CN201060243Y - 感应式杆塔漏电传感器 - Google Patents

Abstract

一种感应式杆塔漏电传感器，本传感器由带铁芯(1)的线圈(2)构成的感应单元，抗干扰护罩(3)，接线端子(4)和绝缘安装座(5)组成，抗干扰护罩(3)罩在感应单元外部，感应单元和抗干扰护罩(3)安装在绝缘安装座(5)上，接线端子(4)一头接感应单元电信号输出端，另一头接检测系统的输入接口。感应单元利用电磁感应原理将杆塔漏电电流产生的磁场以电信号的方式表现出来，并通过接线端子接入检测系统，最终得到对杆塔漏电电流的监控信息。本传感器具有性价比高，抗干扰能力强，运行可靠、稳定，监测信息反应速度快，用户使用方便灵活，维护工作量小，适应多种复杂环境的特点。

Description

感应式杆塔漏电传感器

技术领域

本实用新型属于电力电子技术。具体涉及利用电磁感应原理检测输电线路中每根杆塔的漏电情况的感应式杆塔漏电传感器。

背景技术

电力的有效和安全传输是国家经济建设的重要保证，随着我国经济的高速发展和改革的深入进行，在构建节约型社会思想的指导下，需要进一步提高电能传输的质量和效率，按时检测输电线路中每根杆塔的漏电情况，能够更好的保证电力生产和传输设施的正常运行。传统的杆塔漏电检测方法是使用行波法进行故障的搜寻和定位，有时还需要人工寻线，费时费力而且无法做到实时监控；而现有的杆塔电流传感器又有一些不足：如杆塔监测设备过于复杂，操作性差，价格昂贵等，不利于电力监测自动化的普及。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种经济实用的感应式杆塔漏电传感器，该传感器利用了电磁感应原理，当杆塔出现漏电电流时，在杆塔铁架的周围便产生一个磁场，在漏电电流I的作用下，在磁场的某一位置的磁感应强度为

$B=\frac{\mathrm{\μI}}{2\mathrm{\πr}}$ (r是某点离铁杆的距离)(1)

$\mathrm{\Φ}=N\underset{S=l_1{l}_2}{\∫\∫}\stackrel{\→}{B}d\stackrel{\→}{S}$

<math><mrow> <mo>=</mo> <mi>N</mi> <msubsup> <mo>&amp;Integral;</mo> <mi>x</mi> <mrow> <mi>x</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>l</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </msubsup> <mfrac> <mi>&amp;mu;I</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;r</mi> </mrow> </mfrac> <msub> <mi>l</mi> <mn>2</mn> </msub> <mi>dr</mi> </mrow> </mrow></math>

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又 $\mathrm{\&epsiv;}=-\frac{\mathrm{\&Delta;\&Phi;}}{\mathrm{\&Delta;t}}---\left(3\right)$

令 $S=\frac{\mathrm{N\&mu;}{l}_2}{2\mathrm{\&pi;}}\ln \frac{x+l_1}{x}$ 则 $I=-\frac{1}{S}\&Integral;\mathrm{\&epsiv;dt}---\left(4\right)$

其中，B为磁感应强度，μ为磁导率，Φ为磁通量，L₁为感应部分的长，L₂为感应部分的宽，N为线圈匝数，ε为感应输出的电信号强度，X为待定值。

实现本实用新型目的的一种感应式杆塔漏电传感器，其特征在于该传感器由带铁芯的线圈构成的感应单元、抗干扰护罩、接线端子、以及绝缘安装座组成，抗干扰护罩罩在感应单元外部，感应单元和抗干扰护罩安装在绝缘安装座上，接线端子一头接感应单元电信号输出端，另一头接检测系统的输入接口。

感应单元利用电磁感应原理将杆塔漏电电流产生的磁场转化为电信号，抗干扰护罩罩在感应单元外部，用于屏蔽外部电磁干扰，传感器通过接线端子接入检测系统。

其中，所述的铁芯采用高磁导率的多片硅钢片迭成；所述的线圈的绕线匝数N＝100/D，其中D为线圈所用绕线的直径；所述的抗干扰护罩采用高导电率的材料制成，其材料为铜、铝。

