CN202534498U - 一种三相一体型电子式电流电压互感器 - Google Patents

一种三相一体型电子式电流电压互感器 Download PDF

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Abstract

一种三相一体型电子式电流电压互感器，包括外壳，外壳还包括三个电流电压采集单元，三个电流电压采集单元沿外壳横切面的X轴排列，其中每个电流电压采集单元各自包括一空孔、套装在空孔外的同轴电容器以及套装在同轴电容器外的缠绕有二次绕组的罗氏线圈；在外壳内还设置一缠绕二次绕组的铁芯，铁芯的横切面为环状且铁芯包围三个电流电压采集单元。本实用新型解决了在施工中，传统的穿心式电流互感器测量三相电流及零序电流时，只能采用3只相序电流互感器分别安装在一次电缆上并且叠加1只零序电流互感器，才能实现测量或保护信号的产生，导致较大的安装空间，致使施工难度增加的问题，同时解决了传统一体式互感器存在安全隐患的问题。

Description

一种三相一体型电子式电流电压互感器
技术领域
本实用新型涉及一种电器设备，尤其涉及一种三相一体型电子式电流电压互感器。
背景技术
据国家电网建设中长期发展规划，开发能长期对系统运行状态进行自动监测、诊断和保护、促进高压开关的智能化发展水平的光机电一体化设备，是城乡电网迈向自动化的迫切要求。
加速开发作为系统一次电量采集单元的电子式电流电压互感器尤显迫切，这也是电力系统自动化、数字化发展的需要。而电子式互感器是满足现代电力系统中高压电器设备向智能化、模块化、小型化、多功能、免维护方向发展的关键设备之一。
当前传统的穿心式互感器，在现场安装时，一只电流互感器(CT)只能通过1根电缆，当施工现场遇到需要测量三相电流及零序电流时，只能采用3只相序CT分别安装在一次电缆上并且叠加1只零序CT，才能实现测量或保护信号的产生，共4只CT才能解决，如需测量电压信号还必须在每个电缆上加装3只电压互感器(PT)，需要较大的安装空间。并且传统的一体式互感器在电流互感器二次开路时产生高电压，在电压互感器二次短路时产生大电流，给人身和设备都带来了很大的安全隐患。
因此，当前需要一种新的电子式电流电压互感器结构的技术方案来解决上述问题
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种三相一体型电子式电流电压互感器，解决了在施工中，传统的穿心式电流互感器需要测量三相电流及零序电流时，只能采用3只相序电流互感器分别安装在一次电缆上并且叠加1只零序电流互感器，才能实现测量或保护信号的产生，导致较大的安装空间，致使施工难度增加的问题，同时解决了传统的一体式互感器存在安全隐患的问题。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种三相一体型电子式电流电压互感器，包括外壳，所述外壳还包括三个电流电压采集单元，三个电流电压采集单元沿该外壳横切面的X轴排列，其中每个电流电压采集单元各自包括一空孔、套装在该空孔外的同轴电容器以及套装在该同轴电容器外的缠绕有二次绕组的罗氏线圈；在该外壳内还设置一缠绕二次绕组的铁芯，该铁芯的横切面为环状且该铁芯包围所述三个电流电压采集单元。
进一步地，上述三相一体型电子式电流电压互感器还可包括：所述三个电流电压采集单元的形状相同，所述空孔的横切面形状为圆形且所述同轴电容器与罗氏线圈的横切面形状均为圆环形，其中相邻两电流电压采集单元的最接近处的相隔距离相等。
进一步地，上述三相一体型电子式电流电压互感器还可包括：所述外壳内还包括填充空间的环氧树脂，所述罗氏线圈是通过环氧树脂混合浇注在所述外壳内。
进一步地，上述三相一体型电子式电流电压互感器还可包括：所述外壳的材料为非导电性材料。
与现有技术相比，应用本实用新型，将相序CT、相序PT与零序CT集成在一起，针对相序电流、相序电压及零序电流测量保护需求，整体占用的安装空间比使用4只电流互感器和3只电压互感器减少了50％以上，现场施工便捷，大大减小了施工难度；同时所有信号采集部分都采用电子式电流电压采集单元，避免了传统一体式互感器所带来的安全隐患。
附图说明
图1是本实用新型的三相一体型电子式电流电压互感器的结构的横截面示意图；
