CN207502571U - 一种可抗强电磁场干扰的电流传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可抗强电磁场干扰的电流传感器，包括电流互感器和信号调理电路，所述电流互感器与信号调理电路相连，所述电流互感器和信号调理电路设置在一壳体内，壳体外依次设置有硅钢片屏蔽层、不锈钢屏蔽层、坡莫合金屏蔽层、超微晶屏蔽层，相邻屏蔽层间间隔设置，所述信号调理电路通过双层屏蔽信号传输线输出；该电流传感器通过采用多层多种材质屏蔽层，即采用硅钢片、坡莫合金及超微晶三种屏蔽层组合，能有效屏蔽电力系统环境下复杂的电磁场干扰，能实现精确电流取样，从而为准确判断设备运行状态提供技术保障。

Description

一种可抗强电磁场干扰的电流传感器

技术领域

本实用新型涉及电流传感器，特别涉及一种可抗强电磁场干扰的电流传感器。

背景技术

电力系统进行状态评价测试过程中，许多地方需要进行电流取样，目前大多数测试设备采用电流传感器作为电流采样设备。电流传感器由磁芯与绕阻两部分组成，绕阻分为原方与副方。在电力系统现场环境中进行电流取样，原方除取得有效电流信号外也会传输噪声信号，同时电流传感器副方也会因为外部环境干扰而产生噪声信号，这些噪声信号的干扰导致采集有效电流信号失真，采集信号波动较大。电力系统现场环境中的噪声信号主要是正交分布的强电磁场。

目前使用的电流传感器大多通过多磁芯绕组配合，加入补偿绕组，加入反馈电路以及加入单一屏蔽层等设计增强传感器信号采集的准确性，但测得的信号中噪声依然较大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种可抗强电磁场干扰的电流传感器，能实现精确电流取样，从而为准确判断设备运行状态提供技术保障。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可抗强电磁场干扰的电流传感器，包括电流互感器和信号调理电路，所述电流互感器与信号调理电路相连，所述电流互感器和信号调理电路设置在一壳体内，壳体外依次设置有硅钢片屏蔽层、不锈钢屏蔽层、坡莫合金屏蔽层、超微晶屏蔽层，相邻屏蔽层间间隔设置，所述信号调理电路通过双层屏蔽信号传输线输出。

进一步，所述电流互感器与信号调理电路通过双层屏蔽信号传输线相连。

更进一步，所述信号调理电路包括信号放大器。

再进一步，所述坡莫合金是指镍含量在30％-90％范围内的铁镍合金。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种可抗强电磁场干扰的电流传感器的有益效果为：

1、通过采用多层多种材质屏蔽层，即采用硅钢片、坡莫合金及超微晶三种屏蔽层组合，能有效屏蔽电力系统环境下复杂的电磁场干扰，能实现精确电流取样，从而为准确判断设备运行状态提供技术保障；

2、通过在传感器内部设置信号调理电路，即在采集近端滤波放大采集信号，以增大信噪比，能确保信号高精度采集；

3、通过使用双层屏蔽信号传输线传输信号，使传输的信号不被干扰。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种可抗强电磁场干扰的电流传感器，包括电流互感器1和信号调理电路2，电流互感器与信号调理电路相连，电流互感器和信号调理电路设置在一壳体内，壳体外依次设置有硅钢片屏蔽层4、不锈钢屏蔽层5、坡莫合金屏蔽层6、超微晶屏蔽层7，相邻屏蔽层间间隔设置，信号调理电路通过双层屏蔽信号传输线3输出。

电流互感器与信号调理电路通过双层屏蔽信号传输线相连。

信号调理电路包括信号放大器。

坡莫合金是指镍含量在30％-90％范围内的铁镍合金，其是现有的材料，在360百科中可以查询到。

本实用新型将位于测试仪器内部的信号调理放大电路前移至电流传感器中，用于将传感器采集到的电流信号在采集近端滤波放大，以增大信噪比，确保信号高精度采集。在干扰噪声因素相同的情况下，通过信号调理放大电路将信号放大50倍，则信噪比增大50倍，该方案可将信号采集精度提高一个数量级。

该传感器采用硅钢片、坡莫合金及超微晶三种屏蔽材质组合，用于屏蔽电力系统环境下复杂的电磁场干扰。将所述电流互感器，所述信号调理放大电路及所述连接电流互感器及信号调理放大电路的双层屏蔽信号传输线组合为一个整体，在外层使用所述多层多种材质屏蔽结构屏蔽，最内层为硅钢片屏蔽层，硅钢片屏蔽层外为不锈钢屏蔽层，不锈钢屏蔽层外为坡莫合金屏蔽层，最外层为超微晶屏蔽层。超微晶亦称纳米非晶，是一种新型软磁材料，它具有高导磁率、高矩形比、高温稳定性好等优点。它具有非常高的饱和磁通密度，Bs＝1.2T，在本实用新型中作为电流传感器最外层屏蔽，屏蔽高频磁场。坡莫合金是指镍含量在30％-90％范围内的铁镍合金，是应用非常广泛的软磁合金，具有面心立方晶体结构的坡莫合金具有很好的可塑性，可以加工成1μm的超薄带及各种使用形态，饱和磁感应强度在0.6-1.0T之间，在本实用新型中作为电流传感器的次外层屏蔽，与超微晶配合使用进一步提高高频屏蔽磁场强度范围，提高屏蔽性能。不锈钢具有高电阻率，约为碳钢导电率的5倍，在本实用新型中作为电流传感器的次内层屏蔽，用于屏蔽空间电场。硅钢片，是一种含碳量极低的硅铁软磁合金，一般含硅量为0.5％-4.5％，在较强磁场下磁感应强度高，在本实用新型中作为电流传感器的最内层屏蔽，与超微晶和坡莫合金配合，屏蔽外界低频磁场干扰。采用这种多层屏蔽的结构，电流传感器中磁芯绕组及放大调理电路受外界电磁场干扰的问题有明显改善。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种可抗强电磁场干扰的电流传感器，其特征在于：包括电流互感器和信号调理电路，所述电流互感器与信号调理电路相连，所述电流互感器和信号调理电路设置在一壳体内，壳体外依次设置有硅钢片屏蔽层、不锈钢屏蔽层、坡莫合金屏蔽层、超微晶屏蔽层，相邻屏蔽层间间隔设置，所述信号调理电路通过双层屏蔽信号传输线输出。

2.根据权利要求1所述的一种可抗强电磁场干扰的电流传感器，其特征在于：所述电流互感器与信号调理电路通过双层屏蔽信号传输线相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种可抗强电磁场干扰的电流传感器，其特征在于：所述信号调理电路包括信号放大器。