CN112505388A - 电流测量设备和电流测量系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电流测量设备和电流测量系统，涉及电力设备技术领域。该电流测量设备用于测量电力设备的工频电流中叠加的高频电流，该电力设备包括载流导体，该电流测量设备包括第一罗氏线圈、第二罗氏线圈以及串联于第一罗氏线圈和第二罗氏线圈之间的电阻组件；第一罗氏线圈包括高频磁芯，第二罗氏线圈包括低频磁芯，在第一罗氏线圈和第二罗氏线圈套设于载流导体的情况下，载流导体中的工频电流在第一罗氏线圈中感应出的第一感应电压和在第二罗氏线圈中感应出的第二感应电压的大小相等，且第一感应电压和第二感应电压的方向相反。本申请实施例电流测量设备和电流测量系统能够提升电力设备的电流测量灵活性。

Description

电流测量设备和电流测量系统

技术领域

本申请涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种电流测量设备和电流测量系统。

背景技术

电网中部署有各种电力设备，电力设备安全可靠地运行才能确保电网安全可靠地供电，因此，有必要对电力设备运行过程中可能存在的异常进行检测。

电力变压器是电网中一种关键的电力设备，电力变压器是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备。通过测量电力变压器的工频电流中叠加的高频电流，能够监控电力变压器是否存在雷击、过电压等异常。相关技术中，一般是在电力变压器的套管末屏或接地线处加装电流传感器来测量电力变压器的高频电流。

然而，对于部分不接地的电力设备或套管末屏的接地线不唯一(会导致电流分流)的电力设备，上述测量高频电流的方法并不适用，电力设备的电流测量的灵活性较低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提升电力设备的电流测量灵活性的电流测量设备和电流测量系统。

第一方面，本申请实施例提供了一种电流测量设备，所述电流测量设备用于测量电力设备的工频电流中叠加的高频电流，所述电力设备包括载流导体，所述电流测量设备包括第一罗氏线圈、第二罗氏线圈以及串联于所述第一罗氏线圈和所述第二罗氏线圈之间的电阻组件；

所述第一罗氏线圈包括高频磁芯，所述第二罗氏线圈包括低频磁芯；

在所述第一罗氏线圈和所述第二罗氏线圈套设于所述载流导体的情况下，所述载流导体中的所述工频电流在所述第一罗氏线圈中感应出的第一感应电压和在所述第二罗氏线圈中感应出的第二感应电压的大小相等，且所述第一感应电压和所述第二感应电压的方向相反。

在其中一个实施例中，所述第一罗氏线圈与所述载流导体在工频电流下的第一互感值和所述第二罗氏线圈与所述载流导体在工频电流下的第二互感值的大小相等。

在其中一个实施例中，所述第一罗氏线圈包括第一绕线，所述第一绕线包括第一进线端和第一出线端；所述第二罗氏线圈包括第二绕线，所述第二绕线包括第二进线端和第二出线端；

若所述第一绕线在所述高频磁芯上的绕线方向和所述第二绕线在所述低频磁芯上的绕线方向相反，则所述第一出线端和所述第二进线端连接，且所述电阻组件串联于所述第一进线端和所述第二出线端之间。

在其中一个实施例中，若所述第一绕线在所述高频磁芯上的绕线方向和所述第二绕线在所述低频磁芯上的绕线方向相同，则所述第一出线端和所述第二出线端连接，且所述电阻组件串联于所述第一进线端和所述第二进线端之间。

在其中一个实施例中，所述高频磁芯由铁基非晶合金材质、纳米晶材质和铁氧体材质中的任意一种材质制成。

在其中一个实施例中，所述低频磁芯由硅钢片材质制成。

在其中一个实施例中，所述高频磁芯和所述低频磁芯均设置有预设长度的气隙。

在其中一个实施例中，所述高频磁芯和所述低频磁芯的尺寸相同，所述高频磁芯的气隙的长度和所述低频磁芯的气隙的长度相同，所述高频磁芯的绕线匝数和所述低频磁芯的绕线匝数相同。

