CN2546851Y - 复合式传感装置 - Google Patents
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Abstract
一种复合式传感装置由一个或多个复合式传感器和电子控制器组成。复合式传感器能传递电压、电流、频率三种信息中一种以上的完整波信息并具有响应速度、使用范围广、体积小、易于老产品升级换代、易于组合成具有工况监测的多功能型机电一体化免维护的产品,支持在线监测与实现预知性维修、可满足电子计算机全过程数字化处理技术及柔性交流输电技术的要求,将会提高现有电力网、通讯网的输送能力与智能化控制水平。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种复合式传感装置,尤其是用于电网、电气设备的电信息采集以及工况监测的传感装置。
技术背景
现有的电器设备,尤其是高压、超高压输变电电器设备、电力载波电器设备,一般采用事故性维修或预防性维修,由于电器设备本身没有设置有关运行状态信息完整波的采集器件,所以无法及时地了解到处于工作运行中电器设备可靠性变化的状态信息,对相关器件与装置进行状态监测及故障的诊断。传统的电压、电流互感器采用铁芯电磁感应式结构,其体积大、功能单一,同时由于铁芯磁化特性、磁饱和特性导致对信息传递的响应速度慢,所测信号的频率、电压、电流变化范围窄与相位角测量精度不高,具有非线性与饱和失真的输出特征,难以适应微机技术对电压、电流完整波信息进行全过程数字化的处理要求,难以完成对电网、电气设备进行工况状态监测,实现预知性维修与挖掘电网输出功率的潜力与实现电网智能化自动控制。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种复合式传感装置,该装置不存在互感器的上述不足,可替代互感器作为电网、电气设备的电信息采集以及工况监测的传感装置。
本实用新型的目的是这样实现的:一种复合式传感装置,它是由至少一个的复合式传感器与电子控制器经过电连接后组成。复合式传感器是由不同电器性能的电压传感器、不同电器性能的电流传感器、分布电容分压器、温度传感器中的一个以上,进行不同的组合后包封于至少一个的绝缘体中、填充层内,通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的不同电器性能的连接器进行相关电连接后再与多孔插头电连接组成的;不同电器性能的电压传感器是由不同电器性能的分压器、上芯体、下芯体、不同电器性能的电流传感器、温度传感器1、分布电容C3、分布电容C4、分布电容分压器中的一个以上,进行不同的组合后分别包封于至少一个的绝缘体中、填充层内,通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的不同电器性能的连接器进行相关的电连接后再与多孔插头电连接组成的,也可以是由不同电器性能的上芯体、不同电器性能的电流传感器、温度传感器1、分布电容C3、分布电容C4、分布电容分压器中的一个以上,进行不同的组合后分别包封于至少一个的绝缘体中、填充层内,通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的不同电器性能的连接器进行相关电连接后再与多孔插头电连接组成的;不同电器性能的电流传感器是由磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器、无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器、磁芯式与无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器组合而成的组合型电流传感器中的一个,包封于至少一个的绝缘体中、填充层内,通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的不同电器性能的连接器进行相关电连接后再与多孔插头电连接组成的;为满足单端屏蔽接地系统传输信号的要求,在绝缘体中采用设有外表层绝缘的最外层屏蔽层内包裹有多对独立的成对屏蔽导线结构的成对屏蔽多股绞线,最外层屏蔽层经过接地端子单端直接接地,每对屏蔽导线的屏蔽层经过多孔插头后单端接地。
各种装置的不同电器性能的电压传感器的绝缘体中、填充层内,设置有不同电器性能分压器的芯体,芯体作为带中间抽头输出端的各种不同电器性能的分压器,芯体是由附件1、附件2、上芯体、附件3、电缆线、附件4、下芯体、附件5、接线端子2串联电连接,且在附件4与电缆线连接处、也可以在上、下芯体粘接处引出接线端子1组成的;不同电器性能的电压传感器中的附件1、上芯体、电缆线、下芯体作为一次元件;芯体中的附件1与接线端子2作为高压信号的输入端,接线端子1与接线端子2作为二次电压输出端;芯体中间抽头的接线端子1与接线端子2分别通过成对屏蔽多股绞线中成对屏蔽导线与具有压敏特性的压敏式连接器一端电连接、也可以与带发光指示的压敏式连接器一端电连接,压敏式连接器另一端、也可以与带发光指示的压敏式连接器另一端与多孔插头一端电连接,多孔插头另一端作为成对屏蔽导线的屏蔽层单端接地的二次信号输出接口;为满足单端屏蔽接地系统传输信号的要求,采用设有外层绝缘的最外屏蔽层内包裹着多对独立的成对屏蔽导线的成对屏蔽多股绞线,最外层屏蔽层经过接地端子单端直接接地,成对屏蔽导线的屏蔽层通过多孔插头后接地;在绝缘体中、填充层内由导电导磁的金属附件1与导电导磁的屏蔽层组成的电容C3及导电导磁的屏蔽层与非导磁的导电附件7组成的电容C4构成分布电容分压器,由于电容C3、电容C4的介质是由同一种介质构成,所以可消除或削弱温升对分布电容分压器分压比稳定性的影响,电容C3、电容C4中的介质也可以是由不同一种介质构成,还可以在介质中设置温度传感器以监测温度状态信息;可以由导电导磁的屏蔽层引出接线端子7的一端或者由导电导磁的屏蔽层引出接线端子7与由非导磁的导电附件7引出接线端子8的两端,均可作为带电状态的定性辉光指示、局部放电监测、绝缘监测的二次电压信息的输出接口;电压传感器中连接上、下芯体的电缆线在正常工作电压作用下流过的总电流几乎等于芯体流过的电流;芯体由上、下芯体组成,连接上、下芯体的电缆线可作为磁芯式或无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器或组合型电流传感器1的单匝一次线圈;非导磁的导电附件7作为屏蔽层并且环围着磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器并经过接地端子单端直接接地,磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器在绝缘体、填充层中可以设置多于一个的磁芯式二次线圈来满足监测、测量、保护、控制回路传输不同信号的传输要求,以及被测部位带电状态的定性辉光指示要求;每个线圈的两端分别与成对屏蔽导线电连接,每对屏蔽导线另一端分别与不同匹配阻抗的压敏式连接器输入接口一端电连接的同时、每对屏蔽导线中的一根导线与屏蔽层连接后通过多孔插头后单端接地,压敏式连接器另一端输出接口与多孔插头电连接,多孔插头另一端作为屏蔽层单端接地的二次信息输出接口;在绝缘体、填充层中非导磁的导电附件7作为屏蔽层环围着无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器,在无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器中每个空气芯式螺旋环形二次线圈外设置独立的非导磁屏蔽层与铁屏蔽层经过接地端子直接接地;无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器在绝缘体、填充层中可以设置多于一个的空气芯式螺旋环形二次线圈,可作为精密测量频率在1MHz以下由电压、谐振过电压、雷击电压引起电缆线流过变化速度快、变化范围大的电流信号;包裹着空气芯式螺旋环形二次线圈的铁屏蔽层采用横向、纵向都开槽,形成断层结构以防止电缆线流过电流所产生的主磁通被旁路及切断主磁通产生的环流路径;空气芯式螺旋环形二次线圈两端通过成对屏蔽多股绞线中成对屏蔽导线分别与具有积分特性的不同匹配阻抗的阻抗变换连接器中的输入接口一端电连接的同时、成对屏蔽导线中的一根导线与屏蔽层电连接并通过多孔插头后单端接地,空气芯式螺旋环形二次线圈的感应电压正比于被测电流的大小,选择具有积分特性的不同匹配阻抗的阻抗变换连接器来选取空气芯式螺旋环形二次线圈传输信号的频率、电流变化大小范围;包裹空气芯式螺旋环形二次线圈的非导磁屏蔽层与铁屏蔽层电连接的公共引线与成对屏蔽多股绞线的屏蔽层连接的同时直接经过接地端子后单端接地,以抑制或削减其它相对本相电流测量的影响;阻抗变换连接器另一端的输出接口与多孔插头电连接,多孔插头另一端作为成对屏蔽导线的屏蔽层单端接地的电压信息输出接口;在环围着磁芯式、无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器的非导磁的导电附件7外设置导电导磁屏蔽层构成电容C4,其引线的接线端子8及接线端子7两端作为带电状态的定性辉光指示、局部放电监测、绝缘监测的二次电压信息的输出接口与具有压敏特性的压敏式连接器电连接、也可以与带发光指示的压敏式连接器电连接;接线端子8接地或串接低阻抗负载后接地,可以消除或削弱分布电容以及其它相与传感器的交叉耦合干扰;温度传感器1的两端分别与成对屏蔽导线电连接,成对屏蔽导线的屏蔽层通过多孔插头后单端接地,成对屏蔽导线另一端与多孔插头一端电连接,多孔插头一端作为屏蔽层单端接地的芯体的温度状态信息的输出接口;电压传感器中上、下芯体之间的二次线圈输出信号与不同电器性能分压器的芯体相隔离,其电压值在0.1~220伏范围内设定,该信号经过不同电器性能的连接器转换后的二次电信号可作为带电电压数值显示、带电状态的定性辉光指示、防止带电误操作监控器电路的输入信号,也可以作为被测部位完整波电压信号。
