CN112415248B - 一种电流电压互感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电流电压互感器，包括：壳体、绝缘套管、底座、导电杆、电流传感件、第一屏蔽筒、第二屏蔽筒以及第三屏蔽筒。其中，壳体与绝缘套管为中空结构，且壳体、绝缘套管以及底座形成封闭空腔。导电杆贯穿壳体，电流传感件设置在封闭空腔内，与壳体电气隔离，且套设在导电杆上，与导电杆同轴。第一屏蔽筒、第二屏蔽筒以及第三屏蔽筒设置在封闭空腔内，第一屏蔽筒与壳体电连接，且第一屏蔽筒与第二屏蔽筒同轴，形成第一电容，第二屏蔽筒与第三屏蔽筒同轴，形成第二电容。可见，本电流电压互感器可以通过电流传感件进行电流检测，还可以通过第二屏蔽筒以及第三屏蔽筒进行电压检测，结构简单，成本低，设备占地面积小。
Description
技术领域
本发明涉及电气检测技术领域，具体涉及一种电流电压互感器。
背景技术
目前，电力系统通过电流互感器以及电压互感器分别检测电流以及电压，进而实现对电力系统的监控。通常，电流互感器包括线圈，线圈内包含铁芯，根据测量数值的变化增大或减小线圈的体积。除此，当前的电流互感器的测量范围窄、体积大、耗损大、绝缘复杂，并且在二次开路时会产生过电压等问题。
而当前的独立式互感器中的测量电压的方法是采用充油或其他绝缘介质的高压电容，通过电容分压原因测量一次电压。高压电容的制造工艺复杂，成本高，且在长期运行时可能存在电容漏油，在电容随温度变化时，测量误差也变化。
因此，如何提供一种电流电压互感器，既成本低，又能提高电压的测量准确度，并且降低设备占地面积，是本领域技术人员亟待解决的一大技术难题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种电流电压互感器，既成本低，又能提高电压的测量准确度，并且降低设备占地面积。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种电流电压互感器，包括：壳体、绝缘套管、底座、导电杆、电流传感件、第一屏蔽筒、第二屏蔽筒、第三屏蔽筒以及信号采集器；
所述壳体与所述绝缘套管为中空结构，且所述壳体、所述绝缘套管以及所述底座形成封闭空腔；
所述导电杆贯穿所述壳体；
所述电流传感件设置在所述封闭空腔内，且套设在所述导电杆上；
所述第一屏蔽筒、所述第二屏蔽筒以及所述第三屏蔽筒设置在所述封闭空腔内，所述第一屏蔽筒与所述壳体电连接，且所述第一屏蔽筒套设在所述第二屏蔽筒上，所述第二屏蔽筒套设在所述第三屏蔽筒上，以使所述第一屏蔽筒与所述第二屏蔽筒形成第一电容，所述第二屏蔽筒与所述第三屏蔽筒形成第二电容。
所述信号采集器通过第一导线与所述电流传感件相连，通过第二导线与所述第二屏蔽筒相连，通过第三导线与所述第三屏蔽筒相连，用于采集电流信号以及电压信号，并将所述电流信号以及所述电压信号以光数字量的形式通过光纤传递给外接处理器。
可选的，还包括接线盘，所述第一导线包括第一子导线以及第二子导线，所述第二导线包括第三子导线以及第四子导线，所述第三导线包括第五子导线以及第六子导线；
所述第一子导线的一端与所述电流传感件相连，另一端与所述接线盘的第一输入端相连；
所述第二子导线的一端与所述接线盘的第一输出端相连，另一端与所述信号采集器相连；
所述第三子导线的一端与所述第二屏蔽筒相连，另一端与所述接线盘的第二输入端相连；
所述第四子导线的一端与所述接线盘的第二输出端相连，另一端与所述信号采集器相连；
所述第五子导线的一端与所述第三屏蔽筒相连，另一端与所述接线盘的第三输入端相连；
所述第六子导线的一端与所述接线盘的第三输出端相连，另一端与所述信号采集器相连。
可选的，还包括处理器。
所述处理器通过光缆和/或电缆与所述信号采集器相连，用于基于所述电流信号以及所述电压信号，确定出目标电流信号以及目标电压信号。