在其中一个实施例中，所述高频磁芯和所述低频磁芯的磁饱和电流的电流值均大于所述载流导体的电流值。

第二方面，本申请实施例提供了一种电流测量系统，所述电流测量系统包括电力设备和如上述第一方面的电流测量设备；

其中，所述电力设备包括载流导体，所述电流测量设备用于套设于所述载流导体，以测量所述载流导体的工频电流中叠加的高频电流。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请实施例提供的电流测量设备，用于测量电力设备的工频电流中叠加的高频电流，该电力设备包括载流导体，该电流测量设备包括第一罗氏线圈、第二罗氏线圈以及串联于第一罗氏线圈和第二罗氏线圈之间的电阻组件，这样，第一罗氏线圈、第二罗氏线圈和电阻组件串联组成回路；第一罗氏线圈包括高频磁芯，第二罗氏线圈包括低频磁芯，在第一罗氏线圈和第二罗氏线圈套设于载流导体的情况下，载流导体中的工频电流在第一罗氏线圈中感应出的第一感应电压和在第二罗氏线圈中感应出的第二感应电压的大小相等，且第一感应电压和第二感应电压的方向相反；由此，在电流测量设备通过第一罗氏线圈和第二罗氏线圈套设于载流导体，来测量该载流导体的工频电流中叠加的高频电流时，由于工频电流感应出的第一感应电压和第二感应电压的大小相等且方向相反，所以第一感应电压和第二感应电压可以相互抵消，从而消除了工频电流感应出的电压信号；而对于高频电流而言，由于第二罗氏线圈采用的是低频磁芯，高频环境下低频磁芯的磁导率几乎与空气的磁导率接近，因此第二罗氏线圈相当于一根导线，即电流测量设备相当于一个自积分罗氏线圈，通过计算第一罗氏线圈的输出电压则可以得到该高频电流的电流值大小，从而达到对电力设备的高频电流进行测量的目的。本申请实施例提升了电力设备的高频电流测量的灵活性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种电流测量设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电流测量设备的等效电路图；

图3为本申请实施例提供的一种自积分罗氏线圈的等效电路图；

图4为本申请实施例提供的一种电流测量系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

电网中部署有各种电力设备，电力设备安全可靠地运行才能确保电网安全可靠地供电，因此，有必要对电力设备运行过程中可能存在的异常进行检测。

电力变压器是电网中一种关键的电力设备，电力变压器是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备。通过测量电力变压器的工频电流中叠加的高频电流，能够监控电力变压器是否存在雷击、过电压等异常。相关技术中，一般是在电力变压器的套管末屏或接地线处加装电流传感器来测量电力变压器的高频电流。

然而，对于部分不接地的电力设备或套管末屏的接地线不唯一(会导致电流分流)的电力设备，上述测量高频电流的方法并不适用，电力设备的电流测量的灵活性较低。

本申请实施例提供的电流测量设备，用于测量电力设备的工频电流中叠加的高频电流，该电力设备包括载流导体，该电流测量设备包括第一罗氏线圈、第二罗氏线圈以及串联于第一罗氏线圈和第二罗氏线圈之间的电阻组件，这样，第一罗氏线圈、第二罗氏线圈和电阻组件串联组成回路；第一罗氏线圈包括高频磁芯，第二罗氏线圈包括低频磁芯，在第一罗氏线圈和第二罗氏线圈套设于载流导体的情况下，载流导体中的工频电流在第一罗氏线圈中感应出的第一感应电压和在第二罗氏线圈中感应出的第二感应电压的大小相等，且第一感应电压和第二感应电压的方向相反；由此，在电流测量设备通过第一罗氏线圈和第二罗氏线圈套设于载流导体，来测量该载流导体的工频电流中叠加的高频电流时，由于工频电流感应出的第一感应电压和第二感应电压的大小相等且方向相反，所以第一感应电压和第二感应电压可以相互抵消，从而消除了工频电流感应出的电压信号；而对于高频电流而言，由于第二罗氏线圈采用的是低频磁芯，高频环境下低频磁芯的磁导率几乎与空气的磁导率接近，因此第二罗氏线圈相当于一根导线，即电流测量设备相当于一个自积分罗氏线圈，通过计算第一罗氏线圈的输出电压则可以得到高频电流的电流值大小，从而达到对电力设备的高频电流进行测量的目的。本申请实施例提升了电力设备的高频电流测量的灵活性。

