CN202886445U

CN202886445U - 高压线路数据检测用电压型电流互感器

Info

Publication number: CN202886445U
Application number: CN 201220613338
Authority: CN
Inventors: 李伟涛; 李申; 李晓伟
Original assignee: HENAN XINYUE INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: State Grid Henan Electric Power Co Ltd
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2022-11-20

Abstract

本实用新型涉及一种高压线路数据检测用电压型电流互感器；高压线路数据检测用电压型电流互感器含有空心的绝缘陶瓷件和底座，绝缘陶瓷件和底座围成了一个密闭空腔，绝缘陶瓷件的上表面设有一条凹槽，密闭空腔中安装有一个感应器，感应器含有第一金属屏蔽壳体和位于第一金属屏蔽壳体中的感应线圈，感应线圈的轴线与凹槽垂直；密闭空腔中或密闭空腔外设置有一个无线收发器，无线收发器含有无线收发处理电路、天线和第二金属屏蔽壳体，无线收发处理电路位于第二金属屏蔽壳体中，天线位于第二金属屏蔽壳体外，感应线圈的两端与无线收发处理电路的输入端连接；本实用新型可无线传送数据、结构简单、成本低、可靠性好。

Description

高压线路数据检测用电压型电流互感器

（一）、技术领域：本实用新型涉及一种电流传感器，特别涉及一种高压线路数据检测用电压型电流互感器。

（二）、背景技术：目前，高压线路的电流测量装置主要有电磁感应式电流互感器，电磁感应式电流互感器主要存在以下问题：

①、常规电磁感应式互感器高压侧与二次侧之间通过铁芯耦合，它们之间的绝缘结构复杂，其造价随电压等级的增加呈指数关系上升，因此，高压线路用电流传感器造价随电压等级升高有所增加。

②、常规电磁感应式互感器需要充油和树脂浇注，这样容易产生易燃易爆的危险，而且会使互感器的体积大、重量重。

③、常规电磁感应式互感器的安装需要断开高压线路，增加了线路故障点。

④、常规电磁感应式互感器对外一般有引出线，安装使用时不太方便。

（三）、实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术不足，提供一种可无线传送数据、结构简单、成本低、可靠性好的高压线路数据检测用电压型电流互感器。

本实用新型的技术方案：

一种高压线路数据检测用电压型电流互感器，含有空心的绝缘陶瓷件和底座，绝缘陶瓷件的下端设有开口，绝缘陶瓷件的下端开口处与底座密封连接在一起，从而使绝缘陶瓷件和底座围成了一个密闭空腔，绝缘陶瓷件的上表面设有一条凹槽，密闭空腔中安装有一个感应器，感应器含有第一金属屏蔽壳体和感应线圈，感应线圈位于第一金属屏蔽壳体中，感应线圈的轴线与绝缘陶瓷件上表面上的凹槽垂直；密闭空腔中或密闭空腔外设置有一个无线收发器，无线收发器含有无线收发处理电路、天线和第二金属屏蔽壳体，无线收发处理电路位于第二金属屏蔽壳体中，天线位于第二金属屏蔽壳体外，天线与无线收发处理电路的天线端连接，感应线圈的两端与无线收发处理电路的输入端连接。

第一金属屏蔽壳体通过引出导线与第二金属屏蔽壳体连接在一起。

密闭空腔外设置无线收发器时，感应线圈的两端从底座上的出线通孔中穿出与无线收发处理电路的输入端连接，引出导线也从底座上的出线通孔中穿出与第二金属屏蔽壳体连接。

出线通孔设置在底座的侧面上，出线通孔中安装有一个电缆接头，感应线圈的两端通过电缆接头与无线收发处理电路的输入端连接，引出导线也通过电缆接头与第二金属屏蔽壳体连接。

无线收发处理电路中含有整流器、电源转换器、电池管理器、可充电电池、无线收发器和存储器，感应线圈的两端与整流器的输入端连接，整流器的输出端与电源转换器的输入端连接，电源转换器的输出给无线收发器和存储器供电，整流器的输出端还与可充电电池的正端连接，可充电电池的负端通过开关器件接地，电池管理器的输出控制开关器件的接通和断开，感应线圈的输出信号还进入无线收发器的模拟信号输入端，无线收发器的天线接口与天线连接，无线收发器的串行通讯口与存储器的串行通讯口连接；无线收发器的型号为nRF24E1，电源转换器的型号为MAX8881，电池管理器的型号为DW01，存储器的型号为2532，开关器件为场效应管。