各种装置的不同电器性能的电流传感器中针对测量变化速度快、变化范围大、高精度相位角电流完整波信息时,采用无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器,在绝缘体、填充层、金属附件、导电导磁的屏蔽层、非导磁的导电附件中包裹着空气芯式螺旋环形二次线圈的铁屏蔽层采用横向、纵向都开槽,形成断层结构以防止电缆线流过电流所产生的主磁通被旁路及切断主磁通产生的环流路径;包裹空气芯式螺旋环形二次线圈是采用空芯软管制成环形绕线骨架,用电磁线也可以用小电阻温度系数导线按设定的匝间距离,围绕空芯软管表面螺旋交叉环绕制n匝数的环形线圈,当螺旋交叉绕至n匝数时将未端导线穿过空芯软管中的小孔心返回到起始匝端位置,使环形线圈的始、未两端导线在起始匝端位置引出后分别与成对屏蔽导线一端电连接,包裹每个空气芯式螺旋环形线圈的非导磁屏蔽层与铁屏蔽层作为电磁屏蔽层与成对屏蔽多股绞线最外层的屏蔽层电连接后经过接地端子单端接地,成对屏蔽导线另一端分别对应与阻抗变换连接器电连接,阻抗变换连接器另一端分别对应与多孔插头电连接,多孔插头另一端作为成对屏蔽导线的屏蔽层单端接地的二次信号输出接口;每个空气芯式螺旋环形二次线圈两端选用具有积分特性的不同匹配阻抗的阻抗变换连接器进行电连接后,选取空气芯式螺旋环形二次线圈传输信号的频率、电流变化大小范围,使感应的电压信号正比于一次导体电流的大小、其相位移是小的且不随一次导体电流的变化而改变;采用小电阻温度系数导线绕制是为了削弱温升对二次线圈阻抗的影响以提高其测量精度,也可以采用电磁线进行绕制;采用温度传感器2设置在空气芯式螺旋环形二次线圈旁,温度传感器2的两端经过成对屏蔽导线电连接,成对屏蔽导线另一端与多孔插头电连接,多孔插头另一端作为屏蔽层单端接地的空气芯式螺旋环形二次线圈温度状态信息的输出接口,多孔插头与电子控制器连接后经过数据处理可实现温度补偿及线性校正,提高了空气芯式螺旋环形二次线圈的测量精度;也可以依据特定的要求,可以不设置温度传感器2、也可以设置多于一个的空气芯式螺旋环形二次线圈;复合式传感器中各种不同电器性能的电流传感器针对需要一定驱动功率的电磁类低阻抗负载、电磁类计量仪表时,采用磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器,在绝缘体、填充层、金属附件、导电导磁的屏蔽层、非导磁的导电附件中,针对工频电信号,采用坡莫合金材料做磁芯,针对局部放电脉冲电信号、谐振过电压信号、电力载波电信号的特征,采用不同型号的铁氧体软磁材料做磁芯,也可以依据特定的技术要求,设置多于一个的磁芯式二次线圈,采用不同材料的磁芯;复合式传感器中不同电器性能的连接器可分为:压敏式连接器、带发光指示的压敏式连接器、阻抗变换连接器叁种,选用具有压敏特性的不同匹配阻抗的压敏式连接器或带发光指示的压敏式连接器与有磁芯的二次线圈两端电连接,以防止、抑制过电压带来的侵害以及用来满足不同变化范围的频率、电流信号的传输要求;选用具有积分特性不同匹配阻抗的阻抗变换连接器与空气芯式螺旋环形二次线圈两端连接,用来选取所测量频率高低、电流大小的范围;不同电器性能的连接器也可以依据特定的要求,设置于电子控制器内的输入接口处。带发光指示的压敏式连接器中的发光指示器是:由桥式硅整流器DL的一个交流输入端与限流电阻R5一端连接、限流电阻R5另一端及桥式硅整流器DL的另一个交流输入端分别与压敏电阻R8两端并联后,压敏电阻R8两端分别作为发光指示器的信号输入端,桥式硅整流器DL的负极输出端与三色发光管DX的公共负极端连接、三色发光管DX中有二个单色发光二极管DXa、二个单色发光二极管DXa的二个正极端分别与二个稳压管DWa的正极端连接、二个稳压管DWa的负极端与桥式硅整流器DL的正极输出端连接,桥式硅整流器DL的负极输出端同时与二极管D1的正极端连接、二极管D1的负极端接地的电路构成;带发光指示的压敏式连接器中的发光指示器也可以是:由桥式硅整流器DL的一个交流输入端与限流电阻R5一端连接、限流电阻R5另一端及桥式硅整流器DL的另一个交流输入端分别与压敏电阻R8两端并联后,压敏电阻R8两端分别作为发光指示器的信号输入端,桥式硅整流器DL的负极输出端与三色发光管DX的公共负极端连接、三色发光管DX中有二个单色发光二极管DXa、二个单色发光二极管DXa的二个正极端分别与二个稳压管DWa的正极端连接,二个稳压管Dwa中的一个负极端与电阻R12一端、电阻R14一端相串联后的中间抽头一端连接,二个稳压管Dwa中的另一个负极端与热敏电阻R11一端、电阻R13一端相串联后的中间抽头一端连接,电阻R12另一端、热敏电阻R11另一端与桥式硅整流器DL的正极输出端连接,电阻R14另一端、电阻R13另一端与桥式硅整流器DL的负极输出端连接,桥式硅整流器DL的负极输出端同时与二极管D1的正极端连接、二极管D1的负极端接地的电路构成,其中热敏电阻R11是温度传感器1(19-1)、也可以是温度传感器2(19-2);依据技术的特定要求可以设置至少一个以上的单色发光二极管DXa与一个稳压管DWa串联的电路,其中多个稳压管Dwa可分别选取不同的稳压值、以实现在不同的电压下多色发光管DX会呈现会出不同的发光色,利用不同发色光重合时会产生另一种发光来显示不同的逻辑运算的结果,选取不同量值的稳压管Dwa与压敏电阻R8两端的电压进行比较时可以设置在正常电压下是呈现带电的一种发色光显示、过电压时呈现一种发色光显示、故障警示时呈现另一种发色光显示;当带发光指示的压敏式连接器与有磁芯的二次线圈两端电连接时,转换为其一数值电压与不同量值的稳压管Dwa,比较时可以设置在正常电流时单色发光二极管Dxa不亮、过电流时呈现一种色发光显示、温度传感器的热敏电阻R11随温度上升阻值变小引起单色发光二极管Dxa呈现一种发色光显示,当两个单色发光二极管Dxa同时发出不同种发色光时三色发光管DX则会呈现另一种警示发光色显示;当电在正常时的单色发光二极管DXa发光色与过电流时的单色发光二极管DXa发光色重合时,多色发光管DX则会呈现另一种警示发光色显示;发光指示器中压敏电阻R8一端可以与分布电容分压器的电容C3的接线端子7一端电连接、也可以与分布电容分压器的电容C4的接线端子8一端电连接,压敏电阻R8另一端接地;其中三色发光管DX可以是由二个不同单色的发光二极管Dxa组成,且能发出三种发色光的发光管。
由不同电器性能分压器、不同电器性能的上芯体、不同电器性能的下芯体、温度传感器1、磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器、无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器、组合型电流传感器、温度传感器2、分布电容C3、分布电容C4、分布电容分压器中的一个以上,进行不同的组合后分别包封于至少一个的绝缘体中、填充层内,也可以分别包封于不同性能的电器装置中,通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的不同电器性能的连接器进行相关电连接后再与多孔插头电连接,组成能传递电压、电流、频率、三种信息中至少一种的信息并具有防浪涌电压、限制动态过电压、限制过电流、限制频率、选频、频敏、压敏、热敏、带电数值显示、带电状态的定性辉光指示、局部放电监测、绝缘监测的功能中一种以上的多功能组合型复合式传感器,其分别是:电阻型、电容型、压敏阻容型、压敏均压型、阻容型、多功能阻容频敏型、多功能容阻频敏型、电阻分压型、电容分压型、压敏型、限压型、限压多功能型、三相四柱限压多功能型、限压限流型、三相四柱防浪涌电压多功能型、三相多功能型、电力载波型、同步跟踪型、滤波型、选频型、限频型、无电压重合闸型、跌落式限压多功能型、跌落式限压限流多功能型、监控式带电显示型、三相多功能阻容频敏型、三相多功能容阻频敏型的复合式传感器;也可以选用不同电器性能的多功能组合型的复合式传感器及其结构件分别包封于其它设备的绝缘体中、填充层内,也可以分别包封于不同性能的电器装置中,经过多功能组合型复合式传感器中的多孔插头与电子控制器的多孔插座与接线端子电连接后组成组合型电器与机电一体化产品中的测量、保护、控制、安全防误操作装置中相关的复合式传感装置,其分别是:三相四柱限压多功能型复合式传感装置、三相四柱防浪涌电压多功能型复合式传感装置、电缆头型复合式传感装置、电缆接插型复合式传感装置、穿墙套管型复合式传感装置、套管型复合式传感装置、支柱型复合式传感装置、多功能型电能计量装置、监控型高低压带电显示装置、跌落式多功能型限压限流装置、多功能过电压保护装置、多功能型隔离开关的复合式传感装置、多功能型接地开关的复合式传感装置、多功能组合型断路器的复合式传感装置、多功能组合型负荷开关的复合式传感装置、多功能组合型接触器的复合式传感装置、多功能组合型重合器的复合式传感装置。