请参考图1，其示出了本申请实施例提供的一种电流测量设备的结构示意图。本申请实施例电流测量设备用于测量电力设备的工频电流中叠加的高频电流，电力设备包括载流导体201，电流测量设备包括第一罗氏线圈101、第二罗氏线圈102以及串联于第一罗氏线圈101和第二罗氏线圈102之间的电阻组件103。

其中，第一罗氏线圈包括高频磁芯，第二罗氏线圈包括低频磁芯。在第一罗氏线圈和第二罗氏线圈如图1所示套设于载流导体的情况下，载流导体中的工频电流在第一罗氏线圈中感应出的第一感应电压和在第二罗氏线圈中感应出的第二感应电压的大小相等，且第一感应电压和第二感应电压的方向相反。

其中，载流导体可以是电力设备连接的用于电能传输的传输线缆。

本申请实施例中，高频磁芯由铁基非晶合金材质、纳米晶材质和铁氧体材质中的任意一种材质制成，高频磁芯的工作频率在几百kHz以上；低频磁芯由硅钢片材质制成，低频磁芯的工作频率上限为几百Hz。

本申请实施例中，第一罗氏线圈包括第一绕线，第一绕线以顺时针或者逆时针的方向缠绕在高频磁芯上，该第一绕线包括第一进线端和第一出线端，第一进线端可以是第一绕线在高频磁芯上绕线起始的一端，第一出线端可以是第一绕线在高频磁芯上绕线结束的一端。第二罗氏线圈包括第二绕线，第二绕线以顺时针或者逆时针的方向缠绕在低频磁芯上，该第二绕线包括第二进线端和第二出线端，第二进线端可以是第二绕线在低频磁芯上绕线起始的一端，第二出线端可以是第二绕线在低频磁芯上绕线结束的一端。

在一种可能的实施方式中，若第一绕线在高频磁芯上的绕线方向和第二绕线在低频磁芯上的绕线方向相同，例如，第一绕线在高频磁芯上的绕线方向和第二绕线在低频磁芯上的绕线方向均为逆时针方向，或者，第一绕线在高频磁芯上的绕线方向和第二绕线在低频磁芯上的绕线方向均为顺时针方向，则第一出线端和第二出线端连接，且电阻组件串联于第一进线端和第二进线端之间，这样，第一罗氏线圈、第二罗氏线圈和电阻组件串联组成回路。由于第一罗氏线圈和第二罗氏线圈的同名端反接，因此，载流导体中的工频电流在第一罗氏线圈中感应出的第一感应电压和其在第二罗氏线圈中感应出的第二感应电压的方向相反。

在另一种可能的实施方式中，若第一绕线在高频磁芯上的绕线方向和第二绕线在低频磁芯上的绕线方向相反，例如，第一绕线在高频磁芯上的绕线方向为顺时针方向，而第二绕线在低频磁芯上的绕线方向为逆时针方向，或者例如第一绕线在高频磁芯上的绕线方向为逆时针方向，而第二绕线在低频磁芯上的绕线方向为顺时针方向，则第一出线端和第二进线端连接，且电阻组件串联于第一进线端和第二出线端之间，这样，第一罗氏线圈、第二罗氏线圈和电阻组件串联组成回路。由于第一罗氏线圈和第二罗氏线圈的同名端反接，因此，载流导体中的工频电流在第一罗氏线圈中感应出的第一感应电压和其在第二罗氏线圈中感应出的第二感应电压的方向相反。

假设，载流导体中的工频电流在第一罗氏线圈中感应出的第一感应电压采用u_i1(t)表示，工频电流在第二罗氏线圈中感应出的第二感应电压采用u_i2(t)表示，则u_i1(t)和u_i2(t)的计算公式如公式1和公式2所示：

