CN202870161U - 一种利用电磁式电流互感器获取测量信号的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用电磁式电流互感器获取测量信号的系统，包括电磁式电流互感器、集中转换器、二次设备，所述二次设备为数字设备，其上设有数字量输入通道，所述集中转换器连接于所述电磁式电流互感器的二次侧与所述二次设备之间，用于将电流互感器输出的交流小电流信号转换成数字信号并输出给所述二次设备。本实用新型在电流互感器的输出端设置能将其输出的模拟量电流信号集中转换成数字量信号的转换器，再直接输出数字量信号给数字的二次设备，有利于简化二次设备的结构，无需在每个二次设备中分别配置模数转换元件。

Description

一种利用电磁式电流互感器获取测量信号的系统

技术领域

本实用新型涉及一种利用电磁式电流互感器获取测量信号的系统，具体涉及一种由电流互感器、转换器和二次设备构成的测量系统。 

背景技术

电流互感器能将其一次侧的交流大电流转换成其二次侧的交流小电流输出，输出一般接到测量装置或测量仪器等二次设备中，不能开路。这是因为电流互感器的二次侧线圈匝数通常是其一次侧的很多倍，若二次侧开路，会造成电压过高烧坏电流互感器而且易引发安全事故。 

传统的电磁式电流互感器的二次绕组输出端是通过铜电缆与测量装置或测量仪器等二次设备的电流输入端相连。这些二次设备通常安装在控制室内，电流互感器通常安装在生产现场等高压场地，一般两者间的距离少则几十米多则几百米，由于距离比较远，铜电缆易断裂，易造成电流互感器二次侧开路。另外，如此长的距离会加大交流量电流在铜电缆中的损耗，为了降低损耗，需要使用大线径的铜电缆，这无疑会提高成本。而且，一台电气设备如变压器、电动机等，通常配套有多套测量装置或测量仪器如保护装置、测控装置、电度表、监控机等，再者，一个测量装置或测量仪器还可能需要多个输入以便实现不同功能如保护装置又包括变压器保护、母线保护、失灵保护等。因此，一个电磁式电流互感器往往要求它有多个二次绕组，每个二次绕组通过铜电缆输出到一套测量装置或测量仪器中，这不但使铜电缆的消耗成倍增加，而且也使得电磁式电流互感器体积很大。另外，多个二次绕组，任何一个出现开路故障，都会造成电流互感器的损坏，使电流互感器的可靠性降低，而且大量连于电流互感器与测量装置或测量仪器之间的、长距离的带电铜电缆，也降低了安全性。再者，测量装置或测量仪器通过导线直接接入电流互感器二次绕组输出端，这也给这些装置的使用带来了不便，不能直接插拔，因为这会造成电流互感器的二次侧开路。还有，接入电磁式互感器二次输出端的测量装置或测量仪器所需的精度、电流大小等有所不同，电磁式电流互感器的多个绕组中，几个绕组的容量可能较大、精度较高，为降低成本，另几个绕组可能容量较小、精度较低，这些也使电流互感器的制造与安装变得复杂。 

再就是，电磁式电流互感器输出的电流为模拟量形式，目前使用的测量装置或测量仪器，基本上都是数字式设备，输入的电流应是数字量形式。目前的测量装置或测量仪器在接收到模拟量形式的二次电流后，通过各自内部的转换元件将模拟量电流转换成数字量电流，供测量装置或测量仪器的数字元件如CPU板等使用。也就是说，为了能输入电磁式电流互感器输出的模拟量电流，每种设备内部都需要配置模拟量数字量转换元件。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种具有独立的模数转换器的、利用电磁式电流互感器获取测量信号的系统。 

本实用新型所要解决的技术问题通过如下技术方案实现：一种利用电磁式电流互感器获取测量信号的系统，包括电磁式电流互感器、转换器、二次设备，其特征在于，所述二次设备为数字设备，其上设有数字量输入通道，所述转换器为集中转换器，连接于所述电磁式电流互感器的二次绕组与所述二次设备之间，用于将电流互感器输出的交流小电流信号转换成数字信号并输出给所述二次设备。 