在电子控制器显示面扳上设置一个四位数码管作为依次顺序循环显示三相中的每相电压或每相电流的数值,设置三个轻触式按键其分别是:人工指令解除已发出闭锁命令的“紧急解除”按键、人工指令选择单相显示或三相依次顺序循环显示被测电压数值或电流数值的“选相/循环”按键、人工指令对已发生过故障的相序记忆显示发出解除记忆显示命令的“解除记忆”按键,设置十五个指示灯作为不同内容的显示其分别是:三个指示灯分别显示被测线路的每相是否带电、三个指示灯以常亮方式分别依次顺序循环显示被测数值的相序、三个指示灯作为故障发生所在的相序显示并分别以闪亮方式显示过电压或过电流的故障以常亮方式显示欠压或断相的故障、三个指示灯作为已发生过故障的相序记忆显示、一个指示灯作为被测三相中正在发生故障的显示、一个指示灯作为被测三相中发生故障后并已发出闭锁命令的显示、一个指示灯作为供给电子控制器的辅助电源是否正常供电的显示;在电子控制器背面设置有:与复合式传感器连接的多孔插座与接线端子、复合式传感器二次信号经降幅后的信号输出接线端子、二次信息模拟量的输出接线端子、辅助电源的输入接线端子、发出闭锁命令信息的输出接线端子、发出动作命令信息的输出接线端子、接地端子、屏蔽接地端子、三个轻触式按键外引的接线端子,也可以选用四位数码管、轻触式按键、指示灯的元件,在电子控制器显示面扳上设置至少一种以上、不同内容的灯光显示,其不同内容分别是:单相被测信号的数值、三相依次顺序循环的被测信号的数值,被测相是否带电、被测数值的相序、故障发生所在的相序、故障属性、故障的相序记忆、正在发生故障、闭锁、辅助电源是否正常供电的灯光显示,在面扳上设置至少一种以上人工指令的按键,其人工指令的按键分别是“紧急解除”、“选相/循环”、“解除记忆”的按键。
上述方案中的绝缘体可以分别选用硅橡胶、乙丙橡胶、电瓷、聚氨脂、环氧树脂、有机硅树脂、有机玻璃、玻璃、SMC塑料、DMC塑料、合成云母、改性苯塑料、高分子绝缘材料中一种以上的材料为主材料制成绝缘体。
上述方案中各种不同电器性能的分压器可以是由相同电器特性、相同温度系数材料、相同结构的上芯体、下芯体进行串联后组成,也可以是由不同电器特性的上芯体、下芯体进行串联后组成;上芯体、下芯体可以分别是:电阻、压敏电阻、电容、热敏电阻、压敏电阻与电容并联后再并联一个电阻的单元组件、电阻与电容并联的单元组件、压敏电阻与电容并联的单元组件、压敏电阻与热敏电阻并联的单元组件;不同电器性能分压器的上芯体与下芯体之间可以用电缆线加以电连接、也可以直接粘接,并在电缆线与下芯体连接处、也可以在上芯体与下芯体粘接处引出中间抽头导线构成各种不同电器性能的分压器;各种不同电器性能的分压器分别是:电阻串联分压器,电容串联分压器,压敏电阻串联分压器,压敏电阻与电容并联的上芯体、下芯体相串联后组成的压敏式阻容分压器,压敏电阻与电容并联后再并联电阻的上芯体、下芯体相串联后组成的均压型压敏式阻容分压器,电阻与电容并联的上芯体、下芯体相串联后组成的阻容分压器,电阻特性的上芯体与电容特性的下芯体进行串联后组成的频敏式阻容分压器,电容特性的上芯体与电阻特性的下芯体进行串联后组成的频敏式容阻分压器;为满足不同技术参数和结构的要求,上芯体及下芯体也可以采用由一个以上的芯件经过串、并联电连接构成并分别设置于一个以上的绝缘体内,也可以分设置于一个以上的不同的电器装置中;为满足不同技术参数和结构的要求,可分别选用镍铬合金、硅锰铜合金、氧化铋、氧化锶、氧化锌、二氧化锆、硅、锗、硒、镉、碳化硅、钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、钛酸锆、钛酸盐、硅酸盐材料中至少一种的材料为主材料制成:棒状、园块状、园片状的芯件,也可以是管状、环块状、环片状的芯件,也可以依据特定的技术要求制作成块状、片状的芯件;芯件外表的上、下平面分别设置导电的电极层,也可以依据特定的技术要求在管状、环块状、环片状芯件的内、外园表面分别设置导电的电极层;为满足不同技术参数和结构的要求,芯件的侧表面也可以设置弹性绝缘层、电阻层、保护层;上、下芯体可以是采用由至少一个的棒状、园块状、园片状的芯件,也可以采用一个以上的棒状、园块状、园片状的芯件重叠的串联电连接,以增加上、下芯体的有效高度;上、下芯体可采用至少一个的管状、环块状、环片状的芯件,也可以采用一个以上的管状、环块状、环片状的芯件进行并联的电连接,以增加上、下芯体导电有效截面的面积,也可以依据特定的技术要求采用一个以上的棒状、园块状、园片状的芯件放置于一个以上的管状、环块状、环片状的芯件之中进行并联的电连接构成不同电器性能元件并联的单元组件;尤其是大于60kv以上的芯体还可以依据特定的技术要求在芯件、单元组件的侧表面再设置均压电阻、均压电容;上、下芯体的电极层之间、棒状、园块状、园片状芯件与管状、环块状、环片状芯件的电极层之间,芯件、单元组件的电极层之间的电连接可依据不同的技术要求分别选用:导电塑料、导电胶、导电脂、焊锡材料中一种为主材料进行粘合制作,以保证紧固良好的电接触。
上述方案中的温度传感器为满足不同技术参数和结构的要求,可分别选用:热敏电阻、热电阻、温敏晶体管、热电偶设置在上芯体下部的附件3旁、空气芯式螺旋环形二次线圈旁、绝缘体中、填充层中、分布电容分压器内的介质中,温度传感器1、温度传感器2分别作为传递芯体、空气芯式螺旋环形二次线圈、分布电容分压器、复合式传感器的温度状态信息,温度传感器输出端分别通过成对屏蔽多股绞线中成对屏蔽导线与多孔插头一端电连接、也可以作为与发光指示器电连接,多孔插头另一端作为屏蔽层单端接地的温度状态信息输出接口,多孔插头通过电子控制器中温度补偿的线性校正电路、控制、保护电路连接并进行数据处理,可以提高不同电器性能分压器的分压比、电流传感器变比、电压传感器变比的精度与提高运行的可靠性。
上述方案中的填充层为满足不同技术参数和结构的要求,可分别选用:环氧树脂、有机硅树脂、聚氨脂、硅橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、电缆胶、烷基苯、改性苯塑料、硅油、蓖麻油、变压器油、绝缘油、六氟化硫气体、氮气及高分子绝缘材料中至少一种材料为主材料制成易导热、阻燃、有弹性的绝缘密封层。
本实用新型与现有技术比较,由于采用上述方案,可以构成响应速度快、高精度传递信息,消除传统电磁式互感器带来的铁磁共振,具有体积小、可靠性高、维护量少、使用范围广、易于集成组合成具有工况监测多功能型机电一体化的多种产品,支持在线工况监测与预知性维修,可满足电子计算机全过程数字化处理技术的要求及柔性交流输电技术的要求,将会提高现有电力网、通讯网的输送能力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1-1是复合式传感器实施例中不同电器性能的分压器中棒形芯体的结构示意图。
图1-2是复合式传感器实施例中不同电器性能的分压器中管形芯体的结构示意图。
图2-1是复合式传感器实施例中磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器的结构示意图。
图2-2是复合式传感器实施例中无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器的结构示意图。
图2-3是复合式传感器实施例中组合型电流传感器的结构示意图。
图3-1是复合式传感器第一种实施例电阻型复合式传感器的电路原理图。
图3-2是复合式传感器第二种实施例电容型复合式传感器的电路原理图。
图3-3是复合式传感器第三种实施例压敏阻容型复合式传感器的电路原理图。
图3-4是复合式传感器第四种实施例压敏均压型复合式传感器的电路原理图。
图3-5是复合式传感器第五种实施例阻容型复合式传感器的电路原理图。
图3-6是复合式传感器第六种实施例多功能阻容频敏型复合式传感器的电路原理图。
图3-7是复合式传感器第七种实施例多功能容阻频敏型复合式传感器的电路原理图。
图3-8是复合式传感器第八种实施例电阻分压型复合式传感器的电路原理图。
图3-9是复合式传感器第九种实施例电容分压型复合式传感器的电路原理图。
图3-10是复合式传感器第十种实施例压敏型复合式传感器的电路原理图。
图3-11是复合式传感器第十一种实施例限压型复合式传感器的电路原理图。
图3-12是复合式传感器第十二种实施例限压多功能型复合式传感器的电路原理图。
图3-13是复合式传感器第十三种实施例三相四柱限压多功能型复合式传感器的电路原理图。
图4-1是复合式传感装置一种实施例结构示意图。
图4-18是复合式传感装置实施例中电子控制器的外结构示意图。