根据式(4)可知，传感器将漏电电流的信息以电信号ε的方式通过接线端子输出，根据ε的值就可知道杆塔漏电电流I的大小，即能够监测杆塔上的电流变化情况。

本感应式杆塔漏电传感器主要有电磁转化、信号输出、抗干扰三大功能。

所述的电磁转化主要是通过感应单元的电磁感应，将杆塔漏电电流产生的磁场以电信号的方式表现出来。

所述的信号输出是将检测到的信息通过接线端子输出给其他的处理设备，以完成信号的传输和处理。

所述的抗干扰功能是为本传感器提供一个相对稳定的工作环境，避免外部电磁干扰对传感器的精度产生影响。

本实用新型优点如下：

(1)设备性能价格比高，一次性购买设备费用低，运行过程中的成本低，监测信息反应速度快。

(2)用户使用方便灵活，维护工作量小。

(3)应用性强，能够方便的应用于不同工业场合的漏电检测系统。

(4)精度较高，抗干扰能力强。

附图说明

图1为本感应式电流传感器应用结构示意图

图中标识代表的零件名称：1铁芯，2线圈，3抗干扰护罩，4接线端子，5绝缘安装座。

具体实施方式

本感应式电流传感器的应用结构示意图如图1所示，本感应式电流传感器由铁芯1、线圈2、抗干扰护罩3、接线端子4和绝缘安装座5组成，铁芯1与线圈2构成的感应单元，抗干扰护罩罩在感应单元外部，防止外部电磁辐射对传感器的影响，为传感器提供一个相对稳定的工作环境，感应单元利用电磁感应原理将杆塔漏电电流产生的磁场以电信号的方式表现出来，并通过接线端子4接入检测系统，最终得到对杆塔漏电电流的监控信息。

在外观结构上，本感应式杆塔漏电传感器采用扁平结构，从而可有效的采集杆塔漏电电流的变化，且受外界影响相对较小，同时便于安装。

在感应单元制作上，铁芯1采用高磁导率的多片硅钢片迭成，以提高传感器的灵敏度；在感应线圈的制作上，要尽量增加线圈的绕线面积；线圈的绕线匝数N＝100/D，D为线圈所用绕线的直径。这样就合理有效的提高了感应单元的灵敏度，并最大程度地避免了磁饱和现象的发生。

在传感器参数关系设定上，根据图1所示的尺寸，知L₁＝20mm，L₂＝10mm，并且在实际安装中即可确定x的值，结合(4)式可以得出系数S，从而确定了感应电压和漏电电流的关系，最后根据现场对系数S进行适当修正。

在传感器抗干扰性能上，为了防止外部电磁辐射对传感器的影响，传感器的护罩采用高导电率的材料，如铜、铝等，利用屏蔽体产生的涡流反磁场，抵消干扰磁场，从而实现电磁屏蔽，同时还能实现静电屏蔽，使本传感器拥有了较强的抗干扰能力。这样在环境十分复杂的场所也能安装本感应式传感器，很好的避免了高压传输线路、气候、电磁波等多种因素对本传感器的影响。

本感应式杆塔漏电传感器主要有电磁转化、信号输出、抗干扰三大功能。

电磁转化主要是通过感应单元的电磁感应，将杆塔漏电电流产生的磁场以电信号的方式表现出来。

信号输出是将检测到的信息通过接线端子输出给其他的处理设备，以完成信号的传输和处理。

抗干扰功能是为本传感器提供一个相对稳定的工作环境，避免外部电磁干扰对传感器的精度产生影响。

本传感器具有以下主要特点：

(1)运行可靠、稳定。

(2)设备成本和运行成本低，监测信息反应速度快。

(3)可有效的检测出杆塔漏电事故，减少不必要的电能损耗，提高了能源的使用效率。

(4)设备安装、维护方便，适应多种复杂环境。

Claims (4)

1.一种感应式杆塔漏电传感器，其特征是，它由带铁芯(1)的线圈(2)构成的感应单元，抗干扰护罩(3)，接线端子(4)和绝缘安装座(5)组成，抗干扰护罩(3)罩在感应单元外部，感应单元和抗干扰护罩(3)安装在绝缘安装座(5)上，接线端子(4)一头接感应单元电信号输出端，另一头接检测系统的输入接口。

2.如权利要求1所述的感应式杆塔漏电传感器，其特征是，所述的铁芯(1)采用高磁导率的多片硅钢片迭成。

3.如权利要求1所述的感应式杆塔漏电传感器，其特征是，所述的线圈(2)的绕线匝数N＝100/D，其中D为线圈所用绕线的直径。

4.如权利要求1所述的感应式杆塔漏电传感器，其特征是，所述的护罩(3)采用高导电率的材料制成，其材料为铜、铝。

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