CN103377819A - 一种电流电压互感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电流电压互感器，包括：在每一相导体处预置用于测量相电流和零序电流的罗氏线圈传感器和用于测量相电压和零序电压的等效电容同轴分压器，以及转换器和传输导线，电流电压互感器测得的电压和电流传感器的信号经过传输导线进入转换器处理后输出4路电流信号和4路电压信号。本发明解决了传统电流电压组合式互感器重量大、体积庞大导致安装、检修不便，且开关长期运行在这种负重情况下，对机械寿命和安全都有很大不良影响的问题。

Description

一种电流电压互感器
技术领域
本发明涉及电器设备，尤其涉及一种电流电压互感器。
背景技术
长期以来，电流和电压互感器是电力系统中很重要的一个一次设备，电流和电压互感器和变压器很相像，电压互感器主要用来转换线路的电压，而电流互感器主要是用来转换线路的电压和电流。
电流和电压互感器除了可以将线路上大小不一的电流和电压变成一定大小便于测量的电流和电压外，还可以起到隔离保护的作用，以保证操作人员以及二次相关设备的安全。
在电缆系统改造、升级、增容项目的施工中，当前传统的穿心式电流互感器，在现场安装时，一只电流互感器只能通过1根电缆，当施工现场遇到需要测量三相电流及零序电流时，只能采用3只相序电流互感器分别安装在一次电缆上并且叠加1只零序电流互感器，才能实现测量或保护信号的产生，共4只电流互感器才能解决，需要较大的安装空间。
随着我国电力建设的飞速发展，一次设备互感器的需求量这几年急剧增加，尤其是中压及以下的电流互感器和电压互感器的需求量最大。
ZW20、FZW28、ZW32及类似ZW32系列柱上断路器、负荷开关已广泛应用于中国10kV架空配电线路及配网自动化领域。尤其是近几年关于用户“看门狗”开关的试点应用的成功，对于以后几年上述开关的应用将有非常大的市场前景，以后每年中国柱上开关年需求大概在5-10万台。
ZW20、FZW28、ZW32及类似ZW32系列柱上断路器对于内部电流互感器、电压互感器则有“刚性”需求，以实现线路保护功能。
电磁传感原理的电流、电压互感器由于内部存在铁心，设计时考虑过流保护的需要，铁心的重量占了产品的主要部分，尤其是传统的电流电压组合式互感器重量重，体积更是庞大，这种庞大的电流电压组合式互感器给安装和检修增加了很大难度，开关长期运行在这种负重情况下，对机械寿命和安全都有很大的不良影响。
因此，当前需要一种电流电压互感器的技术方案来解决传统电流电压组合式互感器重量大、体积庞大导致安装、检修不便，且开关长期运行在这种负重情况下，对机械寿命和安全都有很大不良影响的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电流电压互感器，解决了传统电流电压组合式互感器重量大、体积庞大导致安装、检修不便，且开关长期运行在这种负重情况下，对机械寿命和安全都有很大不良影响的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种电流电压互感器，包括：在每一相导体处预置用于测量相电流和零序电流的罗氏线圈传感器和用于测量相电压和零序电压的等效电容同轴分压器，以及转换器和传输导线，电流电压互感器测得的电压和电流传感器的信号经过传输导线进入转换器处理后输出4路电流信号和4路电压信号。
进一步地，上述互感器还可包括：所述电流电压互感器的A、B、C三相中每相的一次导体上预制一个圆筒金属电容屏和两个空心线圈传感器，其中所述罗氏线圈传感器为一圆筒金属电容屏，所述等效电容同轴分压器包括两个空心线圈传感器；所述电流电压互感器的A、B、C三相一组空心线圈传感器首尾相连接，作为零序电流信号输出；另外一组空心线圈传感器分别输出A、B、C三相相电流信号；A、B、C三相处的每个圆筒金属电容屏内部都有两个半圆形金属，两个半圆形金属和外部包裹的圆筒金属形成两个采集电压信号传感器，A、B、C三相电压信号传感器其中一组首尾相连，形成零序电压信号输出；另外一组电压信号传感器分别输出三相相电压信号。
进一步地，上述互感器还可包括：所述转换器处理后输出的4路电流信号和4路电压信号均为恒流源电流输出。
进一步地，上述互感器还可包括：所述电流电压互感器浇注后形成有A、B、C三相圆孔，用于直接固定安装在断路器的三个输出触臂上，圆孔内侧的金属环和断路器的三个输出触臂连接。
进一步地，上述互感器还可包括：所述转换器内部设置有调制电路，该调制电路为外部供电，外部供电包括采用交流220V或直流24V，该转换器用于固定安装在断路器的内部。
进一步地，上述互感器还可包括：所述传输导线为双屏蔽绞线。
与现有技术相比，应用本发明的柱上断路器专用的体积小、高精度和多路输出电子式电流电压组合互感器，这种电子式互感器具有独特唯一的精巧外形，可以测量三相相电流和零序电流；测量三相相电压和零序电压，所有这些测量传感器集中在一起，体积小、重量轻，方便安装和检修，满足了电力系统数字化发展的需求。
附图说明
图1是本发明中电流电压互感器的外形结构图；
图2是本发明中电压和电流传感器的电原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
本发明涉及一种电力系统中的电流电压测量和继电保护，特别是涉及一种高效节能组合型电流电压互感器。
传统测量相电流和零序电流使用都是单独电流互感器，测量相电压和零序电压使用的也是单独的电压互感器，体积庞大，质量重，不适合集中使用，而电力系统非常需要能够同时测量相电流和零序电流、相电压和零序电压。
