CN108051689A - 一种零序电流传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明一种零序电流传感器，属于零序电流传感器技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种与检测导线接触稳固、线圈变比大、检测精度高的零序电流传感器；解决该技术问题采用的技术方案为：包括零序电流传感器，所述零序电流传感器由至少两个花瓣式触头组成环形铁芯，所述铁芯固定导线的一端，所述导线的另一端由支架环固定；所述零序电流传感器的花瓣式触头相互之间通过焊接形成一体，所述花瓣式触头两端还设置有固定弹簧；所述花瓣式触头的数量为8个；所述零序电流传感器的圈数比为2000：1；本发明安装应用于电网的用户侧。

Description

一种零序电流传感器
技术领域
本发明一种零序电流传感器，属于零序电流传感器技术领域。
背景技术
在三相四线电路中，三相电流的相量和等于零，如果电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时穿过互感器的三相电流相量和不为零，这样互感器二次线圈中就有一个感应电压，此电压加在检测部分的电子放大电路，与保护区装置预定动作的电流值相比较，如大于动作电流，将使灵敏继电器动作，作用于执行元件掉闸，上述所接互感器即为零序电流互感器，三相交流电的相量和不等于零，所产生的电流即为零序电流。
零序电流互感器的作用在于，当电路中发生触电或漏电故障时，开启动作保护，切断电源；零序电流保护的基本原理基于基尔霍夫电流定律，流入电流中任一节点的复电流的代数和等于零；在线路与电气设备正常的情况下，各相电流的矢量和等于零，因此，零序电流互感器的二次侧绕组应当保持无信号输出，此时执行元件不动作，当发生接地故障时，各相电流的矢量和不为零，故障电流使零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通，零序电流互感器的二次侧感应电压使执行单元动作，带动脱扣装置，切换供电网络，达到接地故障保护的目的。
目前10KV中性点经过低电阻接地系统在国内电网中普遍采用，变电站、开闭站10KV线路零序保护装置采用外附零序电流互感器方式使用越来越多，由于过去零序电流互感器使用不多，所以在安装使用上发现了很多问题，有的甚至造成零序保护装置在接地故障时动作失灵，越级保护；究其原因，其一是当前使用的零序电流传感器与检测的三相电导线接触不良，单点接触造成检测端不稳固，另一方面在于目前使用的20:1的传感器的结构，因线圈组数少，容易造成磁力线泄露，为了减少误差提高精度，必须采用多组重合结构，而这样势必会造成传感器体积庞大，成本也高。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种与检测导线接触稳固、线圈变比大、检测精度高的零序电流传感器；为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种零序电流传感器，包括零序电流传感器，所述零序电流传感器由至少两个花瓣式触头组成环形铁芯，所述铁芯固定导线的一端，所述导线的另一端由支架环固定。
所述零序电流传感器的花瓣式触头相互之间通过焊接形成一体，所述花瓣式触头两端还设置有固定弹簧。
所述花瓣式触头的数量为8个。
所述零序电流传感器的圈数比为2000：1。
所述导线内设置有三相导线。
本发明相对于现有技术具备以下有益效果：本发明提供的零序电流传感器使检测电流输出特性好，传感器圈数变比大，引起的检测误差小，而要保证同样的检测精度,圈数比小的传感器需要做的体积更大，成本也大，所以本发明还可以有效降低制作成本。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明安装效果示意图；
图中：1为零序电流传感器、2为支架环、3为导线。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明一种零序电流传感器，包括零序电流传感器1，所述零序电流传感器1由至少两个花瓣式触头组成环形铁芯，所述铁芯固定导线3的一端，所述导线3的另一端由支架环2固定。
所述零序电流传感器1的花瓣式触头相互之间通过焊接形成一体，所述花瓣式触头两端还设置有固定弹簧。
所述花瓣式触头的数量为8个。
所述零序电流传感器1的圈数比为2000：1。
所述导线2内设置有三相导线。
本发明使用的零序电流传感器1提供大圈数比的线圈数，可达到2000：1，不同于传统的零序电流传感器，输出特性和相位特性取决于XL和电阻，传感器线圈数越多，受导磁率的影响就越小，因此对于各铁芯差异引起的误差也小； 另一方面，零序电流传感器1饱和电流值取决于各种铁心材料的磁通密度，在测量小电流或漏电流时，需要采用强磁性的铁镍合金或非晶体金属，成本较高，维持同样的饱和值，本发明使用的零序电流传感器1增加了线圈圈数，可以将铁心做的更小，成本更低；即使有20kA大电流通过零序电流传感器1时，2000:1的线圈变比产生的二次电流只有10A，使得感应电流的残留特性好，残留电流越小，可以测量的电流值也越小，即使大电流流过后，残余电流可以控制在150mA以下，能够确保0.2A的电流被检测出。
在实际使用过程中，可以将零序电流传感器1圈数比调整为1950:1作为零序传感器ZCT，为了兼顾检出灵敏度和输入回路阻抗，以及受负载电阻值标准规格值限制，ZCT负载电阻的等效电阻为195Ω，0.2A所产生的电压值为0.2A/1950*195Ω=0.02V，这样使输出信号计算更方便，也更安全。
本发明采用的零序电流传感器1线圈比数越大，精度容易得到更高；以1圈产生的误差考虑，2000:1误差率为0.05%，20:1误差率为5％，圈数越多产生误差越小；另一方面，当有大电流20kA通过时，可以对相应元器件进行保护；在2000:1的零序传感器安装场合，检测电流只有10A，能够选择适合容量的保护二极管器件，而20:1的场合就很难找到相应的过流保护器件；实际使用中，由于传感器饱和，会使得实际过电流较小，但在要求额定20倍过流也能保证一定检测精度的情况下，20倍的电流输出，难以找到相应的二极管保护器件；采用电流传感器圈数比越大，从精度，保护和制造等各方面考虑都比较合理。
本发明零序电流传感器1的接触端口采用花瓣式触头，采用仿生物力学结构设计，可以与被检测导线3多点接触，需要的压力小，接触后非常稳定，在检测市电三相导线过程中，使故障方向判断更精准；本发明传感器开关内部结构设置更合理，可以减少干扰，整个产品体积更小、重量更轻、制作成本更低。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种零序电流传感器，其特征在于：包括零序电流传感器（1），所述零序电流传感器（1）由至少两个花瓣式触头组成环形铁芯，所述铁芯固定导线（3）的一端，所述导线（3）的另一端由支架环（2）固定。
2.根据权利要求1所述的一种零序电流传感器，其特征在于：所述零序电流传感器（1）的花瓣式触头相互之间通过焊接形成一体，所述花瓣式触头两端还设置有固定弹簧。
3.根据权利要求2所述的一种零序电流传感器，其特征在于：所述花瓣式触头的数量为8个。
4.根据权利要求3所述的一种零序电流传感器，其特征在于：所述零序电流传感器（1）的圈数比为2000：1。
5.根据权利要求1所述的一种零序电流传感器，其特征在于：所述导线（2）内设置有三相导线。
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