CN1558250A - 大电流快速记忆传感器 - Google Patents

Abstract

一种大电流快速记忆传感器，主要适用于电力系统输电线路的故障检测。含有置于空心臂内的由螺旋形耦合线圈构成的电流耦合器，能够将大电流迅速地变成小电流，再经过将电流信号变成电压信号以及进行波形放大整形后，快速地输进雷击电流峰值和工频电流峰值两个保持器内，两个保持器分别将雷击电流的峰值和工频电流的峰值锁存和记忆。所以本发明的传感器能够分别地测量雷击电流和工频电流。具有测量快速准确，安全可靠，安装和维修方便的特点。

Description

大电流快速记忆传感器

技术领域

本发明涉及一种大电流快速记忆传感器，主要适用于电力系统输电线路的故障检测。

背景技术

输电线路上的绝缘子长时间暴露在大气中，受气候和环境条件的影响，会在外界因素的作用下(如在雷击、雾、下雨、污秽等)发生闪络，导致输电线路故障的发生，这些是电网运行中不可避免的问题。

输电线路发生故障时，有多种故障情况，在遭受雷击时，其雷击电流的频率仅在25μS左右，而其工频电流一般为20～60ms，二者相差近千倍。采用常规的传感器一般是达不到输电线路故障检测的要求，必须采用适用于输电线路故障特定要求的传感器。

在先技术中的传感器中的电流耦合器，一般是采用磁性材料或铁磁材料制成的磁饱和耦合器，它在测量应用过程中有许多局限性。主要是反映在它的频率响应速度较慢，而且它的磁饱和曲线不是一条线性曲线，工作在磁饱和区内时，就不能真实地反映其一次具体的量化值。因此在特殊条件下使用时，很不方便。最主要的还是它的频率响应达不到要求，是影响测量的关键。

发明内容

本发明为了克服上述在先技术中的问题，为用在电力系统输电线路的故障检测终端上，对特殊故障电流的检测和定位，提供一种大电流快速记忆传感器。

本发明为达到上述的目的，所采取的技术方案是：在构成开合式的封闭形整体结构的空心臂内，置放螺旋形耦合线圈作为电流耦合器，电流耦合器先将接收到的大电流变成小电流，再经过高速积分器将电流值变成电压值，经过放大调整电路对其信号波形进行整形和放大后，分别输进雷击电流峰值保持器和工频电流峰值保持器，分别地将雷击电流的峰值和工频电流的峰值快速地锁存和记忆。由两个保持器的输出端分别能够测得雷击和工频电流的脉冲信号。从而确定输电线路的故障电流和位置。

本发明的传感器的优点是显著的。

1，如上述的技术方案，本发明的传感器是将大电流(0～10KA)变成小电流低电压(2.5V)输出，这就使得后续的测量元件容易选择，而且测量精度也容易提高，测量又安全又可靠。

2，有两个保持器——雷击电流峰值保持器和工频电流峰值保持器，分别将雷击电流的最大值和工频电流的最大值快速(0～20μS)地锁存和记忆。测量其雷击电流峰值保持器的输出端，有雷击脉冲信号(频率为25μS左右)输出，即可确定输电线路已有故障。并可根据电流的峰值确定故障电流的大小及其位置。以及能够决定排除故障所要采取的措施。

3，如上述的结构，本发明的传感器能够鉴别不同的电流信号，即能够鉴别出雷击电流或工频电流的信号。

4，本发明的传感器是开合式的，即构成封闭形整体结构的空心臂有可以打开和闭合的活动臂，这使得安装和维修均比较方便。

附图说明

图1是本发明大电流快速记忆传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明传感器的结构。

如图1所示的结构，本发明的传感器，含有构成封闭形整体结构的空心臂1，置于空心臂1内的电流耦合器2，与电流耦合器2输出端相联的高速积分器3，与高速积分器3输出端相联的放大调幅电路4；放大调幅电路4的输出端分别联接有信号跟踪输出器5、雷击电流峰值保持器6和工频电流峰值保持器7。含有复位信号输入源9分别联接到雷击电流峰值保持器6和工频电流峰值保持器7上。