图中1.绝缘体 2.填充层 3.金属附件1 4.附件2 5.上芯体 5-1.上芯件 5-2.上电极层 5-3.绝缘层 5-4.电阻层 5-5.保护层 5-6.下电极层 6.附件3 7.电缆线 8.接线端1 9.附件4 10.下芯体10-1.下芯件 10-2.上电极层 10-3.绝缘层 10-4.电阻层 10-5.保护层10-6.下电极层 11.附件5 12.接线端子2 13.附件6 14.磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器 15.磁芯式二次线圈1 16.磁芯式二次线圈217.磁芯式二次线圈3 18.二次线圈接线端子 18-1.二次线圈1接线端子118-2.二次线圈1接线端子2 18-3.二次线圈2接线端子3 18-4.二次线圈2接线端子4 18-5.二次线圈3接线端子5 18-6.二次线圈3接线端子619.温度传感器 19-1.温度传感器1 19-2.温度传感器2 20-1.接线端子320-2.接线端子4 21-1.接线端子5 21-2.接线端子6 22.空气芯式螺旋环形二次线圈 22-1.空气芯式螺旋环形二次线圈1 22-11.空气芯式螺旋环形二次线圈1接线端子1 22-12空气芯式螺旋环形二次线圈子1接线端子222-2空气芯式螺旋环形二次线圈2 22-21.空气芯式螺旋环形二次线圈2接线端子1 22-22.空气芯式螺旋环形二次线圈2接线端子2 22-3.空气芯式螺旋环形二次线圈3 22-31.空气芯式螺旋环形二次线圈3接线端子1 22-32.空气芯式螺旋环形二次线圈3接线端子2 23.磁芯 23-1.空芯软管 23-2软磁芯 24.无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器 25.组合型电流传感器25-11.一次导体接线端子1 25-22.一次导体接线端子2 26.成对屏蔽多股绞线 27.连接器 27-1.阻抗变换连接器 27-2.压敏式连接 27-3.带发光指示的压敏式连接器 28.多孔插头 29.屏蔽层 29-1.非导磁屏蔽层29-2.导电导磁屏蔽层 30.接地端子 31.电流传感器 32.电压传感器33.磁芯式二次线圈 34.小电阻温度系数的导线 35.接线端7 36.接线端子8 37.分布电容分压器 38.一次导体 39.非导磁的导电附件740.不同电器性能的分压器 41.限压限流器 42.过流限制器 43.不同电器性能的复合式传感器 44.发光指示器 45.多孔插座 46.电子控制器47.面扳 48.限压多功能型复合式传感器 49.复合式传感装置
在图1中是复合式传感器实施例中各种不同电器性能的分压器(40)的芯体结构示意图,依据不同的技术参数和结构要求,可分别选用复合式传感器实施例中不同电器性能的分压器的棒形芯体的结构(图1-1)、复合式传感器实施例中不同电器性能的分压器的管形芯体的结构(图1-2)的芯体作为带中间抽头输出端的不同电器性能分压器(40),芯体(40)可以包封于设有导电导磁的屏蔽层(29-2)的绝缘体(1)、填充层(2)中,也可以包封于绝缘体(1)、填充层(2)中,还可以设置于其它装置的绝缘体(1)中。作为不同电器性能分压器(40)的芯体是由良好导电性导磁的金属附件1(3)、导电的附件2(4)、上芯体(5)、导电的附件3(6)、电缆线(7)、导电的附件4(9)、下芯体(10)、导电的附件5(11)、接线端子2(12)串联电连接,在附件4(9)与电缆线(7)连接处、也可以在上、下芯体的电极层(5-6)(10-2)之间用导线引出接线端子1(8)作为芯体中间抽头的接线端组成的。芯体作为电压传感器(32)的一次元件,芯体中的附件1(3)与接线端子2(12)作为一次高压电信号的输入端,芯体中间抽头的接线端子1(8)与接线端子2(12)作为二次电信号的输出端,二次输出端可作为被测对象带电状态的定性辉光指示及电压数值、防止带电误操作指令、电压信息的输出接口,中间抽头的二次电信号输出端电压与一次输入电压比可以是小于百分之一,其电压值在0.1~220伏之间进行设定,也可以依据技术要求另行设定,连接上、下芯体的电缆线(7)流过的电流基本等于在工作电压作用下流过芯体的总电流。芯体中的上芯体(5a)、下芯体(10a)可分别由一个也可以由多于一个的上芯件(5-1)、下芯件(10-1)电连接构成,上、下芯件可以采用棒状、园块状、园片状的芯件、也可以采用管状、环块状、环片状的芯件,还可以依据特定的技术要求采用块状、片状的芯件,进行重叠的串联电连接,以增加上、下芯体的有效高度;采用一个以上的棒状、园块状、园片状的芯件,也可以采用一个以上的管状、环块状、环片状的芯件进行并联的电连接,以坛加上、下芯体有效工作截面数值和增加散热表面面积,也可以采用一个以上的棒状、园块状、园片状芯件放置于一个以上的管状、环块状、环片状芯件之中进行并联的电连接;大于60kv以上的芯体还可以依据技术要求在芯件的侧面再设置均压电阻、均压电容;上、下芯体电极层之间、芯件电极层之间的电连接可依据不同的技术要求可分别选用:导电塑料、导电胶、导电脂、焊锡材料中的一种进行粘合制作,以保证紧同良好的电接触;为满足不同技术参数和结构的要求,可分别选用镍铬合金、硅锰铜合金、氧化锌、碳化硅材料中一种材料为主材料制成制成不同电器特性的电阻层(5-4)、(10-4),可分别选用:镍铬合金、硅锰铜合金、氧化铋、氧化锶、二氧化锆、氧化锌、硅、锗、硒、镉、碳化硅、钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、钛酸盐、硅酸盐材料中一种材料为主成份材料制成不同电器特性的棒状芯件(5-1a)、园块状芯件、园片状芯件(10-1a)及管状芯件(5-1c)、环块状芯件、环片状芯件(10-1b),还可以制成块状芯件、片状芯件;可分别选用银、铜、铝材料中一种主材料制成与芯件表面有良好结合力、导电的上电极层(5-2)、(10-2)和下电极层(5-6)、(10-6),具有不同电器性能的芯件(5-1)、(10-1)的侧表面设置有弹性的绝缘层(5-3)、(10-3),还可以依据不同电器性能的分压器(40)的技术要求,在绝缘层(5-3)(10-3)外再设置电阻层(5-4)(10-4)、在电阻层(5-4)(10-4)外设置弹性绝缘保护层(5-5)(10-5)。上芯体(5)、下芯体(10)可以分别是:压敏电阻与电容并联后再并联一个电阻的单元组件、电阻与电容并联的单元组件、压敏电阻与电容并联的单元组件、压敏电阻与热敏电阻并联的单元组件、电阻元件、电容元件、压敏电阻元件、热敏电阻元件性能的结构件;用电缆线(7)把上芯体(5)、下芯体(10)进行串联电连接、也可以是直接粘合构成带中间抽头输出端的各种不同电器性能的分压器(40),其分别是:电阻R1的上芯体(5)与电阻R3的下芯体(10)串联后组成电阻串联分压器,电容C1的上芯体(5)与电容C2的下芯体(10)串联合组成电容串联分压器,压敏电阻R2的上芯体(5)与压敏电阻R4的下芯体(10)串联后组成压敏电阻串联分压器,压敏电阻R2与电容C1并联的上芯体(5)与压敏电阻R4与电容C2并联的下芯体(1 0)相串联后组成压敏式阻容分压器,压敏电阻R2与电容C1并联后再并联电阻R1的上芯体(5)与压敏电阻R4与电容C2并联后再并联电阻R3的下芯体(10)相串联后组成均压型压敏式阻容分压器,电阻R1与电容C1并联的上芯体(5)与电阻R3与电容C2并联的下芯体(10)相串联后组成阻容分压器,电阻R1的上芯体(5)与电容C2的下芯体(10)相串联后组成频敏式阻容分压器,电容C1的上芯体(5)与电阻R3的下芯体(10)相串联后组成频敏式容阻分压器。各种不同电器性能的分压器(40)中的中间抽头输出端也可以不与外电路连接空闲时,可作为一种电器元件、单元组件来使用,其分别是:电阻器、电容器、避雷器、过电压保护器、限压器、限流器、阻容耦合器、滤波器、限频器、选频器、阻容电能吸收器来使用。采用相同温度系数材料和结构的相同电器特性的上芯体(5)、下芯体(10)进行串联电连接组成带中间抽头的串联分压器(40)可以消除或削弱温升对分压器的分压比值稳定性的影响,从而提高串联分压器(40)的分压比精度。根据不同的结构和精度要求可以把上述构成串联分压器(40)的上芯体(5)、下芯体(10)包封于一个绝缘体(1)中,也可以分别包封于一个以上的绝缘体(1)中,还可以分别包封于不同性能的电器装置中,与其它相关的器件经过相关的电连接构成各种不同电器性能的复合式传感器(43)。
在图2中所示的复合式传感器实施例中的各种不同电器性能的电流传感器是依据被测部位的不同技术参数和结构要求,分别选用磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器(14)的结构(图2-1)、无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器(24)的结构(图2-2)、由磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器(14)与无磁芯罗戈夫斯基线圈型电流传感器(24)相组合构成的组合型电流传感器(25)的结构(图2-3)。为满足单端屏蔽接地系统传输信号的要求,采用设有外表层绝缘的最外屏蔽层内包裹着多对独立的成对屏蔽导线结构的成对屏蔽多股绞线(26),包裹多对独立的成对屏蔽导线的最外屏蔽层经过接地端子(30)单端接地,多对独立的成对屏蔽导线的屏蔽层经过多孔插头后(28)后单端接地。