其中，M₁为第一罗氏线圈与载流导体在工频电流下的第一互感值，M₂为第二罗氏线圈和载流导体在工频电流下的第二互感值，i₁(t)为被测电流。本申请实施例中，第一罗氏线圈与载流导体在工频电流下第一互感值M₁和第二罗氏线圈和载流导体在工频电流下第二互感值M₂的大小相等，这样，载流导体中的工频电流在第一罗氏线圈中感应出的第一感应电压u_i1(t)和在第二罗氏线圈中感应出的第二感应电压u_i2(t)的大小则相等。

在一种可能的实施方式中，高频磁芯和低频磁芯均设置有预设长度的气隙，气隙即空气间隙。磁芯开气隙有利于提升磁芯的饱和电流，这样可以避免由于磁芯饱和导致的电流测量误差较大的问题。

在一种可能的实施方式中，高频磁芯和低频磁芯的尺寸相同，高频磁芯的气隙的长度和低频磁芯的气隙的长度相同，高频磁芯的绕线匝数和低频磁芯的绕线匝数相同，以此可以确保第一罗氏线圈与载流导体在工频电流下第一互感值M₁和第二罗氏线圈和载流导体在工频电流下第二互感值M₂的大小相等。

例如，第一罗氏线圈在制作时，采用内径d＝80mm，外径D＝100mm，高度h＝30mm的铁基非晶合金材质的高频磁芯(国标：1K101)，该高频磁芯的相对磁导率约为30000，饱和磁感应强度为1.56T，同时为了提高该高频磁芯的饱和电流以及稳定性，对该高频磁芯开长度为1mm的气隙。

对于第二罗氏线圈，采用内径d＝80mm，外径D＝100mm，高度h＝30mm的硅钢片材质的低频磁芯，该低频磁芯的相对磁导率约为10000，饱和磁感应强度为1.7T，同样地，对该低频磁芯开长度为1mm的气隙。

对于开气隙的磁芯，开气隙的磁芯的等效相对磁导率可通过如下公式3计算：

其中，μ_eq为开气隙的磁芯的等效相对磁导率，μ_Fe为磁芯本身的相对磁导率，l为磁芯的平均磁路长度，δ为开气隙的磁芯的气隙的长度，其中，l可以通过如下公式4计算得到：

在工频电流下，μ_Fe>>1，则可以认为

因此，由于高频磁芯的尺寸和低频磁芯的尺寸相同且两者的气隙的长度相同，工频电流下，将第一罗氏线圈和第二罗氏线圈的δ和l代入

从而高频磁芯和低频磁芯的等效相对磁导率相等，均为282.74。

第一罗氏线圈或第二罗氏线圈与载流导体在工频电流下互感值M可以通过由全电流定理推导出的公式5计算：

由于高频磁芯和低频磁芯的尺寸相同，即两者的内径d、外径D以及高度h相同，高频磁芯和低频磁芯的等效相对磁导率μ相等，高频磁芯的绕线匝数n和低频磁芯的绕线匝数n相同，从而第一罗氏线圈与载流导体在工频电流下第一互感值M₁和第二罗氏线圈和载流导体在工频电流下第二互感值M₂的大小相等。

因此，高频磁芯和低频磁芯的尺寸相同，高频磁芯的气隙的长度和低频磁芯的气隙的长度相同，高频磁芯的绕线匝数和低频磁芯的绕线匝数相同，可以确保第一罗氏线圈与载流导体在工频电流下第一互感值M₁和第二罗氏线圈和载流导体在工频电流下第二互感值M₂的大小相等。

以下，将对本申请实施例电流测量设备如何测量电力设备的工频电流中叠加的高频电流的原理进行介绍。

参见图2，图2为本申请实施例电流测量设备的等效电路图。

如图2所示，i₁(t)为被测电流；L₁为第一罗氏线圈的自感，L₂为第二罗氏线圈的自感；R_s1为第一罗氏线圈的内阻，R_s2为第二罗氏线圈的内阻；R_a为积分电阻，即电阻组件，u₀(t)为电阻组件两端的输出电压。