本发明需要解决能够同时测量相电流和零序电流、相电压和零序电压的问题。解决这个问题的关键是要提高设备精度，做到高度集成又不增大体积。
1、测量相电流和零序电流采用没有铁心和线性极佳的罗氏线圈传感器；
2、测量相电压和零序电压采用等效电容同轴分压器的传感原理；
3、所有电压和电流传感器的信号，经过传输导线进入转换器处理，最终输出8路信号，4路电流信号和4路电压信号，所有信号均为恒流源电流输出，提高了产品抗干扰的能力。
图1是电流电压互感器的外形结构图，可以同时测量三相相电流和零序电流以及测量三相相电压和零序电压。
本发明实施结构示意如图2所示，在每一相导体处预置罗氏线圈传感器和等效电容同轴分压器1，传感器信号输出至转换器2处理，经过调理的信号经过导线3（双屏蔽绞线）输出给计量和保护仪表。电流电压互感器由一次电流电压互感器、转换器和传输导线组成，为了更好和保护仪表配套使用，本品输出的信号是压控恒流源。
产品在浇注前，分别在三相的一次导体上预制一个圆筒金属电容屏和两个空心线圈传感器，作为每一相的电压电流信号采集器1，A、B、C三相一组空心线圈传感器首尾相连接，作为零序电流信号输出；另外一组空心线圈传感器分别输出A、B、C三相相电流信号。A、B、C三相处的每个圆筒金属电容屏内部都有两个半圆形金属，这两个半圆形金属和外部包裹的圆筒金属形成两个采集电压信号传感器，A、B、C三相电压传感器其中一组首尾相连，形成零序电压信号输出；另外一组电压传感器分别输出三相相电压信号。所有的电压电流传感器输出共有8路信号，经过双屏蔽绞线输出至转换器2处理，处理后输出的信号就是压控恒流源，经过双屏蔽绞线3输出给计量和保护。
本品的一次电流电压互感器浇注后形成有A、B、C三相圆孔，可以直接固定安装在断路器的三个输出触臂上，圆孔内侧的金属环要和断路器的三个输出触臂可靠连接。
转换器内部设计有调制电路，需要外部供电，根据用户使用的现场具体情况，可以是交流220V，也可以直流24V。转换器自成一体，外形根据用户安装需要设计成金属壳体，固定安装断路器的内部。
经过实施后的电流电压互感器，体积小，重量轻，具有综合功能和节能型的特点，提高了在市场上的竞争力。
本发明的电流电压互感器，包括：在每一相导体处预置用于测量相电流和零序电流的罗氏线圈传感器和用于测量相电压和零序电压的等效电容同轴分压器，以及转换器和传输导线，电流电压互感器测得的电压和电流传感器的信号经过传输导线进入转换器处理，输出4路电流信号和4路电压信号。
所述电流电压互感器的A、B、C三相中每相的一次导体上预制一个圆筒金属电容屏和两个空心线圈传感器，其中所述罗氏线圈传感器为一圆筒金属电容屏，所述等效电容同轴分压器包括两个空心线圈传感器；所述电流电压互感器的A、B、C三相一组空心线圈传感器首尾相连接，作为零序电流信号输出；另外一组空心线圈传感器分别输出A、B、C三相相电流信号；A、B、C三相处的每个圆筒金属电容屏内部都有两个半圆形金属，两个半圆形金属和外部包裹的圆筒金属形成两个采集电压信号传感器，A、B、C三相电压信号传感器其中一组首尾相连，形成零序电压信号输出；另外一组电压信号传感器分别输出三相相电压信号。
所述输出的4路电流信号和4路电压信号均为恒流源电流输出。
所述电流电压互感器浇注后形成有A、B、C三相圆孔，用于直接固定安装在断路器的三个输出触臂上，圆孔内侧的金属环和断路器的三个输出触臂连接。
所述转换器内部设置有调制电路，该调制电路为外部供电，外部供电包括采用交流220V或直流24V，该转换器用于固定安装在断路器的内部。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种电流电压互感器，其特征在于，包括：在每一相导体处预置用于测量相电流和零序电流的罗氏线圈传感器和用于测量相电压和零序电压的等效电容同轴分压器，以及转换器和传输导线，电流电压互感器测得的电压和电流传感器的信号经过传输导线进入转换器处理后输出4路电流信号和4路电压信号。
2.如权利要求1所述的电流电压互感器，其特征在于，
所述电流电压互感器的A、B、C三相中每相的一次导体上预制一个圆筒金属电容屏和两个空心线圈传感器，其中所述罗氏线圈传感器为一圆筒金属电容屏，所述等效电容同轴分压器包括两个空心线圈传感器；所述电流电压互感器的A、B、C三相一组空心线圈传感器首尾相连接，作为零序电流信号输出；另外一组空心线圈传感器分别输出A、B、C三相相电流信号；A、B、C三相处的每个圆筒金属电容屏内部都有两个半圆形金属，两个半圆形金属和外部包裹的圆筒金属形成两个采集电压信号传感器，A、B、C三相电压信号传感器其中一组首尾相连，形成零序电压信号输出；另外一组电压信号传感器分别输出三相相电压信号。
3.如权利要求1所述的电流电压互感器，其特征在于，
所述转换器处理后输出的4路电流信号和4路电压信号均为恒流源电流输出。
4.如权利要求1所述的电流电压互感器，其特征在于，
所述电流电压互感器浇注后形成有A、B、C三相圆孔，用于直接固定安装在断路器的三个输出触臂上，圆孔内侧的金属环和断路器的三个输出触臂连接。
5.如权利要求4所述的电流电压互感器，其特征在于，
所述转换器内部设置有调制电路，该调制电路为外部供电，外部供电包括采用交流220V或直流24V，该转换器用于固定安装在断路器的内部。
6.如权利要求1所述的电流电压互感器，其特征在于，
所述传输导线为双屏蔽绞线。
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