在图2-1所示的复合式传感器实施例中磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器的结构示意图中,于绝缘体(1)、金属附件1(3)、导电导磁屏蔽层(29-2)、非导磁的导电附件7(39)、填充层(2)内,也可以于绝缘体(1)、导电导磁屏蔽层(29-2)、非导磁的导电附件7(39)、填充层(2)内,设置磁芯式二次线圈(33),磁芯式二次线圈(33)可以分别是环形磁芯式二次线圈(15)、(16)、(17)。用坡莫合金制成的导磁环形铁芯(23-2),用电磁线螺旋绕制成环形二次线圈(15)可用于监测不同电器性能的芯体(40)工作运行状态变化的电流信息及其它信息的电流信号。针对不同频率,选用不同类型铁氧体制成的环形磁芯(23-2),用电磁线螺旋绕制成环形二次线圈(16)用于传递与高频电压信号、局部放电的脉冲电信号、谐振倍频过电压信号成比例、不失真、变化速度快的电流信号。用坡莫合金制成的环形铁芯(23-2),用电磁线螺旋绕制成环形二次线圈(17)用于传递与被测部位的电压信号成比例、不失真的电流信号,也可以依据技术要求设置至少一个的磁芯式二次线圈(33);在非导磁的导电附件7(39)的外围设置导电、导磁屏蔽层(29-2)构成分布电容C4,电容C4低电位一端(39)可以与带发光指示的压敏式连接器(27-3)串联作为带电状态定性的发光指示、也可以作为耦合电容来提取被连接部位的电压信号;非导磁的导电附件7(39)可以通过接地端子(30)单端接地、也可以接一个实现某一功能的低阻抗负载的电路后接地作为消除分布电容或其它相交叉耦合的干扰;与被测部位电连接的金属附件1(3)与导电、导磁屏蔽层(29-2)之间的分布电容C3及导电导磁屏蔽层(29-2)与附件7(39)之间的分布电容C4构成分布电容分压器(37),由于电容C3、电容C4的介质是采用同一种介质构成,所以可消除或削弱温升对分布电容分压器(37)分压比稳定性的影响;也可以依据技术的特定要求,采用不同的介质,并在介质中设置温度传感器。电容C4两端的接线端子7(35)、接线端子8(36)分别与成对屏蔽导线电连接后成对屏蔽导线的屏蔽层经过多孔插头(28)后单端接地,附件7(39)的接线端子8(36)通过接地端子(30)单端接地,成对屏蔽导线另一端与压敏式连接器(27-24)电连接、也可以与带发光指示的压敏式连接器(27-3)电连接,压敏式连接器另一端、也可以是带发光指示的压敏式连接器另一端与多孔插头(28)电连接后成对屏蔽导线的屏蔽层接地,多孔插头另一端作为被测部位带电状态、被测部位带电的定性辉光指示、局部放电监测、绝缘监测的屏蔽层单端接地的信息输出接口。用成对屏蔽多股绞线(26)中每对屏蔽导线分别与每个二次线圈(15)、(16)、(17)的始、末两端电连接,与屏蔽层(29-1)、附件7(39)电连接,附件7(39)与成对屏蔽多股绞线(26)的屏蔽层电连后屏蔽层通过接地端子(30)单端接地,每对屏蔽导线另一端分别对应与连接器(27)中带有过电压保护的不同匹配阻抗的压敏式连接器(27-21)、(27-22)、(27-23)、带发光指示器的压敏式连接器(27-3)一端电连接、每对屏蔽导线的屏蔽层通过多孔插头(28)后单端接地,不同匹配阻抗的压敏式连接器(27-21)、(27-22)、(27-23)、带发光指示器的压敏式连接器(27-3)另一端分别与多孔插头(28)一端电连接,多孔插头(28)另一端作为屏蔽层单端接地的电信号输出接口,发光指示器(44)可作为不同发光色的带电状态显示;还可以依据特定的技术要求不设置分布电容分压器(37)。
在图2-2所示的复合式传感器实施例中无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器的结构示意图中,于绝缘体(1)、金属附件1(3)、填充层(2)、导电导磁的屏蔽层(29-2)、非导磁的导电附件7(39)内,也可以于绝缘体(1)、填充层(2)、导电导磁的屏蔽层(29-2)、非导磁的导电附件7(39)内,在包裹的非导磁屏蔽层(29-1)、纵横均开槽的铁屏蔽(29-2)内用空芯软管(23-1)制成空气导磁的环形小孔心骨架,可以用电磁线也可以用小电阻温度系数导线(34)按设定的匝间距离由起始端处围绕着小孔心的空芯软管(23-1)表面交叉螺旋绕制成预定匝数的空气芯式螺旋环形线圈(22)其分别是空气芯式螺旋环形线圈(22-1)、(22-2)、(22-3),将螺旋绕至预定匝数的未端导线由空芯软管(23-1)中的小孔心返回到起始端处,使空气芯式螺旋环形二次线圈(22-1)、(22-2)、(22-3)的每对始、末两端导线及非导磁屏蔽层(29-1)与铁屏蔽(29-2)的公共引线分别由同一位置引出后,空气芯式螺旋环形二次线圈的始、末两端分别与每对屏蔽导线一端电连接,非导磁屏蔽层(29-1)与铁屏蔽(29-2)的公共引线与成对屏蔽多股绞线(26)的屏蔽层电连接后屏蔽多股绞线(26)的屏蔽层通过接地端子(30)单端接地,每对屏蔽导线的屏蔽层通过多孔插头(28)后单端接地,每对屏蔽导线另一端与连接器(27)中具有积分特性的不同匹配阻抗的阻抗变换连接器(27-11)、(27-12)、(27-13)一端电连接,不同匹配阻抗的阻抗变换连接器(27-11)、(27-12)、(27-13)另一端与多孔插头(28)一端电连接,多孔插头(28)另一端作为每对屏蔽导线的屏蔽层单端接地的电信号输出接口。空气芯式螺旋环形二次线圈(22-1)、(22-2)、(22-3)的始、末两端产生的感应电压数值与空气导磁率、匝间距离、空芯软管(23-1)的截面面积、环形骨架的几何形状以及空气芯式螺旋环形二次线圈(22-1)、(22-2)、(22-3)与一次导体的相对放置方位有关,其二次电流信号的相位角位移是小的且不随着一次导体电流的变化而变化。依据测量信号的频率高低、电流大小的范围来选用具有积分特性的不同匹配阻抗的阻抗变换连接器(27-11)、(27-12)、(27-13)的输入回路的匹配阻抗、时间导数。在空气芯式螺旋环形二次线圈(22-1)、(22-2)、(22-3)旁分别设置温度传感器2(19-2),每个温度传感器2(19-2)的两端分别与成对屏蔽导线一端电连接,成对屏蔽导线的屏蔽层通过多孔插头(28)后单端接地,成对屏蔽导线另一端分别与多孔插头(28)一端电连接,多孔插头另一端作为空气芯式螺旋环形二次线圈(22-1)、(22-2)、(22-3)屏蔽层单端接地的温度状态变化信息的输出接口,也可以依据特定的技术要求可以不设置温度传感器2(19-2)、也可以采用电磁线绕制至少一个的空气芯式螺旋环形二次线圈(22)。在非导磁的导电附件7(39)的外围设置导电、导磁屏蔽层(29-2)构成分布电容C4,电容C4低电位一端(39)不接地时可作为耦合电容来提取被连接部位的电压信号、电容C4低电位一端(39)与带发光指示的压敏式连接器(27-3)连接后发光指示器可作为一次导体(38)的带电状态的不同发光色的显示;非导磁的导电附件7(39)也可以通过接地端子(30)单端接地、也可以接一个实现某一功能的低阻抗负载的电路后接地作为消除分布电容或其它相交叉耦合的干扰;与被测部位电连接的金属附件1(3)与导电、导磁屏蔽层(29-2)之间的分布电容C3及导电导磁屏蔽层(29-2)与附件7(39)之间的分布电容C4构成分布电容分压器(37),由于电容C3、电容C4的介质是采用同一种介质构成,所以可以消除或削弱温升对分布电容分压器分压比稳定性的影响;也可以依据特定的技术要求采用不同的介质,并在介质中设置温度传感器;电容C4两端的接线端子7(35)、接线端子8(36)分别与成对屏蔽导线电连接,同时成对屏蔽导线的屏蔽层通过多孔插头(28)后单端接地、附件7(39)的接线端子8(36)通过接地端子(30)单端接地,成对屏蔽导线另一端可以与压敏式连接器(27-24)电连接、也可以与带发光指示的压敏式连接器(27-3)电连接,压敏式连接器另一端与多孔插头(28)电连接、也可以是带发光指示的压敏式连接器另一端与多孔插头(28)电连接,多孔插头另一端作为被测部位带电状态、被测部位带电的定性辉光指示、局部放电监测、绝缘监测的屏蔽层单端接地的信息输出接口。也可以依据特定技术要求,设置至少一个的空气芯式螺旋环形二次线圈(22);还可以依据特定的技术要求不设置分布电容分压器(37)。由于空气芯式螺旋环形二次线圈(22)的空气芯没有磁饱和非线性效应,所以响应速度快、频率响应的频带宽至1MHz、电流变化响应范围宽至几百KA,,所以可作为高精度相位角测量、线性不失真地传递交变及脉冲的突变范围大的电流信息,也可以作为对绝缘体漏电流、故障性电流、突变性大电流、断路器限制过电流的工况状态进行监测;也可以作为对上芯体(5)、下芯体(10)进行限制过电流的工况状态进行监测。