在工频电流下，M₁为第一罗氏线圈与载流导体在工频电流下第一互感值，M₂为第二罗氏线圈和载流导体在工频电流下第二互感值；u_i1(t)为载流导体中的工频电流在第一罗氏线圈中感应出的第一感应电压，u_i2(t)为载流导体中的工频电流在第二罗氏线圈中感应出的第二感应电压，u_i(t)为第一感应电压和第二感应电压叠加后的电压值。由于在工频电流下，u_i1(t)与u_i2(t)的大小相等且方向相反，因此u_i(t)＝0，所以工频电流的输出电压u₀(t)为0。

对于高频电流而言，由于第二罗氏线圈采用的是低频磁芯，一旦信号频率达到kHz以上，其磁导率会急剧下降，几乎与空气的磁导率接近，相对于在高频下仍有较大磁导率的第一罗氏线圈，第二罗氏线圈与载流导体之间的互感，第二罗氏线圈的自感可以忽略，所以对于高频电流，第二罗氏线圈相当于一根导线，即电流测量设备相当于一个自积分罗氏线圈。

参见图3，图3为本申请实施例自积分罗氏线圈的等效电路图。其中，i₁(t)为被测电流，即电力设备的载流导体中的高频电流，其产生随时间变化的磁场；M为第一罗氏线圈与载流导体之间的互感值；u_i(t)为第一罗氏线圈中感应出的电压，i(t)为第一罗氏线圈中的电流，R_a为积分电阻，即电阻组件，R_s为第一罗氏线圈的内阻，L为第一罗氏线圈的自感，C为等效杂散电容，u₀(t)为电阻组件两端的输出电压，这些参数的关系如公式6-公式8所示：

在图3所示的自积分罗氏线圈的等效电路图中忽略杂散电容C的影响，则：

由于高频电流的频率高(一般为几十kHz甚至更高)，则自积分罗氏线圈满足自积分条件：

若高频电流的等效角频率为ω，则公式10可以表示为：

ωL>>R_a+R_s 公式11

这样，在公式9中忽略i(t)(R_a+R_s)，则推导得到：

由此，电阻组件两端的输出电压u₀(t)，即高频电流在第一罗氏线圈中感应出的电压u₀(t)为：

在一种可能的实施方式中，第一罗氏线圈的自感L可以通过实验测定，第一罗氏线圈与载流导体的互感值M可以通过电桥及标准互感的测定法测得，这样，通过公式15则可以得到电阻组件两端的输出电压u₀(t)，即高频电流在第一罗氏线圈中感应出的电压u₀(t)，从而得到高频电流的电流值。

在另一种可能的实施方式中，第一罗氏线圈与载流导体的互感值M也可以通过上述公式5计算；第一罗氏线圈的自感L可以通过以下公式16表示：

将公式16和公式4代入公式15，则得到：

这样，通过公式17则得到电阻组件两端的输出电压u₀(t)，即高频电流在第一罗氏线圈中感应出的电压u₀(t)，从而得到高频电流的电流值。

本申请实施例中，高频磁芯和低频磁芯的磁饱和电流的电流值均大于载流导体的电流值，这样，可以确保高频电流的正常测量。

以下将通过一个举例来说明本申请实施例电流测量设备测量高频电流的过程。

例如，假设第一罗氏线圈的高频磁芯内径d＝80mm，外径D＝100mm，高度h＝30mm，该高频磁芯的相对磁导率约为30000，饱和磁感应强度为1.56T，该高频磁芯的气隙长度为1mm；第二罗氏线圈的低频磁芯内径d＝80mm，外径D＝100mm，高度h＝30mm，该低频磁芯的相对磁导率约为10000，饱和磁感应强度为1.7T，该低频磁芯的气隙长度为1mm。假设第一罗氏线圈的绕线匝数n和第二罗氏线圈的绕线匝数n均为400，在工频电流下，通过公式5计算得到M₁＝M₂＝151.4μH，L₁＝L₂＝60.56mH。对于频率在10KHZ以上的高频电流，第一罗氏线圈的等效相对磁导率不变，而第二罗氏线圈的等效相对磁导率几乎与空气相同，即为1，此时M₂＝0.535μH，L₂＝214.2μH，而M₁ L₁几乎不变，M₂ L₂相对于M₁ L₁可以忽略，即电流测量设备相当于一个自积分罗氏线圈，若取R_a＝1000Ω，在高频电流为30KHZ的情况下：