可选的，还包括绝缘支撑架，所述电流传感件包括电流测量线圈以及线圈屏蔽；
所述电流测量线圈设置在所述线圈屏蔽内，且套设在所述导电杆上；
所述线圈屏蔽通过所述绝缘支撑架与所述壳体固定。
可选的，所述电流测量线圈为罗氏线圈。
可选的，所述壳体包括躯壳和封盖；
所述封盖与所述躯壳通过第一密封圈密封连接。
可选的，还包括法兰，
所述导电杆通过所述法兰与所述壳体固定。
可选的，所述法兰与所述壳体通过第二密封圈密封连接。
可选的，所述壳体与所述绝缘套管通过第三密封圈密封连接。
基于上述技术方案，本发明实施例提供了一种电流电压互感器，包括：壳体、绝缘套管、底座、导电杆、电流传感件、第一屏蔽筒、第二屏蔽筒、第三屏蔽筒以及信号采集器。其中，壳体与绝缘套管为中空结构，且壳体、绝缘套管以及底座形成封闭空腔。导电杆贯穿壳体，电流传感件设置在封闭空腔内，与壳体电气隔离，且套设在导电杆上，与导电杆同轴。第一屏蔽筒、第二屏蔽筒以及第三屏蔽筒设置在封闭空腔内，第一屏蔽筒与壳体电连接，且第一屏蔽筒与第二屏蔽筒同轴，第二屏蔽筒与第三屏蔽筒同轴，以使第一屏蔽筒与第二屏蔽筒形成第一电容，第二屏蔽筒与第三屏蔽筒形成第二电容。可见，本方案提供的电流电压互感器可以通过电流传感件进行电流检测，除此，还可以通过第二屏蔽筒以及第三屏蔽筒进行电压检测，结构简单，占用体积小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种电流电压互感器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电流电压互感器的又一结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种电流电压互感器的又一结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种电流电压互感器的又一结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种电流电压互感器的又一结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，图1为本实施例提供的一种电流电压互感器的结构图，该电流电压互感器包括：壳体1、绝缘套管2、底座3、导电杆4、电流传感件5、第一屏蔽筒6、第二屏蔽筒7、第三屏蔽筒8以及信号采集器9。
其中，壳体1与绝缘套管2为中空结构，且壳体1、绝缘套管2以及底座3形成封闭空腔101。在该封闭空腔101内充入绝缘气体，则能够使得设置在封闭空腔101内的器件与壳体1进行绝缘。
除此，本实施例提供的电流电压互感器中，将导电杆4贯穿壳体1，在本实施例中，导电杆4沿图中的第一方向X贯穿壳体1，当然，除了该第一方向X，根据设计需求，还可以将导电杆4沿其他方向贯穿壳体1，在此不进行举例。
值得一提的是，本实施例中，将电流传感件5设置在封闭空腔101内，与壳体1电气隔离，且套设在导电杆4上，与导电杆4同轴。当导电杆4中有电流通过时，电流传感件5会感应到与上述电流对应的微分小电压信号或电流信号，然后该小信号通过导线进行传输，实现了对电流信号的检测。
除此，在本实施例中，将第一屏蔽筒6、第二屏蔽筒7以及第三屏蔽筒8设置在封闭空腔101内，其中，第一屏蔽筒6与壳体1电连接，且第一屏蔽筒6与第二屏蔽筒7同轴，第二屏蔽7筒与第三屏蔽筒8同轴，以使第一屏蔽筒6与第二屏蔽筒7形成第一电容，第二屏蔽筒7与第三屏蔽筒8形成第二电容。
具体的，结合图2，第一电容C1的一端接高电压U1，第一电容C1的另一端与第二电容C2的一端相连，第二电容C2的另一端接地。然后通过采集第二电容C2的两端电压值，进而计算出高电压U1的值，实现电压信号的检测。