感应线圈的中心设有一根柱状铁芯。

柱状铁芯的材质为铁氧体。

第一金属屏蔽壳体含有内、外两层壳体，外层壳体为不锈钢壳体，内层壳体为铜壳体。

密闭空腔中充满绝缘的胶装剂，感应器位于密闭空腔的上部，底座为一个上面敞口的空心壳体，绝缘陶瓷件的下端通过胶装剂被封装在空心壳体中。

空心壳体的材质为金属，空心壳体的外形为圆台形，绝缘陶瓷件的外形为塔形。

使用该高压线路数据检测用电压型电流互感器时，可将被测量的一次导线固定在绝缘陶瓷件上表面上的凹槽内，一次导线中的交流电流信号就会使感应器中产生成与交流电流信号成正比的电压信号，无线收发处理电路再将该电压信号通过无线的方式发送出去，该电压信号可用于负载测量、继电保护或无功补偿装置的电流测量；由于采用了无线的信号发送方式，不会产生因输出断开而形成的高压，消除了触电危险。

本实用新型的有益效果：

1. 本实用新型将感应器置于绝缘性较高的绝缘陶瓷件中，通过感应器中的感应线圈检测一次导线中的交流电流信号，然后将检测到的信号通过无线的方式发送出去；本实用新型不仅结构简单、成本低，而且由于没有因充油和树脂浇注而产生的易燃易爆等危险，其绝缘性好、可靠性高。

2. 本实用新型由于不采用铁芯做磁耦合，因此消除了磁饱和现象，互感器运行的暂态响应和稳定性得到提高。

3. 本实用新型的绝缘陶瓷件的耐电压特性好、坚固耐用，整个互感器没有活动部分，因此能承受连续大电流、瞬态和开关浪涌。本实用新型安装时不需要断开高压线路，施工方便，可随时安装，安装位置灵活、体积小、节省空间，降低了安装成本。

（四）、附图说明：

图1为高压线路数据检测用电压型电流互感器的结构示意图之一；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为图1中的高压线路数据检测用电压型电流互感器的剖视结构示意图；

图4为高压线路数据检测用电压型电流互感器的结构示意图之二；

图5为图4的俯视结构示意图；

图6为图4中的高压线路数据检测用电压型电流互感器的剖视结构示意图；

图7为感应器的放大结构示意图；

图8为无线收发处理电路的电路原理示意图之一；

图9为无线收发处理电路的电路原理示意图之二。

（五）、具体实施方式：

实施例一：参见图1～图3、图7～图9，图中，高压线路数据检测用电压型电流互感器含有空心的绝缘陶瓷件1和底座2，绝缘陶瓷件1的下端设有开口，绝缘陶瓷件1的下端开口处与底座2密封连接在一起，从而使绝缘陶瓷件1和底座2围成了一个密闭空腔7，绝缘陶瓷件1的上表面设有一条凹槽3，密闭空腔7中安装有一个感应器，感应器含有第一金属屏蔽壳体10和感应线圈8，感应线圈8位于第一金属屏蔽壳体10中，感应线圈8的轴线与绝缘陶瓷件1上表面上的凹槽3垂直；密闭空腔7中还设置有一个无线收发器，无线收发器含有无线收发处理电路、天线E1和第二金属屏蔽壳体12，无线收发处理电路位于第二金属屏蔽壳体12中，天线E1位于第二金属屏蔽壳体12外，天线E1与无线收发处理电路的天线端连接，感应线圈8的两端与无线收发处理电路的输入端连接。

第一金属屏蔽壳体10通过引出导线与第二金属屏蔽壳体12连接在一起。

无线收发处理电路中含有整流器U3、电源转换器U5、电池管理器U4、可充电电池D1、无线收发器U1和存储器U2，感应线圈8的两端与整流器U3的输入端连接，整流器U3的输出端与电源转换器U5的输入端连接，电源转换器U5的输出给无线收发器U1和存储器U2供电，整流器U3的输出端还与可充电电池D1的正端连接，可充电电池D1的负端通过开关器件Q1、Q2接地，电池管理器U4的输出控制开关器件Q1、Q2的接通和断开，感应线圈8的输出信号还进入无线收发器U1的模拟信号输入端AIN4，无线收发器U1的天线接口ANT1与天线E1连接，无线收发器U1的串行通讯口与存储器U2的串行通讯口连接；无线收发器U1的型号为nRF24E1，电源转换器U5的型号为MAX8881，电池管理器U4的型号为DW01，存储器U2的型号为2532，开关器件Q1、Q2为场效应管。

感应线圈8的中心设有一根柱状铁芯9。

柱状铁芯9的材质为铁氧体。

第一金属屏蔽壳体10含有内、外两层壳体，外层壳体10-1为不锈钢壳体，内层壳体10-2为铜壳体。

密闭空腔7中充满绝缘的胶装剂，感应器位于密闭空腔7的上部，底座2为一个上面敞口的空心壳体，绝缘陶瓷件1的下端通过胶装剂11被封装在空心壳体中。

空心壳体的材质为金属，空心壳体的外形为圆台形，绝缘陶瓷件1的外形为塔形。

使用该高压线路数据检测用电压型电流互感器时，可将被测量的一次导线4固定在绝缘陶瓷件1上表面上的凹槽3内，一次导线4中的交流电流信号就会使感应器中产生成与交流电流信号成正比的电压信号，无线收发处理电路再将该电压信号通过无线的方式发送出去，该电压信号可用于负载测量、继电保护或无功补偿装置的电流测量；由于采用了无线的信号发送方式，不会产生因输出断开而形成的高压，消除了触电危险。该高压线路数据检测用电压型电流互感器主要应用在电压等级为6kV、10kV、20kV、35kV输配电线路上。

