CN105259396B - 一种可带电安装与拆卸的电子式电流互感器 - Google Patents

Abstract

一种可带电安装与拆卸的电子式电流互感器，包括开合式传感头、玻璃钢支柱、底座。所述开合式传感头由两个半环构成，每一个半环包括内环、外环两部分，内环为空心线圈，在测量时与一次导线直接连接，外环为金属屏蔽装置，提高空心线圈的抗干扰性能。每一个半环均为一个独立的封闭结构，将两个半环闭合，合上固定片，即构成一个开合式传感头。本发明一种可带电安装与拆卸的电子式电流互感器，该互感器具有安装与拆卸便捷的特点，在检修或者定期保养时，无需线路停电即可进行带电作业，相对于目前常用互感器的安装拆卸以及校验流程，所需要的操作工序要简化的多。

Description

一种可带电安装与拆卸的电子式电流互感器

技术领域

本发明涉及一种电子式电流互感器，特别是一种可带电安装与拆卸的电子式电流互感器。

背景技术

与传统电磁式电流互感器相比，电子式电流互感器具有绝缘设备简单可靠、无磁饱、无二次开路危险、抗电磁干扰能力强、体积小、重量轻、安装运输方便等优点。但是，目前使用的电子式电流互感器，其传感头为闭合结构，因此必须在停电时进行安装与拆卸，不利于互感器的现场检修工作。对于使用闭合型空心线圈传感头的电子式电流互感器，由于制造工艺等问题，加上震动与安装等因素的影响，在实际使用中很难保证一次导体正好位于线圈中心，要使其输出达到0.2级精度，必须遵循多个原则：空心线圈精细加工、加电磁屏蔽层、选择输入失调电压小的高性能运放等等，然后即便如此，一旦产生误差由于实际安装与拆卸的复杂性，很难做出调整，只能在后续信号处理中设计误差补偿或者停电后重新安装。而基于法拉第电磁感应原理的光学电流互感器，虽然传感头可以做成较为灵活的结构，但是容易受环境温度和震动等外界因素影响，无法达到高精度测量。另外，目前互感器的信号输出档位比较单一，其兼容性较差。

发明内容

针对目前使用闭合型传感头的电子式电流互感器存在的问题，包括安装与拆卸这类型互感器需要将线路停电、输出信号类型单一、以及缺乏误差补偿措施导致准确度低等问题。本发明提供一种可带电安装与拆卸的电子式电流互感器，该互感器具有安装与拆卸便捷的特点，在检修或者定期保养时，无需线路停电即可进行带电作业，相对于目前常用互感器的安装拆卸以及校验流程，所需要的操作工序要简化的多。

本发明所采用的技术方案是：

一种可带电安装与拆卸的电子式电流互感器，包括开合式传感头、玻璃钢支柱、底座。所述开合式传感头由两个半环构成，每一个半环包括内环、外环两部分，内环为空心线圈，在测量时与一次导线直接连接，外环为金属屏蔽装置，提高空心线圈的抗干扰性能。每一个半环均为一个独立的封闭结构，将两个半环闭合，合上固定片，即构成一个开合式传感头。由于传感头方便打开与闭合，在校验过程中可迅速得到调整，也解决了闭合型传感头无法进行带电作业的问题。

玻璃钢支柱设有接插件，所述开合式传感头通过接插件与玻璃钢支柱连接，接插件连接电缆一端，电缆另一端连接设置在底座内的二次接线盒。开合式传感头采集一次侧导线的电流信号，分别经过接插件和电缆传送至底座中的二次接线盒。二次接线盒送出电、光信号到后续测量或者继保装置，实现数据分析与处理。所述玻璃钢支柱顶部嵌入设有两个接插件，每一个接插件含有一个插头和一个插孔，既起到连接作用，又起到固定作用，方便现场操作。每一个接插件分别连接一根电缆，用以传递开合式传感头传来的信号。

所述玻璃钢支柱上套有硅胶橡胶套管，硅胶橡胶套管形成伞群状，起到防污和抵抗污染物干扰的作用。

所述接插件上设有防污绝缘子。

所述二次接线盒设有电信号接口、光信号接口。

所述二次接线盒内置信号转换电路，含同步切换模块和控制模块。

本发明一种可带电安装与拆卸的电子式电流互感器，技术效果如下：

1)、开合式传感头安装与拆卸方便，避免了目前常用互感器无法进行在线安装与拆卸的问题。两个半环中的空心线圈均可以独立测量，最后在二次接线盒中的信号转换电路中进行信号校准。相对于使用一个空心线圈作为传感头，该互感器可以达到更高的测量精度。

2)、开合式传感头通过固定片实现传感头闭合后的固定，固定片的存在可以保证两个半环形空心线圈紧密闭合，开合式结构可以保证互感器进行带电作业。

3)、二次接线盒包含四个电信号接口和两个光信号接口，用于将测量的信号转换为不同电压等级的电信号以及光信号输出给后续的测量或保护设备。二次接线盒内含同步切换模块和控制模块，可控制电缆中的信号同步传出，也可以接受外部控制，切换为外部控制同步，由外同步信号控制采样率。

4)、开合式传感头由两个可组合的半环型空心线圈构成，安装过程可通过组装两个半环形空线圈实现，因此即使在通电时也可以实现在线安装与拆卸，具有闭合型传感头所不能实现的带电操作功能。半环形空心线圈彼此对称并且独立，因此可以互相校正误差，提高了测量精度与准确性。