该信号采集器9通过第一导线201与电流传感件5相连，通过第二导线202与第二屏蔽筒7相连，通过第三导线203与第三屏蔽筒8相连，用于采集电流信号以及电压信号。
正如上述实施例所述，第一屏蔽筒6与壳体1电连接，因此，导电杆4上的电压可以通过壳体1传递至第一屏蔽筒6，使得第一屏蔽筒6的电位与导电杆4的电位相同，为高电位。且第一屏蔽筒6与第二屏蔽筒7形成一个同轴电容，即第一电容C1。第二屏蔽筒7与第三屏蔽筒8形成一个同轴电容，即第二电容C2。当第一屏蔽筒6上的电压U1发生变化时，第二屏蔽筒7以及第三屏蔽筒8之间也会感应到一个与第一屏蔽筒6成比例的低电压信号U2，其中U2＝U1*C2/C1。因此，通过第二导线202以及第三导线203对低电压信号进行采集，即可实现对电压U1的检测。
可见，本方案提供的电流电压互感器可以通过电流传感件进行电流检测，除此，还可以通过第二屏蔽筒以及第三屏蔽筒进行电压检测，结构简单，成本低，占用体积小。
除此，可以通过改变第一屏蔽筒6、第二屏蔽筒7和第三屏蔽筒8的尺寸改变它们之间的电容值，使得U1与U2成一定的比例。
具体的，如图3所示，本实例提供的电流电压互感器，还包括接线盘10。并且，第一导线201包括第一子导线201a以及第二子导线201b，第二导线202包括第三子导线202a以及第四子导线202b，第三导线203包括第五子导线203a以及第六子导线203b。
其中，第一子导线201a的一端与电流传感件5相连，另一端与接线盘10的第一输入端相连；
第二子导线201b的一端与接线盘10的第一输出端相连，另一端与信号采集器9相连；
第三子导线202a的一端与第二屏蔽筒7相连，另一端与接线盘10的第二输入端相连；
第四子导线202b的一端与接线盘10的第二输出端相连，另一端与信号采集器9相连；
第五子导线203a的一端与第三屏蔽8筒相连，另一端与接线盘10的第三输入端相连；
第六子导线203b的一端与接线盘10的第三输出端相连，另一端与信号采集器9相连。
可见，本实施例提供的电流电压互感器中，可以通过接线盘10对各子导线进行连接，进而实现对电流信号以及电压信号的传输。
在上述实施例的基础上，如图4所示，本实施例提供的电流电压互感器，还包括处理器11。其中，处理器11通过光缆和/或电缆与信号采集器9相连，用于基于电流信号以及电压信号，确定出目标电流信号以及目标电压信号。
具体的，在本实施例中，如图5所示，本电流电压互感器还包括绝缘支撑架12，电流传感件5包括电流测量线圈51以及线圈屏蔽52。
其中，电流测量线圈51设置在线圈屏蔽52内，且套设在导电杆4上。线圈屏蔽52通过支撑架12与壳体1固定。
值得一提的是，在本实施例中，电流测量线圈51可以为罗氏线圈或低功耗线圈。壳体1可以为分体式结构，包括躯壳1a和封盖1b。且，封盖1b与躯壳1a通过第一密封圈13密封连接。导电杆4通过法兰14与壳体1固定，且，法兰14与壳体1通过第二密封圈15密封连接。壳体1与绝缘套管2通过第三密封圈16密封连接。
其中，绝缘支撑为十字架结构，绝缘支撑的中间安装电流传感件，周围的四角股固定在躯壳上。导体与电流传感头中心孔同轴，电流流经导体时，电流传感件就会感应到电信号，电信号通过屏蔽线、接线盘传递给信号采集器。
该信号采集器安装在底座的接线盘内，信号采集器工作时需要就地取电，或通过控制室内的屏柜供电，或处理器激光供电；信号采集器接收到来自电流传感头和电压传感电容感应到的电信号后将其转化为光数字信号，通过光缆传给处理器，处理器将数据再解析后传递给电站的控制和保护系统使用。
