CN201364814Y - 无源型高压无线电流互感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无源型高压无线电流互感器，包括：信号线圈、电源线圈、无线通信模块、主模块、外壳。所述的主模块包括电源电路、采样电路、主控单元CPU。所述的外壳由其上半部分的圆柱形顶盒、中间的绝缘子及底部的底座组成，三部分为一体化设计。高压无线电流传感器分别串接在电力变压器高压或低压侧的三相电力线上，对线路电流进行检测和量化计算，得出当前所测得的电流值，并通过微功耗无线电路将电流数值发送到数据转换器或GPRS/GSM现场服务终端上。通过使用无源型高压无线电流互感器可以使电监测系统更趋完善，用电管理人员能够及时准确地了解电表、电缆、互感器等用电设备的运行状态。

Description

无源型高压无线电流互感器

技术领域

本实用新型涉及一种电流互感器，特别是涉及一种高压无线电流互感器。

背景技术

目前普遍采用的需求侧管理手段如负控管理等都存在一个严重问题，那就是负控终端都使用在用电环节的最末端，不能够对前端的电表、电缆、互感器等用电设备进行有效的监测，使这些环节成为不法窃电分子攻击的目标，例如：通过强磁干扰使电流变送器磁路饱和电流波形严重畸变造成损失电量；通过二次电缆电流分流窃取电量等，造成电能流失而监测终端却很难发现。

要完整地监测诸如电表、电缆及互感器等用电设备的运行状态，就要对其施以输入激励并采集其输出，由监控主机对输入输出比较得出对用电设备运行状态的判断。通常抄表及负控终端采集的电量都是用电末端电量，即用电设备的输出数据；要采集用电设备前端即线路进线侧输入电量，就必须在线路进线侧安装专用的互感器及采集设备，难点主要包括：

1、为防止人为破坏，互感器及采集设备需要安置在难以触及的地方，最好是直接安装在架空线路上，这就要求互感器及采集设备体积小巧。

2、由于远离地面，又要求相对独立防止被破坏，监测设备运行所用的电源不能通过正常供电取用，必须就近取电，10KV架空线路上取电难度可想而知。

3、采集设备采集到的电量数据需要传递给监控主机，才能被监控主机用来做输入量与输出量的比较以判断用电设备的状态是否正常。因为远离地面及防止被破坏，采集设备与监控主机之间不方便采用有线通讯，而所处的10KV架空线路工作环境对采用无线通讯方式提出了很大的挑战，要求可靠性高，传输距离远。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无源型高压无线电流互感器，针对以上所述问题提出以下技术方案：

一种无源型高压无线电流互感器，如图1所示，包括主模块、电源线圈、信号线圈、无线通信模块、外壳。

所述的无源型高压无线电流互感器体积小巧，重量轻，便于架空安装。

所述的电源线圈和信号线圈是在外壳的中间，高压接线柱穿过两线圈，里面用电子塑封胶来填充固定。

所述的主模块包括电源电路、采样电路、主控单元CPU。进一步地，电源电路又分为电源电路1和电源电路2。

所述的电源线圈工作在饱和态，由此线圈接出两根线，提供给主模块做工作电源。

所述的信号线圈工作在线性态，由此线圈接出两根线，提供给主模块做采样电压。

所述的无线通信模块靠它本身带的小天线与外面对应的收发单元进行信号传输。进一步地，所述的无线通信模块与主模块之间用四根线连接，其中两根线为无线通信模块的工作电源，两根线为主模块与无线通信模块之间信号传输的信号线。

所述的外壳由其上半部分的圆柱形顶盒、中间的绝缘子及底部的底座组成，三部分为一体化设计。进一步地，所述的圆柱形顶盒采用特制ABS工程塑料，具有耐高温、阻燃性能好、抗老化等特点，适宜长期室外使用；所述的绝缘子采用硅橡胶材料。

有益效果：

目前，负控终端降线损效果不明显，所述的无源型高压无线电流互感器按DL-645标准执行，可以实现和现有负控系统无缝连接，在原有资源充分利用的基础上，实现对需求侧闭环监控。

通过使用无源型高压无线电流互感器可以使用电监测系统更趋完善，用电管理人员能够及时准确地了解电表、电缆、互感器等用电设备的运行状态，从而更加准确地监测到各项用电数据，对各项损耗做更加准确的判断和治理，达到有效治理线损的目的。