5)、两个半环形空心线圈放置于金属屏蔽装置中，该结构不仅可以避免外界干扰，也可以避免信号彼此干扰。

6)、开合式传感头体积小、重量轻。整个互感器可在线路带电的情况下进行安装与拆卸，大大简化了操作流程，提高了现场检修的效率。

7)、在设计上充分考虑工作现场相对恶劣的运行环境，各信号传输通道采取了有效的隔离措施，可以消除通道间的窜扰；互感器同时输出不同等级的电信号与光信号，所以同时适用于测量与继保装置，兼容性强。

附图说明

图1是本发明电子式电流互感器的结构示意图；

图2是本发明电子式电流互感器的安装示意图；

图3是本发明电子式电流互感器的二次接线盒的输出面板结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种可带电安装与拆卸的电子式电流互感器，包括开合式传感头1、玻璃钢支柱3、底座4，所述开合式传感头1由两个半环构成，每一个半环包括内环、外环两部分，内环为空心线圈，在测量时与一次导线直接连接，外环为金属屏蔽装置9，提高空心线圈的抗干扰性能。每一个半环均为一个独立的封闭结构，将两个半环闭合，合上固定片11，即构成一个开合式传感头1。由于传感头方便打开与闭合，在校验过程中可迅速得到调整，也解决了闭合型传感头无法进行带电作业的问题。

这种开合式传感头1安装与拆卸方便，避免了目前使用闭合型传感头的互感器无法进行带电安装与拆卸的问题。两个半环中的空心线圈均可以独立测量，最后在二次接线盒5中的信号转换电路中进行信号校准，相对于使用一个闭合型空心线圈作为传感头可以获取更高的测量精度。开合式传感头1由于传感头方便打开与闭合，在测量时即使存在一次侧导线L0偏心的情况，也可以在校验过程中迅速得到调整。

开合式传感头1为可开启与关闭的环形框架结构，金属屏蔽装置9以铝合金材质为主，转动部分10也采用铝合金材料。金属屏蔽装置9内部固定安装空心线圈，固定片11保证开合式传感头1紧密闭合。

玻璃钢支柱3设有接插件7，所述开合式传感头1通过接插件7与玻璃钢支柱3连接，接插件7连接电缆8一端，电缆8另一端连接设置在底座4内的二次接线盒5。开合式传感头1采集一次侧导线L0的电流信号，分别经过接插件7和电缆8传送至底座4中的二次接线盒5。二次接线盒5送出电、光信号到后续测量或者继保装置，实现数据分析与处理。

所述玻璃钢支柱3顶部嵌入设有两个接插件7，每一个接插件7含有一个插头和一个插孔，既起到连接作用，又起到固定作用，方便现场操作。每一个接插件7分别连接一根电缆8，用以传递开合式传感头1传来的信号。

所述玻璃钢支柱3上套有硅胶橡胶套管2，硅胶橡胶套管2形成伞群状，起到防污和抵抗污染物干扰的作用。玻璃钢支柱2同时起到支撑作用，支撑开合式传感头1。

所述接插件7上设有防污绝缘子6，防污绝缘子6的存在可以保证接插件7的插孔中不会进入杂物。

二次接线盒5的输出面板如图3所示，二次接线盒5内置信号转换电路，外置接口包含有六个信号输出接口，电信号接口12中的AB口输出±4V等级的电压信号，CD口输出±200mV等级的电压信号，光信号接口13中的E口输出光信号，F口为光同步接口。

二次接线盒5内部有同步切换模块和控制模块。同步切换模块采用欧姆龙JA3504继电器控制同步方式的切换，通过微处理器MSP430F1611进行切换控制，可控制两条电缆8输出信号的同步，因而信号可采取内部同步或者外部同步两种方式，系统加电自动进入内部定时采样模式，可以通过二次接线盒5切换到外部同步状态，此时采样率由外部采样脉冲决定。二次接线盒5可以输出多个不同档位的电、光信号。

Claims (4)

1.一种可带电安装与拆卸的电子式电流互感器，包括开合式传感头（1）、玻璃钢支柱（3）、底座（4），其特征在于，所述开合式传感头（1）由两个半环构成，每一个半环包括内环、外环两部分，内环为空心线圈，在测量时与一次导线直接连接，外环为金属屏蔽装置（9），每一个半环均为一个独立的封闭结构，将两个半环闭合，合上固定片（11），即构成一个开合式传感头（1）；

玻璃钢支柱（3）设有接插件（7），所述开合式传感头（1）通过接插件（7）与玻璃钢支柱（3）连接，接插件（7）连接电缆（8）一端，电缆（8）另一端连接设置在底座（4）内的二次接线盒（5）；

所述玻璃钢支柱（3）顶部嵌入设有两个接插件（7），每一个接插件（7）含有一个插头和一个插孔，每一个接插件（7）分别连接一根电缆（8）；

所述玻璃钢支柱（3）上套有硅胶橡胶套管（2），硅胶橡胶套管（2）形成伞群状。

2.根据权利要求1所述一种可带电安装与拆卸的电子式电流互感器，其特征在于，所述接插件（7）上设有防污绝缘子（6）。

3.根据权利要求1所述一种可带电安装与拆卸的电子式电流互感器，其特征在于，所述二次接线盒（5）设有电信号接口（12）、光信号接口（13）。

4.根据权利要求1所述一种可带电安装与拆卸的电子式电流互感器，其特征在于，所述二次接线盒（5）内置信号转换电路，含同步切换模块和控制模块。