所说的电流耦合器2是由螺旋形耦合线圈构成。这种电流耦合器能够快速地将大电流变成小电流。这要比在先技术中所用的磁饱和耦合器优越得多。主要是响应速度快，能够达到雷击电流所要求的响应速度0～20μS。

含有+5V电源8分别提供给高速积分器3、放大调幅电路4和信号跟踪输出器5的+5V电压。

含有-5V电源10分别提供给高速积分器3、放大调幅电路4和工频电流峰值保持器7所需要的-5V电压。

所说的由空心臂1构成封闭形整体结构的形状可以是三角形，或是四边形，或是菱形，或是圆形。本实施例中，封闭形整体结构的形状是等边三角形，这种形状比较更适合于装在杆塔11上。如图1所示。

所说的封闭形整体结构是开合式的。构成整体结构的空心臂1含有一段是活动的，称为活动臂101，活动臂101上带有锁扣。当安装或维修时，打开活动臂101，因此，安装或维修均比较方便。安装或维修完毕，闭合活动臂101，并由锁扣锁住。牢靠又安全。

如上述图1的结构，将本发明的传感器置于输电线路的故障检测终端中，置于架设输电线路的杆塔11上。当输电线路正常运行时，杆塔11上没有任何电流，此时，在传感器中雷击电流峰值保持器6的雷击脉冲信号输出端601没有信号输出。而在工频电流峰值保持器7的工频脉冲信号输出端701可测得到脉冲信号，这个脉冲信号的脉冲宽度为20ms～60ms，这正是工频信号的脉冲宽度。当输电线路发生故障，如杆塔11上绝缘子发生闪络，或雷击击中输电线路，或雷击击中杆塔，故障电流会经杆塔流向大地。此时，置于杆塔上的电流耦合器2的耦合线圈迅速地将大电流变成小电流传给高速积分器3，高速积分器3又迅速地将电流信号变成电压信号传给放大调幅电路4，放大调幅电路4将信号波形进行整形和放大后，快速地输进雷击电流峰值保持器6内，将雷击电流的峰值锁存和记忆。此时，在雷击脉冲信号输出端601测得到脉冲信号输出，脉冲宽度仅为25μS，这正是雷击电流的频率。这个频率要比上述的工频电流的频率小了近千倍。

当上述测量一次记录过后，由复位信号输入源9输入复位信号，使雷击电流峰值保持器6和工频电流峰值保持器7立即复原，恢复到零位，待下一次的测量。

所说的信号跟踪输出器5在传感器工作时，实时地跟踪和鉴别脉冲宽度。

由上述的具体实施例，充分地说明了上述本发明的显著特点。

Claims (5)

1、一种大电流快速记忆传感器，含有由空心臂(1)构成的封闭形整体结构，置于空心臂(1)内的电流耦合器(2)，其特征在于所说的电流耦合器(2)是由螺旋形耦合线圈构成，含有置于空心臂(1)内的与电流耦合器(2)输出端相联的高速积分器(3)，与高速积分器(3)输出端相联的放大调整电路(4)，放大调整电路(4)的输出端分别联接有信号跟踪输出器(5)、雷击电流峰值保持器(6)和工频电流峰值保持器(7)，含有复位信号输入源(9)分别联接到雷击电流峰值保持器(6)和工频电流峰值保持器(7)上。

2、根据权利要求1所述的大电流快速记忆传感器，其特征在于含有+5V电源(8)分别提供给高速积分器(3)、放大调幅电路(4)和信号跟踪输出器(5)的+5V电压。

3、根据权利要求1所述的大电流快速记忆传感器，其特征在于含有-5V电源(10)分别提供给高速积分器(3)、放大调幅电路(4)和工频电流峰值保持器(7)所需要的-5V电压。

4、根据权利要求1所述的大电流快速记忆传感器，其特征在于所说的由空心臂(1)构成整体结构的形状是三角形，或是四边形，或是菱形，或是圆形。

5、根据权利要求1所述的大电流快速记忆传感器，其特征在于所说的构成封闭形的整体结构是开合式的，构成整体结构的空心臂(1)含有带锁扣的活动臂(101)。