芯外壳Ⅰ101、及设置在其上的卡件10、按钮2及弹簧在注塑机模具内一体成型，为了增加互感器的稳定性，所述的模数转换器的底座加大，变为上小下大的结构。
如图2所示，所述的模数转换器外壳6与铁芯外壳Ⅱ102为增加密封与牢固性采用一次注塑成形。
本发明的电流采样线性互感器，其加工工艺步骤：
电磁感应信号部份：先将铁芯Ⅰ9和铁芯Ⅱ12分别加工成两个半圆形，次级线圈Ⅰ1601均匀缠绕在铁芯Ⅰ9上，次级线圈Ⅱ1602均匀的绕在铁芯Ⅱ12上，将模拟信号输出导线7与次级线圈Ⅰ1601、次级线圈Ⅱ1602相连接、利用将加工成两个半圆形的绕好次级线圈的铁芯与模拟信号输出导线放进注塑机模具内与铁芯外壳Ⅰ101，铁芯外壳Ⅱ102、按扭2、卡件10一体成形，一体形成避免外壳密封不好漏电发生、再将加工好的两个铁芯外壳通过转块14与转轴15的结合，连在一起，通过转轴2与卡扣10进行开合，方便拆装。
模数信号转换部分：利用先进的贴片技术将模数转换模块5加工好、再将模拟信号输出导线7、显示屏4焊接在模数转换模块5上，模数转换模块5利用螺钉固定在安装支柱3上、并位于模数转换器外壳6与模数转换器盖板8形成的空间内。
如图1所示，本发明的铁芯外壳Ⅱ102与模数转换器外壳6一次性注塑成形、将电磁感应信号部分与模数信号转换部分紧密相连接。
本发明的工作过程为：通过连接两个铁芯外壳的转轴与卡件将两个铁芯形成闭合磁场，利用电磁相互感应、再通过次级线圈与模拟信号输出导线7连接到模数转换模块5、通过模数转换模块5将信号转换成数字信号、数字信号可以通过信号输出端口与外部测量设备、监控设备或保护装置等设备连接、也可以通过显示屏4进行显示直接计算测量结果，从模数转换器外壳6上的可视窗口中读取该结果。
Claims (5)
1.一种带数字输出的电流采样线性互感器，包括电磁感应信号部分与模数信号转换部分，其特征在于所述的电磁感应信号部分包括绝缘的铁芯外壳（1），所述的铁芯外壳（1）上设置铁芯（9）、次级线圈和用于传送模拟信号的模拟信号输出导线（7），所述的模数信号转换部分包括相互配合的模数转换器外壳（6）与模数转换器盖板（8），模数转换器外壳（6）与模数转换器盖板（8）内设置模数转换模块（5）、模数转换模块（5）通过螺钉固定在安装支柱（3）上，感应的模拟信号通过模拟信号输出导线（7）连接到模数转换模块（5），通过模数转换模块（5）将模拟信号转换成数字信号、再通过控制模块对数字信号进行门限电压控制、进行加密处理后输出，所述的模数转换模块（5）带有数字信号输出端口，模数转换模块（5）上面配合设置显示屏（4），所述的铁芯外壳（1）与模数转换器外壳（6）连接，所述的模拟信号输出导线（7）与模数转换模块（5）连接，所述的模数转换器外壳（6）上配合设置用于观察显示屏（4）数据的可视窗口，从可视窗口中直接读出显示屏上的数据信息；
所述的铁芯外壳（1）由两个转动连接的铁芯外壳Ⅰ（101）和铁芯外壳Ⅱ（102）构成，所述的铁芯外壳Ⅰ（101）内配合设置铁芯Ⅰ（9）及次级线圈Ⅰ（1601），次级线圈I（1601）均匀绕在铁芯Ⅰ（9）上，铁芯外壳Ⅰ（101）一侧配合设置转轴（15），另一侧配合设置卡件（10），所述的铁芯外壳Ⅱ（102）内设置铁芯Ⅱ（12）及次级线圈Ⅱ（1602），次级线圈Ⅱ（1602）均匀绕在铁芯Ⅱ（12）上，铁芯外壳Ⅱ（102）的相应对位分别设置与转轴（15）配合设置的转块（14）及与卡件（10）相配合的卡槽（11）；所述的模拟信号输出导线（7）设置在铁芯外壳Ⅱ（102）上，铁芯外壳Ⅱ（102）与模数转换器外壳（6）一次成型连接；
所述的卡件（10）包括两个对称设置的卡扣，卡扣之间设有弹簧，每个卡扣均与按钮（2）连接，所述的按钮（2）设置在铁芯外壳Ⅰ（101）表面上；
所述的模数转换器盖板（8）上配合设置接线孔（13），接线孔（13）上安装与模数转换模块（5）连接的导线。
2.根据权利要求1所述的一种带数字输出的电流采样线性互感器，其特征在于所述的铁芯I（9）及铁芯II（12）均为圆环形结构。
3.根据权利要求1所述的一种带数字输出的电流采样线性互感器，其特征在于所述的模数转换器外壳（6）与铁芯外壳Ⅱ（102）一次注塑成型。
4.根据权利要求1所述的一种带数字输出的电流采样线性互感器，其特征在于所述的显示屏（4）焊接设置在模数转换模块（5）上面。
5.根据权利要求1所述的一种带数字输出的电流采样线性互感器，其特征在于所述的铁芯外壳Ⅰ（101）、卡件（10）、按钮（2）、及弹簧在注塑机模具内一体成型。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: ZHEJIANG JINGHE ELECTRONIC TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: JIAXING GUOKE JINGHE ELECTRON CO., LTD. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 314000 Tsinghua Research Institute of Yangtze River Delta, No. 705 Asia Pacific Road, Zhejiang, Jiaxing 16F Patentee after: Zhejiang Jing He Electronic Science and Technology Co., Ltd. Address before: 314000 Tsinghua Research Institute of Yangtze River Delta, No. 705 Asia Pacific Road, Zhejiang, Jiaxing 16F Patentee before: JIANGXING GUOKE JINGHE ELECTRONIC CO., LTD. |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20160323 Granted publication date: 20130918 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd Jiaxing science and Technology Branch Pledgor: Zhejiang Jing He Electronic Science and Technology Co., Ltd. Registration number: 2015990000169 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Current sampling linear mutual inductor with digital output Effective date of registration: 20160323 Granted publication date: 20130918 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd Jiaxing science and Technology Branch Pledgor: Zhejiang Jing He Electronic Science and Technology Co., Ltd. Registration number: 2016990000231 |
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PM01 | Change of the registration of the contract for pledge of patent right |
Change date: 20160323 Registration number: 2015990000169 Pledgee after: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd Jiaxing science and Technology Branch Pledgee before: The Agricultural Bank of Jiaxing branch of Limited by Share Ltd China garshin |
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| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 314300 308 rooms, No. 382, No. 382, Asia Pacific Road, Nanhu District, Zhejiang Patentee after: Zhejiang Jing He Electronic Science and Technology Co., Ltd. Address before: 314000 Tsinghua Research Institute of Yangtze River Delta, No. 705 Asia Pacific Road, Zhejiang, Jiaxing 16F Patentee before: Zhejiang Jing He Electronic Science and Technology Co., Ltd. |