附图说明

图1为无源型高压无线电流互感器基本组成图；

图2为无源型高压无线电流互感器的主模块中的电源电路1；

图3为无源型高压无线电流互感器的主模块中的电源电路2；

图4为无源型高压无线电流互感器的主模块中的采样电路；

图5为无源型高压无线电流互感器的母排式安装方式；

图6为无源型高压无线电流互感器的穿心式安装方式；

图7为无源型高压无线电流互感器的开启式安装方式。

具体实施方式

所述的无源型高压无线电流互感器分别串接在电力变压器高压或低压侧的三相电力线上，利用电力线上流过的电流产生高压无线电流互感器的工作电源，对线路电流进行检测和量化计算，得出当前所测得的电流值，并通过微功耗无线电路将电流数值发送到数据转换器或GPRS/GSM现场服务终端上。

所述的无源型高压无线电流互感器串接在电流回路中而二次线圈的信号是通过无线传输，由于二次线圈的参考地是虚地，一次线圈和二次线圈可以是等电位，因而无耐压要求。其中二次线圈即为上面所述的电源线圈和信号线圈。

所述的无源型高压无线电流互感器，收发一体，为半双工工作模式。

具体操作如下：

将所述的无源型高压无线电流互感器安装到用户线路的进线侧，高压线穿过互感器中的电源线圈产生电流，在电源线圈与电源电路之间连接有一个电阻，这样就会产生一个波形不规则的电压。

电压进入电源电路1中，如图2所示，首先经过PTC电流保护(防止大电流进入电路中)，再接入一个TVS电压保护(防止接入电源电路中的电压过高)，然后经过整流桥和滤波电容后接入2596开关电源，开关电源的作用是将接入的电压(不大于40V)变为5V输出。CFF和R2组成反馈电路保证2596稳定工作。最后5V电压经过稳压电容E3进入电源电路2。

5V电源进入电路2后，如图3所示，经过AMS1117后变为3.3V，再经过滤波电容输出3.3V数字信号电源。数字电源和模拟电源用两个电感隔开。数字电源和模拟电源都是给CPU供电使用。

高压线穿过互感器中的采样线圈产生电流，在采样线圈与采样电路之间连接有一个高精度电阻，这样就会产生不高于1.1V的电压。电压进入采样电路，如图4所示，经过采样电路中的两个运放后电压在0-3.21之间，此电压信号传给主控单元CPU。

主控单元CPU根据采样线圈采集到的电压信号，分析计算.最终算出经过高压线的电流的大小，在用户用电端有另一个与高压无线互感器配合使用的模块。这个模块连接负控等设备，采集用户端的电流.两模块之间通过无线通信模块将信号以无线方式传到对端的主控模块。对端的主控模块将收到的信号以645规约传给它所连接的负控终端。两模块中的CPU会将各自采集到的信号进行分析比对，发现异常则传告警信号给负控。

通过比较高压侧的电流和低压侧的电流，实现电表在线监测、计量电流互感器变比在线监测、二次电缆在线监测、CT磁饱和度在线监测等功能。

所述的无源型高压无线电流互感器可以有三种安装方式：

1、母排式

如图5所示，此种安装方式下，外壳上部的圆柱形顶盒中间有两根接线柱，可以将线接在两端的这两根接线柱上，即将无线互感器直接串在高压线缆上。

2.穿心式

如图6所示，此种安装方式下，外壳上部的圆柱形顶盒中间有一个圆形小孔。高压线可以直接从互感器中间的圆孔中穿过。

3.开启式

如图7所示，此种方法安装下，外壳上部的圆柱形顶盒中间有一个圆形小孔，孔的边缘有开口，可以开启、闭合。将互感器打开后，变成两个半圆，然后将高压线扣上，再将互感器合上，接口处闭合并固定好。

此种安装方法安装简便，可以不用拆开高压线，直接将互感器扣在线缆上即可。

Claims (4)

1、一种无源型高压无线电流互感器，包括：信号线圈、主模块、外壳，所述的主模块包括电源电路、采样电路、主控单元CPU，所述的外壳由其上半部分的圆柱形顶盒、中间的绝缘子及底部的底座组成，三部分为一体化设计；其特征在于：还包括电源线圈、无线通信模块；

所述的无线通信模块与主模块之间用四根线连接，其中两根线为无线通信模块的工作电源，两根线为主模块与无线通信模块之间信号传输的信号线；

所述的电源线圈与电源电路之间连接有一个电阻；

所述的信号线圈与采样电路之间连接有一个高精度电阻。

2、根据权利要求1所述的无源型高压无线电流互感器，其特征在于：所述的外壳上部的圆柱形顶盒中间有两根接线柱。

3、根据权利要求1所述的无源型高压无线电流互感器，其特征在于：所述的外壳上部的圆柱形顶盒中间有一个圆形小孔。

4、根据权利要求3所述的无源型高压无线电流互感器，其特征在于：所述的圆形小孔的边缘有开口，可以开启、闭合。

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