在图2-3所示的复合式传感器实施例中组合型电流传感器的结构示意图中,于绝缘体(1)、金属附件1(3)、填充层(2)、导电导磁的屏蔽层(29-2)、非导磁的导电附件7(39)内,也可以于绝缘体(1)、填充层(2)、导电导磁的屏蔽层(29-2)、非导磁的导电附件7(39)内,采用环形不同磁特性的导磁软磁芯(23-2),在环形导磁软磁芯(23-2)外螺旋绕制至少一个的环形磁芯式二次线圈(33)构成有磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器(14),采用空气芯软管(23-1)制成环形线圈骨架,可以用电磁线也可以用小电阻温度系数导线(34)围绕着环形线圈骨架的空气芯软管(23-1)外表面交叉螺旋绕制成空气芯式螺旋环形二次线圈(22),在贴近每个空气芯式螺旋环形二次线圈(22)旁设置温度传感器2(19-2),也可以依据特定的技术要求不设置温度传感器2(19-2)、也可以设置至少一个的空气芯式螺旋环形二次线圈(22),构成无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器(24)。空气芯式螺旋环形二次线圈(22)、磁芯式二次线圈(33)的每对始、末两端及非导磁屏蔽层(29-1)与铁屏蔽(29-2)的公共引线分别由同一位置引出后分别对应地与每对屏蔽导线一端及成对屏蔽多股绞线(26)的屏蔽层电连的同时,成对屏蔽多股绞线(26)的屏蔽层通过接地端子(30)单端接地,每对屏蔽导线的屏蔽层通过多孔插头(28)后单端接地,每对屏蔽导线另一端分别对应地与连接器(27)中阻抗变换连接器(27-1)一端电连接、压敏式连接器(27-2)一端电连接,阻抗变换连接器(27-1)另一端电连接、压敏式连接器(27-2)另一端分别与多孔插头(28)一端电连接,多孔插头(28)另一端作为空气芯式螺旋环形二次线圈(22)、磁芯式二次线圈(33)的每对屏蔽导线的屏蔽层单端接地的电信号输出接口。温度传感器2(19-2)的两端分别与成对屏蔽多股胶线(26)中成对屏蔽导线一端电连接的同时,成对屏蔽导线的屏蔽层通过多孔插头(28)后单端接地,成对屏蔽导线另一端分别与多孔插头(28)一端电连接,多孔插头另一端作为屏蔽层单端接地传输空气芯式螺旋环形二次线圈的温度状态信息的输出接口。在非导磁的导电附件7(39)的外围设置导电导磁屏蔽层(29-2)构成分布电容C4,电容C4低电位一端(39)可以与带发光指示的压敏式连接器(27-3)连接,发光指示器(44)可作为一次导体(38)不同带电状态的不同发光色的显示、也可以作为耦合电容来提取被连接部位的电压信号;非导磁的导电附件7(39)也可以通过接地端子(30)单端接地、也可以接一个实现某一功能的低阻抗负载的电路后接地,作为消除分布电容或其它相交叉耦合的干扰;与被测部位电连接的金属附件1(3)与导电导磁屏蔽层(29-2)之间的分布电容C3及导电导磁屏蔽层(29-2)与附件7(39)之间的分布电容C4,构成分布电容分压器(37),由于电容C3、电容C4的介质是采用同一种介质构成,所以可以消除或削弱温升对分布电容分压器(37)分压比稳定性的影响,也可以依据特定的技术要求采用不同的介质,并在介质中设置温度传感器;导电导磁屏蔽层(29-2)的接线端子7(35)、附件7(39)的接线端子8(36)分别与成对屏蔽导线电连接后成对屏蔽导线的屏蔽层通过多孔插头(28)后单端接地,附件7(39)的接线端子8(36)通过接地端子(30)单端接地,成对屏蔽导线另一端与压敏式连接器(27-24)电连接、也可以是与带发光指示的压敏式连接器(27-3)电连接,压敏式连接器另一端与多孔插头(28)电连接、也可以是带发光指示的压敏式连接器另一端与多孔插头(28)电连接,多孔插头另一端作为被测部位带电状态、被测部位带电的定性辉光指示、局部放电监测、绝缘监测的屏蔽层单端接地的信息输出接口。磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器(14)作为能驱动电磁式继电器、仪表和低阻抗负载的要求,是具有一定驱动功率的电流信号传感器。无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器(24)可作为高精度相位角、线性、不失真地传输脉冲、交变电流变化范围大、响应速度快的电流信息,也可以实现对绝缘漏电流、故障性与突变性的大电流、断路器的工况状态进行监测;也可以作为对上芯体(5)、下芯体(10)进行限制过电流的工况状态进行监测。可以依据特定的技术要求不设置分布电容分压器(37),还可以根据不同的结构和精度要求可以把上述构成组合型电流传感器1(25)作为传递上芯体(5)、下芯体(10)的电流信息可以将环形磁芯式二次线圈(33)、空气芯式螺旋环形二次线圈(22)包封于一个绝缘体(1)中,也可以分别包封于一个以上的绝缘体(1)中,还可以分别包封于不同性能的电器装置中,与其它相关的器件经过相关的电连接构成各种不同电器性能的组合型电流传感器1(25)。
在图3第一至第十三种实施例电路原理图所示的各种复合式传感器(43)为满足单端屏蔽接地系统传输信号的要求,都采用设有外表层绝缘的最外屏蔽层内包裹着多对独立的成对屏蔽导线结构的成对屏蔽多股绞线(26),包裹多对独立的成对屏蔽导线的最外屏蔽层经过接地端子(30)单端接地、每对独立的成对屏蔽导线的屏蔽层经过多孔插头后单端接地。第一至第七种的实施例电路原理图中电流传感器附件1(3)一端与组合型电流传感器2(25)中的单匝一次导体(38)接线端子1(25-11)一端电连接,一次导体(38)另一端的接线端子2(25-22);组合型电流传感器2(25)中的接线端子(22-11)、(22-12)是空气芯式环形二次线圈1(22-1)输出接线端,接线端子(18-5)(18-6)是磁芯式二次线圈(17)的输出接线端,也可以依据技术要求设置至少一个的磁芯式二次线圈(33)、至少一个的空气芯式环形二次线圈(22),也可以依据特定的技术要求不设置温度传感器2(19-2)。在图3第一至第五种、第八至第十种、第十三种实施例电路原理图中所示的不同电器性能分压器(40)中的上芯体(5)、下芯体(10)采用相同温度系数材料和结构制成相同电器性能的器件:图3-1及图3-8中电阻R1(5)与电阻R3(10),图3-2、图3-9中电容C1(5)与电容C2(10),图3-3中压敏电阻R2、电容C1并联的组件(5)与压敏电阻R4、电容C2并联的组件(10),图3-4中压敏电阻R2、电容C1、电阻R1并联的组件(5)与压敏电阻R4、电容C2、电阻R3并联的组件(10),图3-5中电阻R1、电容C1并联的组件(5)与电阻R3、电容C2并联的组件(10),图3-10及图3-13中压敏电阻R2(5)与压敏电阻R4(10);由于呈现相同温度系数材料和结构的相同电器性能的上芯体(5)、下芯体(10)之间,通过电缆线(7)、也可以直接粘合电连接进行串联,构成不同电器性能的串联分压器(40),所以基本上消除了因温度变化而引起串联分压器(40)分压比值稳定性的变化。在图3-6中分压器(40)的电阻R1的上芯体(5)与电容C2的下芯体(10)通过电缆线(7)、也可以直接粘合电连接进行串联后组成频敏式阻容分压器。在图3-7中分压器(40)的电容C1的上芯体(5)与电阻R3的下芯体(10)通过电缆线(7)、也可以直接粘接电连接进行串联后组成频敏式容阻分压器。在图3第一至第十种、第十三种实施例电路原理图中所示的各种不同电器性能分压器(40),其中间抽头的接线端子1(8)与接线端子2(12)是二次电压信号输出端,附件1(3)、接线端子2(12)作为一次电压信号的输入端。在图3-3、图3-4、图3-10、图3-11、图3-12、图3-13中各种不同电器性能的复合式传感器(43)的接线端子2(12)与附件6(13)电连接后、可以直接接地以承受流通的大电流;在图3-1、图3-2、图3-5、图3-6、图3-7、图3-8、图3-9中各种不同电器性能的复合式传感器(43)的接线端子2(12)通过导线与相关部位连接后经过接地端子(30)后接地,附件6(13)单独直接接地。在图3第一至第七种实施例电路原理图中所示的温度传感器2(19-2)设置在贴近空气芯式螺旋环形二次线圈(22-1)旁,温度传感器2(19-2)的接线端子5(21-1)、接线端子6(21-2)作为传递空气芯式螺旋环形二次线圈(22-1)温度状态信息输出端。在图3第一至第十三种实施例电路原理图所示的各种复合式传感器(43)中的分布电容分压器(37)是由非导磁的导电附件7(39)与导电导磁屏蔽层(29-2)、上芯体(5)构成分布电容C4;电容C4低电位的非导磁的导电附件7(39)的接线端子8(36)一端不经过接地端子(30)直接接地时,电容C4低电位的非导磁的导电附件7(39)的接线端子8(36)一端通过成对屏蔽多股绞线(26)可以与带发光指示的压敏式连接器(27-3)中发光指示器(44)内压敏电阻R8一端电连接,压敏电阻R8另一端接地;带发光指示的压敏式连接器(27-3)中的发光指示器(44)可以在不同带电状态下以不同发色光的显示,接线端子8(36)也可作为耦合电容来提取被测试上芯体(5)带电状态电信息的输出接口;非导磁的导电附件7(39)的接线端子8(36)一端也可以通过接地端子(30)单端接地、也可以接一个实现某一功能的低阻抗负载的电路后接地,作为消除分布电容、其它相交叉耦合的干扰;与被测部位电连接的金属附件1(3)与导电导磁屏蔽层(29-2)之间的分布电容C3及导电导磁屏蔽层(29-2)与非导磁的导电附件7(39)之间的分布电容C4,构成分布电容分压器(37),由于电容C3、电容C4的介质是采用同一种介质构成,所以可消除或削弱温升对分布电容分压器分压比稳定性的影响,也可以依据特定的技术要求采用不同电器性能的介质,在介质中可以设置温度传感器;当非导磁的导电附件7(39)直接通过接地端子(30)单端接地时,电容C4两端的接线端子7(35)、接线端子8(36)分别与成对屏蔽导线一端中的两根导线电连接时,成对屏蔽导线的屏蔽层通过多孔插头(28)后单端接地,成对屏蔽导线另一端中的两根导线可以分别与压敏式连接器(27-24)一端电连接、成对屏蔽导线另一端中的两根导线也可以分别与带发光指示的压敏式连接器(27-3)中发光指示器(44)内压敏电阻R8两端电连接,压敏式连接器(27-24)另一端、也可以是带发光指示的压敏式连接器(27-3)另一端与多孔插头(28)一端电连接,多孔插头另一端作为屏蔽层单端接地的被测部位带电状态、带电的定性辉光指示、局部放电监测、绝缘监测的信息输出接口。