ωL₁＝11415.3Ω>>R_a+R_s≈R_a＝1000Ω

该自积分罗氏线圈满足自积分条件，通过公式17则得到电阻组件两端的输出电压u₀(t)，即高频电流在第一罗氏线圈中感应出的电压u₀(t)，从而得到高频电流的电流值。

本申请实施例中，可以采用如下公式18计算高频磁芯的磁饱和电流的电流值Iμmax：

由于高频磁芯和低频磁芯的尺寸、等效相对磁导率均相同，而高频磁芯的饱和磁感应强度小于低频磁芯，因此只需考虑高频磁芯的饱和情况，通过公式18计算得到Iμmax＝1236.3A，对于电力设备的一次侧，其一般都具有较大的工频电流的流入(可达数百甚至上千安培)，而过电压或局部放电产生的高频电流一般都在毫安甚至更低的量级，因此，本申请实施例高频磁芯的磁饱和电流的电流值Iμmax远大于高频电流的量级，高频磁芯的磁饱和电流的电流值大于高频电流的电流值确保了高频电流的正常测量。

需要说明的是，本申请发明人在研究过程中发现，由于工频电流远远大于高频电流，因此，若使用常规罗氏线圈测量工频大电流中叠加的高频电流，在常规罗氏线圈不满足自积分的条件下，即：

而R_a>>R_s，因此，在公式9中忽略

i(t)*R_s，则：

即在工频电流下，常规罗氏线圈的输出电压等于工频电流感应出的全部电压。

若假设

在常规罗氏线圈测量200A工频电流中叠加的1mA高频小电流时，可以通过公式20计算常规罗氏线圈输出的工频电压分量为12.57V，通过公式17计算得到高频电压分量为5mV。要在如此大的工频电压中分离出高频小信号，发明人考虑到利用滤波电路与放大电路，但是由于信号处理电路本身存在着噪声，且信噪比很低，较小的高频信号(5mV)很容易淹没在噪声中无法分离，其次，较大的工频电压(12.57V)会使滤波电路产生不可忽略的发热现象。

本申请实施例的电流测量设备，由于工频电流感应出的电压被抵消而高频电流感应出的电压不受影响，因此可以极大地提高信噪比，从根源上极大地减小了工频大电流对电流测量设备输出电压的影响，相比于采用滤波器与放大器提取高频小信号的方法，本申请实施例的电流测量设备没有滤波电路的发热和有源器件带来的噪声干扰等问题。

在一个实施例中，参见图4，提供一种电流测量系统。如图4所示，该电流测量系统包括电力设备200和电流测量设备，电力设备200包括载流导体201，电流测量设备用于套设于载流导体201，以测量载流导体201的工频电流中叠加的高频电流。

其中，电流测量设备包括第一罗氏线圈101、第二罗氏线圈102以及串联于第一罗氏线圈101和第二罗氏线圈102之间的电阻组件103；第一罗氏线圈101包括高频磁芯，第二罗氏线圈102包括低频磁芯；在第一罗氏线圈101和第二罗氏线圈102套设于载流导体201的情况下，载流导体201中的工频电流在第一罗氏线圈101中感应出的第一感应电压和在第二罗氏线圈102中感应出的第二感应电压的大小相等，且第一感应电压和第二感应电压的方向相反。

基于图4所示的实施例，在一种可能的实施方式中，第一罗氏线圈与载流导体在工频电流下第一互感值和第二罗氏线圈和载流导体在工频电流下第二互感值的大小相等。

基于图4所示的实施例，在一种可能的实施方式中，第一罗氏线圈包括第一绕线，第一绕线包括第一进线端和第一出线端；第二罗氏线圈包括第二绕线，第二绕线包括第二进线端和第二出线端；