图2是本实用新型的三相一体型电子式电流电压互感器的立体图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型的三相一体型电子式电流电压互感器，包括外壳，所述外壳还包括三个电流电压采集单元(第一电流电压采集单元1、第二电流电压采集单元2和第三电流电压采集单元3)，第一电流电压采集单元1、第二电流电压采集单元2和第三电流电压采集单元3沿该外壳横切面的X轴排列，其中每个电流电压采集单元各自包括一空孔、套装在该空孔外的同轴电容器以及套装在该同轴电容器外的缠绕有二次绕组的罗氏线圈(例如：第一电流电压采集单元1包括一空孔10、套装在该空孔外的同轴电容器11以及套装在该同轴电容器外的缠绕有二次绕组的罗氏线圈12，同理第二电流电压采集单元2和第三电流电压采集单元3的结构和第一电流电压采集单元1的结构相同)；在该外壳内还设置一缠绕二次绕组的铁芯4，该铁芯4的横切面为环状且该铁芯包围所述三个电流电压采集单元。
如图1所示，其中所述三个电流电压采集单元的形状相同，所述空孔的横切面形状可以为圆形且所述同轴电容器与罗氏线圈的横切面形状均可为圆环形(即同轴电容器与罗氏线圈包围该中间圆孔)，其中相邻两电流电压采集单元的最接近处的相隔距离相等。(即第一电流电压采集单元、第二电流电压采集单元和第三电流电压采集单元的形状相同，且中心圆孔的横切面形状为圆形，其中相邻两个电流电压采集单元的最接近处的相隔距离相等，同时第一电流电压采集单元中的同轴电容器、第二电流电压采集单元中的同轴电容器和第三电流电压采集单元中的同轴电容器的形状相同且横切面形状为圆环形，第一电流电压采集单元中的同轴电容器、第二电流电压采集单元中的同轴电容器和第三电流电压采集单元中的同轴电容器相邻最接近处的相隔距离也相等。罗氏线圈亦一致)。通过上述设置，可以确保各相序CT之间产生的磁场为均匀的，经过实际测量，使得测量精度稳定性提高了13％。
图2是本实用新型的三相一体型电子式电流电压互感器的立体图。
通过本实用新型的三相一体型电子式电流电压互感器，针对相序电流及零序电流以及电压信号的测量保护需求，提出了整体解决方案，方便了设计人员选型，现场施工便捷，大大缩短了施工周期。
所述三相一体式电子式电流电压互感器，在不影响电气性能的前提下，将相序CT、相序PT与零序CT集成在一起，针对相序电流、相序电压及零序电流测量保护需求，整体占用的安装空间比使用4只电流互感器和3只电压互感器减少了50％以上；同时极大的减少了相互之间由于磁场干扰导致的测量误差。
由于所有信号采集部分都采用电子式电流电压采集单元，不含铁芯不会产生铁磁谐振，大大提高了系统运行的安全和稳定性，极大的减少了传统互感器相互之间由于磁场干扰导致的测量误差，同时采用电子式电流电压采集单元在二次开路或短路时不会产生高电压和大电流，对人身设备的安全也起到了很好的保障作用，避免了安全隐患。
其中，电子式电流电压采集单元的电流采集部分采用罗氏线圈原理。罗氏线圈，它为一空心环形线圈，被测电流从线圈中心穿过，由电磁感应在二次线圈中得到电压信号。这种传感器由于没有铁心，不存在铁磁饱和问题，测量范围几乎不受限制。将测量导线均匀绕在截面均匀的非磁性材料的骨架上，就构成罗氏线圈。
电子式电流电压采集单元的电压采集部分运用了电容分压原理，通过电容分压器将一次电压转换成与一次电压和相位成比例的小电压信号。采用屏蔽电极的方法改善电场分布状况和杂散电容的影响，在二次输出端并联一个过电压保护装置，防止在二次输出端开路时将二次侧电压提高。
所述外壳内还包括填充空间的环氧树脂，所述罗氏线圈是通过环氧树脂混合浇注在可阻燃的塑料外壳内，防潮湿、性能稳定，无需维护。
所述外壳的材料可以为非导电性材料制成，可以为塑料等材料，其中优选为PVC材料。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种三相一体型电子式电流电压互感器，包括外壳，其特征在于，所述外壳还包括三个电流电压采集单元，三个电流电压采集单元沿该外壳横切面的X轴排列，其中每个电流电压采集单元各自包括一空孔、套装在该空孔外的同轴电容器以及套装在该同轴电容器外的缠绕有二次绕组的罗氏线圈；在该外壳内还设置一缠绕二次绕组的铁芯，该铁芯的横切面为环状且该铁芯包围所述三个电流电压采集单元。
2.如权利要求1所述的三相一体型电子式电流电压互感器，其特征在于，所述三个电流电压采集单元的形状相同，所述空孔的横切面形状为圆形且所述同轴电容器与罗氏线圈的横切面形状均为圆环形，其中相邻两电流电压采集单元的最接近处的相隔距离相等。
3.如权利要求1所述的三相一体型电子式电流电压互感器，其特征在于，所述外壳内还包括填充空间的环氧树脂，所述罗氏线圈是通过环氧树脂混合浇注在所述外壳内。
4.如权利要求1所述的三相一体型电子式电流电压互感器，其特征在于，所述外壳的材料为非导电性材料。
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