实施例二：参见图4～图9，图中，图中编号与实施例一相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：密闭空腔7外设置有一个无线收发器，无线收发器含有无线收发处理电路、天线E1和第二金属屏蔽壳体13，无线收发处理电路位于第二金属屏蔽壳体13中，天线E1位于第二金属屏蔽壳体13外，天线E1与无线收发处理电路的天线端连接，感应线圈8的两端与无线收发处理电路的输入端连接。

第一金属屏蔽壳体10通过引出导线与第二金属屏蔽壳体13连接在一起。

感应线圈8的两端从底座2上的出线通孔中穿出与无线收发处理电路的输入端连接，引出导线也从底座2上的出线通孔中穿出与第二金属屏蔽壳体13连接。

出线通孔设置在底座1的侧面上，出线通孔中安装有一个电缆接头6，感应线圈8的两端通过电缆接头6与无线收发处理电路的输入端连接，引出导线也通过电缆接头6与第二金属屏蔽壳体13连接。

Claims

1.一种高压线路数据检测用电压型电流互感器，其特征是：含有空心的绝缘陶瓷件和底座，绝缘陶瓷件的下端设有开口，绝缘陶瓷件的下端开口处与底座密封连接在一起，从而使绝缘陶瓷件和底座围成了一个密闭空腔，绝缘陶瓷件的上表面设有一条凹槽，密闭空腔中安装有一个感应器，感应器含有第一金属屏蔽壳体和感应线圈，感应线圈位于第一金属屏蔽壳体中，感应线圈的轴线与绝缘陶瓷件上表面上的凹槽垂直；密闭空腔中或密闭空腔外设置有一个无线收发器，无线收发器含有无线收发处理电路、天线和第二金属屏蔽壳体，无线收发处理电路位于第二金属屏蔽壳体中，天线位于第二金属屏蔽壳体外，天线与无线收发处理电路的天线端连接，感应线圈的两端与无线收发处理电路的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的高压线路数据检测用电压型电流互感器，其特征是：所述第一金属屏蔽壳体通过引出导线与第二金属屏蔽壳体连接在一起。

3.根据权利要求2所述的高压线路数据检测用电压型电流互感器，其特征是：所述密闭空腔外设置无线收发器时，感应线圈的两端从底座上的出线通孔中穿出与无线收发处理电路的输入端连接，所述引出导线也从底座上的出线通孔中穿出与第二金属屏蔽壳体连接。

4.根据权利要求3所述的高压线路数据检测用电压型电流互感器，其特征是：所述出线通孔设置在底座的侧面上，出线通孔中安装有一个电缆接头，感应线圈的两端通过电缆接头与无线收发处理电路的输入端连接，引出导线也通过电缆接头与第二金属屏蔽壳体连接。

5.根据权利要求1所述的高压线路数据检测用电压型电流互感器，其特征是：所述无线收发处理电路中含有整流器、电源转换器、电池管理器、可充电电池、无线收发器和存储器，感应线圈的两端与整流器的输入端连接，整流器的输出端与电源转换器的输入端连接，电源转换器的输出给无线收发器和存储器供电，整流器的输出端还与可充电电池的正端连接，可充电电池的负端通过开关器件接地，电池管理器的输出控制开关器件的接通和断开，感应线圈的输出信号还进入无线收发器的模拟信号输入端，无线收发器的天线接口与天线连接，无线收发器的串行通讯口与存储器的串行通讯口连接；无线收发器的型号为nRF24E1。

6.根据权利要求1所述的高压线路数据检测用电压型电流互感器，其特征是：所述感应线圈的中心设有一根柱状铁芯。

7.根据权利要求6所述的高压线路数据检测用电压型电流互感器，其特征是：所述柱状铁芯的材质为铁氧体。

8.根据权利要求1所述的高压线路数据检测用电压型电流互感器，其特征是：所述第一金属屏蔽壳体含有内、外两层壳体，外层壳体为不锈钢壳体，内层壳体为铜壳体。

9.根据权利要求1所述的高压线路数据检测用电压型电流互感器，其特征是：所述密闭空腔中充满绝缘的胶装剂，所述感应器位于密闭空腔的上部，所述底座为一个上面敞口的空心壳体，绝缘陶瓷件的下端通过胶装剂被封装在空心壳体中。

10.根据权利要求9所述的高压线路数据检测用电压型电流互感器，其特征是：所述空心壳体的材质为金属，空心壳体的外形为圆台形，绝缘陶瓷件的外形为塔形。