综上，本发明提供了一种电流电压互感器，包括：壳体、绝缘套管、底座、导电杆、电流传感件、第一屏蔽筒、第二屏蔽筒以及第三屏蔽筒。其中，壳体与绝缘套管为中空结构，且壳体、绝缘套管以及底座形成封闭空腔。导电杆贯穿壳体，电流传感件设置在封闭空腔内，与壳体电气隔离，且套设在导电杆上，与导电杆同轴。第一屏蔽筒、第二屏蔽筒以及第三屏蔽筒设置在封闭空腔内，第一屏蔽筒与壳体电连接，且第一屏蔽筒与第二屏蔽筒同轴，形成第一电容，第二屏蔽筒与第三屏蔽筒同轴，形成第二电容。可见，本电流电压互感器可以通过电流传感件进行电流检测，还可以通过第二屏蔽筒以及第三屏蔽筒进行电压检测，结构简单，成本低，设备占地面积小。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种电流电压互感器，其特征在于，包括：壳体、绝缘套管、底座、导电杆、电流传感件、第一屏蔽筒、第二屏蔽筒、第三屏蔽筒以及信号采集器；
所述壳体与所述绝缘套管为中空结构，且所述壳体、所述绝缘套管以及所述底座形成封闭空腔；
所述导电杆贯穿所述壳体；
所述电流传感件设置在所述封闭空腔内，与壳体电气隔离，且套设在所述导电杆上，与导电杆同轴；
所述第一屏蔽筒、所述第二屏蔽筒以及所述第三屏蔽筒设置在所述封闭空腔内，所述第一屏蔽筒与所述壳体电连接，且第一屏蔽筒与第二屏蔽筒同轴，第二屏蔽筒与第三屏蔽筒同轴，以使所述第一屏蔽筒与所述第二屏蔽筒形成第一电容，所述第二屏蔽筒与所述第三屏蔽筒形成第二电容；其中，所述第一屏蔽筒的中心轴线位于所述绝缘套管的中空结构中，所述第一屏蔽筒位于所述绝缘套管的中空结构中，且与所述壳体固定连接；
所述信号采集器通过第一导线与所述电流传感件相连，通过第二导线与所述第二屏蔽筒相连，通过第三导线与所述第三屏蔽筒相连，用于采集电流信号以及电压信号，并将所述电流信号以及所述电压信号以光数字量的形式通过光纤传递给外接处理器。
2.根据权利要求1所述的电流电压互感器，其特征在于，还包括接线盘，所述第一导线包括第一子导线以及第二子导线，所述第二导线包括第三子导线以及第四子导线，所述第三导线包括第五子导线以及第六子导线；
所述第一子导线的一端与所述电流传感件相连，另一端与所述接线盘的第一输入端相连；
所述第二子导线的一端与所述接线盘的第一输出端相连，另一端与所述信号采集器相连；
所述第三子导线的一端与所述第二屏蔽筒相连，另一端与所述接线盘的第二输入端相连；
所述第四子导线的一端与所述接线盘的第二输出端相连，另一端与所述信号采集器相连；
所述第五子导线的一端与所述第三屏蔽筒相连，另一端与所述接线盘的第三输入端相连；
所述第六子导线的一端与所述接线盘的第三输出端相连，另一端与所述信号采集器相连。
3.根据权利要求1所述的电流电压互感器，其特征在于，还包括处理器，
所述处理器通过光缆和/或电缆与所述信号采集器相连，用于基于所述电流信号以及所述电压信号，确定出目标电流信号以及目标电压信号。
4.根据权利要求1所述的电流电压互感器，其特征在于，还包括绝缘支撑架，所述电流传感件包括电流测量线圈以及线圈屏蔽；
所述电流测量线圈设置在所述线圈屏蔽内，且套设在所述导电杆上；
所述线圈屏蔽通过所述绝缘支撑架与所述壳体固定。
5.根据权利要求4所述的电流电压互感器，其特征在于，所述电流测量线圈为罗氏线圈。
6.根据权利要求1所述的电流电压互感器，其特征在于，所述壳体包括躯壳和封盖；
所述封盖与所述躯壳通过第一密封圈密封连接。
7.根据权利要求1所述的电流电压互感器，其特征在于，还包括法兰，
所述导电杆通过所述法兰与所述壳体固定。
8.根据权利要求7所述的电流电压互感器，其特征在于，所述法兰与所述壳体通过第二密封圈密封连接。
9.根据权利要求1所述的电流电压互感器，其特征在于，所述壳体与所述绝缘套管通过第三密封圈密封连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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