CN105845421A - 一种用于电流电压高精度转换的电流互感器装置 - Google Patents

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孙和泰
胡永建
孙军
陈江洪
胡月
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WUHAN PANDIAN TECHNOLOGY Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Jiangsu Fangtian Power Technology Co Ltd
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WUHAN PANDIAN TECHNOLOGY Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种用于电流电压高精度转换的电流互感器装置，包括铁芯、一次绕组、二次绕组，其特征在于，所述一次绕组是多抽头结构，至少包括第一抽头和第二抽头，其中，第一抽头对应的一次电流为1A，第二抽头对应的一次电流为5A，二次绕组的输出对应的二次电流为50mA，且二次绕组之间设置有串联的电阻R1和R2，R1和R2相同，R1和R2之间接地。本装置分别通过0.005级的电流互感器以及具有0.005高精度和1ppM超低温度系数特性的两个电阻器，将5A或1A的大电流转换成便于数字信号处理的1.25V电压信号，相比传统的电阻取样电流电压转换器，不会产生温漂现象，最终转换准确度可达到0.01级。

Description

一种用于电流电压高精度转换的电流互感器装置
技术领域
本发明涉及一种用于电流电压高精度转换的电流互感器装置。
背景技术
随着电网建设的不断推进，电子式互感器、直流互感器等计量装置被越来越多的使用，这类计量装置的准确性直接关系到贸易结算的公平、公正，因此需要对其进行误差校验。这类计量装置在校验时需要将传统的电流互感器输出的5A或者1A的电流信号传化成电压信号，测量装置才能进行分析处理。因此这类计量装置的校验需要电流电压转换的电流互感器的辅助，并对装换装置的准确度提出了较高要求，需达到0.01级。
传统的电阻取样电流电压转换器不但会产生很大的电阻损耗，而且温漂不好控制，这样就导致测量精度降低、电流信号测量不准，使得故障率提高。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种用于电流电压高精度转换的电流互感器装置，使得需要使用电流电压转换的电流互感器误差校验更加准确，可达到高精度的要求，保证了贸易结算的公平、公正，具有较大的经济效益和社会效益。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种用于电流电压高精度转换的电流互感器装置，包括铁芯、一次绕组、二次绕组，其特征在于，所述一次绕组是多抽头结构，至少包括第一抽头和第二抽头，其中，第一抽头对应的一次电流为1A，第二抽头对应的一次电流为5A，二次绕组的输出对应的二次电流为50mA，且二次绕组之间设置有串联的电阻R1和R2，R1和R2相同，R1和R2之间接地。
优选，电阻R1和R2阻值均为25Ω±25*0.005％。
优选，所述铁芯是超微晶合金材料的铁芯。
优选，电阻R1和R2具有0.005级高精度和1ppM超低温度系数特性。
本发明的有益效果是：
本装置分别通过0.005级的电流互感器以及具有0.005高精度和1ppM超低温度系数特性的两个电阻器，将5A或1A的大电流转换成便于数字信号处理的1.25V电压信号，相比传统的电阻取样电流电压转换器，不会产生温漂现象，最终转换准确度可达到0.01级。
附图说明
图1是本发明一种用于电流电压高精度转换的电流互感器装置的结构示意图：
附图的标记含义如下：
1：铁芯；2：一次绕组；3：第一抽头；4：第二抽头；5：二次绕组。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
一种用于电流电压高精度转换的电流互感器装置，包括铁芯1、一次绕组2、二次绕组5，如图1所示，所述一次绕组2是多抽头结构，至少包括第一抽头3和第二抽头4，其中，第一抽头3对应的一次电流为1A，第二抽头4对应的一次电流为5A，二次绕组5的输出对应的二次电流为50mA(也即：第一抽头3处线圈匝数：第二抽头4处线圈匝数：二次绕组5的线圈匝数＝20：100：1)，且二次绕组5之间设置有串联的电阻R1和R2，R1和R2相同，R1和R2之间接地。
电流互感器装置的一次绕组2承载待测大电流，二次绕组5与两个高精度超低温系数的对称电阻串联，让两串联电阻器的中点接地。该电流互感器装置将一次绕组2承载的待测大电流高精度地转换为小电流，再将小电流通过高精度超低温系数的对称电阻，从而产生对称的电压，完成电流电压的高精度转换，最终转换精度可以达到0.01级，适用于需要使用电流电压转换的电流互感器的误差校验。
优选，铁芯1是超微晶合金材料的铁芯1，超微晶合金是一种金属晶粒细化至微米级的铸造合金材料，具有这种超微晶粒的合金可以表现出比其他同类合金更加优异的综合机械性能和力学性能、超强的性能稳定性和尺寸稳定性、极好的减摩性和良好的耐磨性。通过采用超微晶合金材料的铁芯1，使铁芯1的磁导率增强，使得电流互感器的精度得到了提高，达到了0.005级。
电阻R1和R2阻值均为25Ω±25*0.005％，其中，电阻R1和R2具有0.005级高精度(高精度电阻器区别于普通电阻器的主要依据为阻值误差大小)和1ppM超低温度系数特性。两个电阻器的中点接地产生的对称交流电压为1.25V，能够直接与模数转换器(AD)接口相连，以便数模转换器(AD)对信号进行进一步的测量分析与处理。
由于铁芯1材质的性质和控制绕组的方法，这种电流互感器可达到高精度的要求，同时，电阻器的超低温度系数的特性还解决了传统电流电压转换器存在的电阻损耗大、温漂难控制的问题，使得电流信号测量更加准确，提高的电流信号测量技术，进而使得需要使用电流电压转换的电流互感器误差校验更加准确，保证了贸易结算的公平、公正，具有较大的经济效益和社会效益。
本发明的工作原理是：
使电流互感器装置的一次绕组2承载待测大电流，当待测电流为1A时与所述电流互感器装置的一次绕组中的第一抽头3相连，当待测电流为5A时与所述电流互感器装置的一次绕组中的第二抽头4相连；当待测电流通过所述电流互感器装置的二次绕组5时，待测电流将会转换成50mA的小电流，再将所述小电流通过高精度超低系数的电阻R1与R2。所述R1与R2为0.005级、温度系数为1ppM的电阻器，两者阻值相等，阻值均为25Ω±25*0.005％。当50mA小电流通过所述电阻R1和R2时就转换为数字信号便于处理的1.25V对称交流电压，完成电流电压的高精度转换，精度为即最终转换准确度可以达到0.01级。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于电流电压高精度转换的电流互感器装置，包括铁芯(1)、一次绕组(2)、二次绕组(5)，其特征在于，所述一次绕组(2)是多抽头结构，至少包括第一抽头(3)和第二抽头(4)，其中，第一抽头(3)对应的一次电流为1A，第二抽头(4)对应的一次电流为5A，二次绕组(5)的输出对应的二次电流为50mA，且二次绕组(5)之间设置有串联的电阻R1和R2，R1和R2相同，R1和R2之间接地。
2.根据权利要求1所述的一种用于电流电压高精度转换的电流互感器装置，其特征在于，电阻R1和R2阻值均为25Ω±25*0.005％。
3.根据权利要求1所述的一种用于电流电压高精度转换的电流互感器装置，其特征在于，所述铁芯(1)是超微晶合金材料的铁芯(1)。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于电流电压高精度转换的电流互感器装置，其特征在于，电阻R1和R2具有0.005级高精度和1ppM超低温度系数特性。
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