在图3实施例第一至第十三种电路原理图所示的各种复合式传感器(43)中,各种不同电器性能的分压器(40)的中间抽头输出电压与一次电压比值小于百分之一,分压值为0.1~220伏,也可以依据特定的技术要求另行设定分压值。在图3第一至第十三种实施例电路原理图所示的各种不同电器性能的复合式传感器(43),其多孔插头(28)一端与电子控制器(图4-18)中的多孔插座(45)电连接后构成各种不同电器性能的复合式传感装置(49)。在图3-1、图3-2、图3-3、图3-4、图3-5、图3-6、图3-7、图3-10、图3-13中各种不同电器性能的复合式传感装置(49)可综合各种不同电器性能的复合式传感器(43)中:上芯体(5)、下芯体(10)之间的组合型电流传感器1(25)中有磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器(14)的二次线圈1(15)的接线端子(18-1)、(18-2)与不同匹配阻抗的压敏连接器(27-21)、也可以与不同匹配阻抗的带发光指示的压敏连接器(27-3)连接后,所提取出的流经上芯体(5)电流信号的变化信息及温度传感器1(19-1)的接线端子(20-1)、(20-2)的温度状态信息与二次电压信息进行数据处理,依据在额定电压时流经上芯体(5)的电流变化与温度传感器(19-2)的接线端子(21-1)、(21-2)的状态信息的变化,对上芯体(5)是否存在隐存性故障因素作出判断;由二次线圈2(16)的接线端子(18-3)、(18-4)与不同匹配阻抗的压敏连接器(27-22)、也可以与不同匹配阻抗的带发光指示的压敏连接器(27-3)电连接后经过数据处理可提取出谐振过电压信号、被测的放电脉冲电信号;由二次线圈3(17)的接线端子(18-5)、(18-6)与不同匹配阻抗的压敏连接器(27-23)、也可以与不同匹配阻抗的带发光指示的压敏连接器(27-3)电连接后,二次线圈3(17)所测得电缆线(7)的电流信号流经恒定值负载阻抗后转换为与一次电压幅值成设定比例关系且波形不失真的电压信号。在图3-1、图3-2、图3-3、图3-4、图3-5、图3-6、图3-7、图3-8、图3-9、图3-10、图3-13中各种不同电器性能分压器(40)的中间抽头的接线端子1(8)与接线端子2(12)的二次电压信号及分布电容分压器(37)的接线端子7(35)、接线端子8(36)的二次电压信号经过带发光指示的压敏式连接器(27-3)、压敏式连接器(27-2)连接后可作为被测部位的电压信号、也可作为带电电压数值显示、带电状态的定性辉光指示、防止带电误操作监控器电路的输入信号;分布电容分压器(37)的接线端子7(35)、接线端子8(36)的二次电压可作为被测部位的基准电压信号;各种不同电器性能的复合式传感器(43)传递的信息经过电子控制器(图4-18)的数据处理可实现对被控对象、各种不同电器性能的复合式传感器(43)本身进行实时状态监测、保护、监控。在图3-1、图3-2、图3-3、图3-4、图3-5、图3-6、图3-7、图3-10、图3-13中也可以依据特定的技术要求在上芯体(5)、下芯体(10)之间设置至少一个的磁芯式二次线圈(33)、至少一个的空气芯式螺旋环形二次线圈(22),也可以只设置至少一个的磁芯式二次线圈(33),也可以只设置至少一个空气芯式螺旋环形二次线圈(22),还可以不没置磁芯式二次线圈(33)、空气芯式螺旋环形二次线圈(22)。图3-3、图3-4、图3-10中上芯体(5)、下芯体(10)之间的组合型电流传感器1(25)中的空气芯式螺旋环形二次线圈(22-2)的接线端子(22-21)(22-22)是作为传递突变性、雷击的过电压引起突变大电流信息的输出端;设置在贴近附件3(6)旁设置的温度传感器1(19-1)其接线端子3(20-1)、接线端子4(20-2)是传递上芯体(5)温度状态信息输出端,也可以依据特定的技术要求不设置温度传感器(19-1)。由各种不同电器性能的复合式传感器(43)与电子控制器(图4-18)电连接后构成复合式传感装置(49),复合式传感装置(49)综合温度传感器的温度状态变化信息、二次电流信息、二次电压信息、温度补偿的线性校正电路中的信息进行数据处理,可提高不同电器性能分压器(40)的分压比、电压传感器变此、电流传感器变比的精度;同时由电子控制器(图4-18)的面扳(47)上设置一个四位数码管作为依次顺序循环显示三相中的每相电压或每相电流的数值,设置三个轻触式按键其分别是:人工指令解除已发出闭锁命令的“紧急解除”按键、人工指令选择单相显示或三相依次顺序循环显示被测电压数值或电流数值的“选相/循环”按键、人工指令对已发生过故障的相序记忆显示发出解除记忆显示命令的“解除记忆”按键,设置十五个指示灯作为不同内容的显示其分别是:三个指示灯分别显示被测线路的每相是否带电、三个指示灯以常亮方式分别依次顺序循环显示被测数值的相序、三个指示灯作为故障发生所在的相序显示并分别以闪亮方式显示过电压或过电流的故障以常亮方式显示欠压或断相的故障、三个指示灯作为已发生过故障的相序记忆显示、一个指示灯作为被测三相中正在发生故障的显示、一个指示灯作为被测三相中发生故障后并已发出闭锁命令的显示、一个指示灯作为供给电子控制器的辅助电源是否正常供电的显示,作为对不同电器性的复合式传感器(43)及被控对象工况状态进行实时监视;在电子控制器(图4-18)背面设置有:与复合式传感器(43)多孔插头(28)连接的多孔插座(45),与现场相关部位连接的接线端子、辅助电源的输入接线端子、接地端子、屏蔽接地端子,复合式传感器(43)二次信号经降幅后的信号输出接线端子、二次信息模拟量的输出接线端子,以及对被控对象发出闭锁命令、动作命令、人工指令的接线端子,进行监测、保护、控制。还可以选用四位数码管、轻触式按键、指示灯的元件,在电子控制器(图4-18)显示面扳(47)上设置至少一种以上、不同内容的灯光显示,其不同内容分别是:单相被测信号的数值、三相依次顺序循环的被测信号的数值,被测相是否带电、被测数值的相序、故障发生所在的相序、故障属性、故障的相序记忆、正在发生故障、闭锁、辅助电源是否正常供电的灯光显示,在面扳上设置至少一种以上人工指令的按键,其人工指令的按键分别是“紧急解除”、“选相/循环”、“解除记忆”的按键。
在图3-2实施例电路原理图中所示的电容型复合式传感器(43)是由电容分压器(40)、分布电容分压器(37)、磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器(14)、组合型电流传感器1(25)、温度传感器1(19-1)、温度传感器2(19-2),包封于一个绝缘体(1)中、也可以包封于二个绝缘体(1)中进行相关的电连接,通过成对屏蔽多股绞线(26)与绝缘体(1)外的不同电器性能的连接器(27)进行相关电连接后再与多孔插头(28)电连接组成;是由相同温度系数材料和结构制成电容C1上芯体(5)、电容C2下芯体(10)串联后,构成电容分压器(40);电容型复合式传感器[(图4-1)中的(43)]可作为电力载波型、同步跟踪型、无电压重合闸型复合式传感器;由电容型复合式传感器(43)中的多孔插头(28)与电子控制器(图4-18)中的多孔插座(45)电接后构成电容型、电力载波型、同步跟踪型、无电压重合闸型复合式传感装置(图4-1),电容型复合式传感器(43)的中间抽头的接线端子1(8)与接线端子2(12)之间的电容C2与附件1(3)、接线端子1(8)之间的电容C1比值大于100,其电压值0.1~220伏,所以接线端子1(8)开路不会导致接线端子1(8)与接线端子2(12)之间存在高电压;由于二次电压仅为一次电压的百分之几至万分之几,所以流经电容分压器的一次电流可作为小容量电流源;一次的电流信号相位超前一次电压相位,调整二次负载阻抗可调节电容分压器抽取的二次电压信号的相位角超前于一次电压信号的相位角,二次电压信号经过电子控制器(46)进行数据处理后通过电子控制器(图4-18)中(46)背面的动作命令接线端子对电容型、电力载波型、同步跟踪型、无电压重合闸型复合式传感装置(49)实行控制;附件1(3)与接线端子2(12)之间的电容可作为耦合电容提取局放电的脉冲信号,还可以作为电力线载波信号的耦合电容器传输电讯载波信号;二次线圈3(17)与压敏连接器(27-2)电连接后,二次线圈的电流信号流经恒定值阻抗产生的压降数值可反映超前于一次电压信号相位的二次电压信号,电容型复合式传感器(43)与电子控制器(图4-18)连接后构成复合式传感装置(图4-1),进行相关的数据处理后,通过电子控制器(图4-18)中的动作命令接线端子对被控对象进行控制。