本实用新型在电流互感器的输出端设置能将其输出的模拟量电流信号转换成数字量信号的集中转换器，再直接输出数字量信号到二次设备中，有利于简化二次设备的结构，不用每个二次设备都配置单独的模数转换元件。另外，本实用新型还有利于简化电流互感器的结构，由于转换器输出的为数字信号，可以任意连接到多个二次设备中，所以，电流互感器只需配置一个容量和精度较高的二次绕组即可满足所有二次设备的需求，结构可得到大大简化。 

所述集中转换器包括输入端与电磁式电流互感器的二次绕组输出端相连的交流量采样模块、模数转换模块、输出端连接二次设备输入端的数字量输出模块，所述模数转换模块的输入端与交流量采样模块输出端相连，所述模数转换模块的输出端与数字量输出模块输入端相连，用于将交流量采样模块采样到的模拟量电流信号转换成数字量信号，并通过数字量输出模块输出到所述二次设备中。 

作为本实用新型的一种实施方式：所述数字量输出模块上具有多路输出通道，所述模数转换模块为电子模数转换模块，数字量输出模块上的所述多路输出通道为脉冲信号输出通道，能同时输出多路相同的脉冲信号，相应的，所述二次设备为一个以上，所述二次设备上的数字量输入通道为脉冲信号输入通道。 

所述数字量输出模块通过铜信号线与所述二次设备相连，所述铜信号线一端连接数字量输出模块上的脉冲信号输出通道，另一端与二次设备上的脉冲信号输入通道相连。 

作为本实用新型的另一种实施方式：所述数字量输出模块上具有多路输出通道，所述模数转换模块为光学模数转换模块，数字量输出模块上的所述多路输出通道为光信号输出通道，能同时输出多路光信号，相应的，所述二次设备为一个以上，所述二次设备上的数字量输入通道为光信号输入通道。 

所述数字量输出模块通过光纤与所述二次设备相连，所述光纤一端连接数字量输出模块上的光信号输出通道，另一端与二次设备上的光信号输入通道相连。 

所述的交流量采样模块的输入端通过铜电缆与所述电磁式电流互感器的二次绕组输出端相连，所述集中转换器设置在控制室或生产现场的一小室中。 

相对现有技术，本实用新型具有如下有益效果： 

1）本实用新型将电流互感器输出的模拟量电流信号集中转换成数字量信号，使连于其后的二次设备无需分别配置模数转换元件，而电流互感器只需直接与转换器相连，只需配置一个容量较大、精度较高的二次绕组即能满足连接多个具有不同要求的二次设备的需求，有利于简化电流互感器和二次设备的结构，降低成本，还有利于降低电流互感器的体积和制造、安装的难度；

2）方便了测二次设备的使用：由于二次设备是通过转换器与电流互感器的二次侧相连，临时拆除某个二次设备也不会造成电流互感器二次侧开路，不会造成电流互感器损坏或引发安全事故；

3）本实用新型从电流互感器的输出端只需引出一路铜电缆到转换器，铜电缆用量少，且电流互感器只需配置一个二次绕组，相对于具有多个二次绕组且每个都不能开路的电流互感器，有利于提高电流互感器的可靠性；另外，如若将转换器设置在生产现场的一小室中，由于电流互感器到转换器的距离会大大缩短，可进一步降低铜电缆的用量；从转换器输出的为数字信号，不易被干扰、信号稳定，且由于输出线路为不带电传输、不易造成安全事故。

附图说明

图1是本实用新型的集中转换器的结构示意图； 

图2是本实用新型的结构示意图；

图中：1、集中转换器，2、模数转换模块，3、交流量采样模块，4、数字量输出模块，5、电磁式电流互感器，6、铜电缆，7、二次设备1，8、二次设备n，9、信号通道1， 10、信号通道n，51、电流互感器二次绕组，71、二次设备1的输入端，81、二次设备n的输入端。

具体实施方式

如图1、2，本实施例的利用电磁式电流互感器获取测量信号的系统包括电磁式电流互感器5、集中转换器1和n个二次设备，其中，第一个和第n个二次设备分别编号7、8。所述的二次设备为数字设备，其上设有数字量输入通道。所述集中转换器1设置在生产现场的一小室中，可降低铜电缆的用量，也可以安装在控制室中。 