若第一绕线在高频磁芯上的绕线方向和第二绕线在低频磁芯上的绕线方向相反，则第一出线端和第二进线端连接，且电阻组件串联于第一进线端和第二出线端之间。

基于图4所示的实施例，在一种可能的实施方式中，若第一绕线在高频磁芯上的绕线方向和第二绕线在低频磁芯上的绕线方向相同，则第一出线端和第二出线端连接，且电阻组件串联于第一进线端和第二进线端之间。

基于图4所示的实施例，在一种可能的实施方式中，高频磁芯由铁基非晶合金材质、纳米晶材质和铁氧体材质中的任意一种材质制成；低频磁芯由硅钢片材质制成。

基于图4所示的实施例，在一种可能的实施方式中，高频磁芯和低频磁芯均设置有预设长度的气隙。

基于图4所示的实施例，在一种可能的实施方式中，高频磁芯和低频磁芯的尺寸相同，高频磁芯的气隙的长度和低频磁芯的气隙的长度相同，高频磁芯的绕线匝数和低频磁芯的绕线匝数相同。

基于图4所示的实施例，在一种可能的实施方式中，高频磁芯和低频磁芯的磁饱和电流的电流值均大于载流导体的电流值。

本申请实施例电流测量系统的实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电流测量设备，其特征在于，所述电流测量设备用于测量电力设备的工频电流中叠加的高频电流，所述电力设备包括载流导体，所述电流测量设备包括第一罗氏线圈、第二罗氏线圈以及串联于所述第一罗氏线圈和所述第二罗氏线圈之间的电阻组件；

所述第一罗氏线圈包括高频磁芯，所述第二罗氏线圈包括低频磁芯；

在所述第一罗氏线圈和所述第二罗氏线圈套设于所述载流导体的情况下，所述载流导体中的所述工频电流在所述第一罗氏线圈中感应出的第一感应电压和在所述第二罗氏线圈中感应出的第二感应电压的大小相等，且所述第一感应电压和所述第二感应电压的方向相反。

2.根据权利要求1所述的电流测量设备，其特征在于，所述第一罗氏线圈与所述载流导体在工频电流下的第一互感值和所述第二罗氏线圈与所述载流导体在工频电流下的第二互感值的大小相等。

3.根据权利要求1所述的电流测量设备，其特征在于，所述第一罗氏线圈包括第一绕线，所述第一绕线包括第一进线端和第一出线端；所述第二罗氏线圈包括第二绕线，所述第二绕线包括第二进线端和第二出线端；

若所述第一绕线在所述高频磁芯上的绕线方向和所述第二绕线在所述低频磁芯上的绕线方向相反，则所述第一出线端和所述第二进线端连接，且所述电阻组件串联于所述第一进线端和所述第二出线端之间。

4.根据权利要求3所述的电流测量设备，其特征在于，若所述第一绕线在所述高频磁芯上的绕线方向和所述第二绕线在所述低频磁芯上的绕线方向相同，则所述第一出线端和所述第二出线端连接，且所述电阻组件串联于所述第一进线端和所述第二进线端之间。

5.根据权利要求1所述的电流测量设备，其特征在于，所述高频磁芯由铁基非晶合金材质、纳米晶材质和铁氧体材质中的任意一种材质制成。

6.根据权利要求1所述的电流测量设备，其特征在于，所述低频磁芯由硅钢片材质制成。

7.根据权利要求1所述的电流测量设备，其特征在于，所述高频磁芯和所述低频磁芯均设置有预设长度的气隙。

8.根据权利要求7所述的电流测量设备，其特征在于，所述高频磁芯和所述低频磁芯的尺寸相同，所述高频磁芯的气隙的长度和所述低频磁芯的气隙的长度相同，所述高频磁芯的绕线匝数和所述低频磁芯的绕线匝数相同。

9.根据权利要求1所述的电流测量设备，其特征在于，所述高频磁芯和所述低频磁芯的磁饱和电流的电流值均大于所述载流导体的电流值。

10.一种电流测量系统，其特征在于，所述电流测量系统包括电力设备和如权利要求1-9任一项所述的电流测量设备；

其中，所述电力设备包括载流导体，所述电流测量设备用于套设于所述载流导体，以测量所述载流导体的工频电流中叠加的高频电流。

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