集中转换器1包括交流量采样模块3、模数转换模块2、数字量输出模块4，电磁式电流互感器5的二次绕组51输出端S1、S2输出交流小电流信号，所述交流小电流信号通过铜电缆6输出到集中转换器1的交流量采样模块3，交流量采样模块3采用所述交流小电流信号并输出模拟量电流信号到模数转换模块2，，经模数转换模块2处理后，转换成数字量信号，并通过数字量输出模块4输出到所述二次设备7、8中。 

所述数字量输出模块4上具有n路输出通道9、10。本实施例中，所述模数转换模块2为电子模数转换模块，所述数字量输出模块4上的所述n路输出通道9、10为脉冲信号输出通道，能同时输出n路相同的脉冲信号。相应的，所述二次设备7、8上的数字量输入通道为脉冲信号输入通道，所述数字量输出模块4的n路输出通道9、10分别通过铜信号线一一对应的输出到所述的n个二次设备7、8的脉冲信号输入通道71、81中。 

本实用新型的实施方式不限于上述一种，如所述模数转换模块2也可以为光学模数转换模块，相应的，所述数字量输出模块4上的输出通道可以为光信号输出通道，能同时输出多路光信号，所述二次设备上的数字量输入通道可以为光信号输入通道。数字量输出模块4输出的多路光信号可以通过光纤一一对应的输出到多个所述二次设备的光信号输入通道中。 

本实用新型将电流互感器输出的模拟量电流信号集中转换成数字量信号，使连于其后的二次设备无需分别配置模数转换元件，而电流互感器只需直接与转换器相连，只需配置一个容量较大、精度较高的二次绕组即能满足连接多个具有不同要求的二次设备的需求，有利于简化电流互感器和二次设备的结构，降低成本，还有利于降低电流互感器的体积和制造、安装的难度。 

Claims (7)

1.一种利用电磁式电流互感器获取测量信号的系统，包括电磁式电流互感器、转换器、二次设备，其特征在于，所述二次设备为数字设备，其上设有数字量输入通道，所述转换器为集中转换器，连接于所述电磁式电流互感器的二次绕组与所述二次设备之间，用于将电流互感器输出的交流小电流信号转换成数字信号并输出给所述二次设备。

2.根据权利要求1所述的一种利用电磁式电流互感器获取测量信号的系统，其特征在于，所述集中转换器包括输入端与电磁式电流互感器的二次绕组输出端相连的交流量采样模块、模数转换模块、输出端连接二次设备输入端的数字量输出模块，所述模数转换模块的输入端与交流量采样模块输出端相连，所述模数转换模块的输出端与数字量输出模块输入端相连，用于将交流量采样模块采样到的模拟量电流信号转换成数字量信号，并通过数字量输出模块输出到所述二次设备中。

3.根据权利要求2所述的一种利用电磁式电流互感器获取测量信号的系统，其特征在于，所述数字量输出模块上具有多路输出通道，所述模数转换模块为电子模数转换模块，数字量输出模块上的所述多路输出通道为脉冲信号输出通道，能同时输出多路相同的脉冲信号，相应的，所述二次设备为一个以上，所述二次设备上的数字量输入通道为脉冲信号输入通道。

4.根据权利要求2所述的一种利用电磁式电流互感器获取测量信号的系统，其特征在于，所述数字量输出模块上具有多路输出通道，所述模数转换模块为光学模数转换模块，数字量输出模块上的所述多路输出通道为光信号输出通道，能同时输出多路光信号，相应的，所述二次设备为一个以上，所述二次设备上的数字量输入通道为光信号输入通道。

5.根据权利要求3所述的一种利用电磁式电流互感器获取测量信号的系统，其特征在于，所述数字量输出模块通过铜信号线与所述二次设备相连，所述铜信号线一端连接数字量输出模块上的脉冲信号输出通道，另一端与二次设备上的脉冲信号输入通道相连。

6.根据权利要求4所述的一种利用电磁式电流互感器获取测量信号的系统，其特征在于，所述数字量输出模块通过光纤与所述二次设备相连，所述光纤一端连接数字量输出模块上的光信号输出通道，另一端与二次设备上的光信号输入通道相连。

7.根据权利要求5或6所述的一种利用电磁式电流互感器获取测量信号的系统，其特征在于，所述的交流量采样模块的输入端通过铜电缆与所述电磁式电流互感器的二次绕组输出端相连，所述集中转换器设置在控制室或生产现场的一小室中。

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