在图3-3、图3-4实施例电路原理图中分别所示的压敏阻容型复合式传感器(43)、压敏均压型复合式传感器(43)是由分压器(40)、分布电容分压器(37)、组合型电流传感器1(25)、组合型电流传感器2(25)、温度传感器1(19-1)包封于一个绝缘体(1)中、也可以包封于二个绝缘体(1)中进行相关的电连接,通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的不同电器性能的连接器进行相关电连接后再与多孔插头电连接组成[(图4-1)中的(43)],接线端子2(12)可以直接与附件6(13)电连接,附件6(13)可以作为外连接的接线端子;也可以依据特定的技术要求可以不设置温度传感器1(19-1)、温度传感器2(19-2)。图3-10所示的压敏型复合式传感器(43)是由分压器(40)、分布电容分压器(37)、组合型电流传感器1(25)、温度传感器1(19-1)、温度传感器2(19-2)包封于一个绝缘体(1)中、也可以包封于二个绝缘体(1)中进行相关的电连接,通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的不同电器性能的连接器进行相关电连接后再与多孔插头电连接组成;压敏型复合式传感器[(图4-1)中的(43)]中的接线端子2(12)直接与附件6(13)电连接,附件6(13)可以作为外连接的接线端子,也可以依据特定的技术要求在复合式传感器(43)中可以不设置温度传感器1(19-1)、温度传感器2(19-2)。采用具有非线性伏安特性的上芯体(5)、下芯体(10)分别构成压敏式阻容分压器(40)、均压型压敏式阻容分压器(40)、压敏式电阻分压器(40)。在额定电压工作过程中分压器(40)的接线端子1(8)、接线端子2(12)的二次输出电压与一次电压比值小于百分之一,分压值为0.1~220伏,也可以依据技术要求另行设定分压比值,压敏电阻R2、R4运行于额定工作电压时是处在低场强下,呈现出高电阻值,当有过电压或雷击时是处于高场强下呈现低电阻值,所以压敏阻容型复合式传感器、压敏均压型复合式传感器[(图4-1)中的(43)]及压敏型复合式传感器[(图4-1)中的(43)]都具有防雷击、限制动态过电压保护功能,所以当复合式传感器(43)中的接线端子1(8)空闲时可以作为多功能过电压保护器[(图4-1)中的(43)];此时接线端子2(12)不经过成对屏蔽导线、而是直接与附件6(13)电连接,附件6(13)可以作为外连接的接线端子;由一个电阻分压型复合式传感器(图3-8)、也可以由一个电容分压型复合式传感器(图3-8)与一个压敏型复合式传感器(图3-10)分别包封于不同的电器设备的绝缘体(1)中通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的不同电器性能的连接器进行相关电连接后再与多孔插头电连接,构成工况状态及传递电网电压信息的限压多功能型复合式传感器中的(48);由一个电阻分压型复合式传感器(图3-8)也可以由一个电容分压型复合式传感器(图3-9)包封于带伞裙的支柱绝缘子中作为传递电网电压信息的复合式传感器;通过成对屏蔽多股绞线(26)与绝缘体(1)外的不同电器性能的连接器(27)进行相关电连接后再与多孔插头(28)电连接构成跌落式限压多功能型复合式传感器;限压多功能型复合式传感器中的(48)、由一个电阻分压型复合式传感器也可以由一个电容分压型复合式传感器通过成对屏蔽多股绞线(26)与绝缘体(1)外的不同电器性能的连接器(27)进行相关电连接后再与多孔插头(28)电连接构成跌落式限压多功能型复合式传感器;可以采用三个压敏阻容型复合式传感器(图3-3)、也可以采用三个压敏均压型复合式传感器(图3-4)进行星接即以上中的三个复合式传感器(43)中的附件6(13)电连接在一起构成中性点、其中性点(13)再与一个压敏型复合式传感器中的附件1(3)的接线端(25-11)电连接,压敏型复合式传感器(图3-10)中另一端附件6(13)直接接地,构成三相四柱多功能压敏型复合式传感器;与电网连接的三相四柱多功能压敏型复合式传感器中构成星接的三个复合式传感器(43)中的三个带发光指示的压敏式连接器(27-3)中的指示器(44)以不同的发色光显示三相线路是否带电、工况状态及复合式传感器的工况状态信息;由压敏阻容型复合式传感器(图3-3)、也可以是压敏均压型复合式传感器(图3-4)、还可以是压敏型复合式传感器(图3-10)中的动态信息通过成对屏蔽多股绞线(26)与绝缘体(1)外的不同电器性能的连接器(27)进行相关电连接后再由复合式传感器(43)中的多孔插头(28)传输给电子控制器(图4-18)进行数据处理;由不同电器性能的复合式传感器[(图4-1)]中的(43)多孔插头(28)与电子控制器(图4-18)中的(46)的多孔插座(45)连接,构成不同电器性能的复合式传感装置(49);依据分布电容分压器(37)的接线端子7(35)、接线端子8(36)的二次电压信号与在正常工作电压作用下引起上芯体(5)阻性电流变化与功耗的变化、也可以依据在正常工作电压作用下流经上芯体(5)电流信号变化、零序电流、零序电压的变化、温度传感器(19-1)中温度状态信息变化、各相电流、电压的变化,对芯体、复合式传感器[(图4-1)]中的(43)]的本身是否存在隐存性故障进行判断,在不超过遮断能力的前提下,在故障性电流,重燃过电压、操作过电压产生破坏性的数值之前,对被控对象进行限制动态过电压、动态的异常电压、过电流的监测、保护、控制;可以由不同电器性能的复合式传感器[(图4-1)]中的(43)]通过电子控制器(图4-18)中的显示面扳(47)上显示出不同的监视内容,监视内容分别是:三相依次顺序循环的被测信号的数值,被测相是否带电、被测数值的相序、故障发生所在的相序、故障属性、故障的相序记忆、正在发生故障、闭锁、辅助电源是否正常供电的灯光显示;并通过在面扳(47)上设置的人工指令的“选择/循环”、“解除记忆”的按键对数字显示的信息、方式进行选择,对已记忆的显示发出“解除记忆”命令,并通过电子控制器(46)中,人工指令的“紧急解除”按键、二次信号经降幅后的信号输出接线端子、二次信息模拟量的输出接线端子,以及对被控对象发出闭锁命令、动作命令、人工指令的接线端子,对被控对象进行限制动态过电压、过电流的监测、保护、控制。
在图3-1、图3-5实施例电路原理图中分别所示的是电阻型复合式传感器(43)、阻容型复合式传感器(43),是由分压器(40)、分布电容分压器(37)、磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器(14)、组合型电流传感器2(25)、温度传感器1(19-1)、温度传感器2(19-2)包封于一个绝缘体(1)中、也可以包封于二个绝缘体(1)中进行相关的电连接,通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的不同电器性能的连接器进行相关电连接后再与多孔插头电连接组成;分别采用相同温度系数材料和结构制成相同电器性能的上芯体(5)、下芯体(10),图3-1中由电阻R1作为上芯体(5)、电阻R3作为下芯体(10)构成电阻分压器(40);图3-5中由电阻R1和电容C1并联的单元组件作为上芯体(5)、电阻R3和电容C2并联的单元组件作为下芯体(10)构成阻容分压器(40);电阻分压器(40)、阻容分压器(40)输出二次信号波形是衰幅、不失真的被测部位的完整波信号;可以采用三个电阻型复合式传感器(图3-1)、也可以采用三个阻容型复合式传感器(图3-5)进行星接即以上中的三个复合式传感器(43)中的接线端子(12)直接经过附件6(13)电连接在一起构成中性点、其中性点(13)直接接地,构成三相多功能型复合式传感器;与电网连接的三相多功能型复合式传感器中构成星接的三个复合式传感器(43)中的三个带发光指示的压敏式连接器(27-3)中的指示器(44)以不同的发光色显示三相线路是否带电、工况状态及复合式传感器的工况状态信息;由电阻型复合式传感器、也可以是阻容型复合式传感器(图4-1)中的多孔插头(28)与电子控制器(图4-18)中的多孔插座(45)电连后构成多功能型电能计量装置(图4-1),也可由三个电阻型复合式传感器(图4-1)中的(43)与一个电子控制器(图4-18)电连接构成三相多功能型电能计量装置,通过三个多孔插头(28)与一个电子控制器(图4-18)中的多孔插座(45)电连接,由电阻型复合式传感器(图4-1)中的动态信息,经过连接器(27)中压敏式连接器(27-2)、阻抗变换连接器(27-1),也可以经过连接器(27)中带发光指示的压敏式连接器(27-3)、压敏式连接器(27-2)、阻抗变换连接器(27-1)通过多孔插头(28)传送给电子控制器(图4-18)进行数据处理实现电能计量、监测、保护、控制的功能,并依据特定的技术要求在电子控制器(图4-18)中的面板(47)上设置相应的数值显示、灯光显示、人工指令的按键;依据分布电容分压器(37)的接线端子7(35)、接线端子8(36)的二次电压信号与在正常工作电压作用下引起上芯体(5)阻性电流变化与功耗的变化、也可以依据在正常工作电压作用下流经上芯体(5)电流信号变化、零序电流、零序电压的变化、温度传感器(19-1)中温度状态信息变化、各相电流、电压的变化,对芯体、复合式传感器(43)本身是否存在隐存性故障进行判断,在不超过遮断能力的前提下,在故障性电流,动态电压产生破坏性的数值之前,通过电子控制器(46)中,人工指令的“紧急解除”按键、二次信号经降幅后的信号输出接线端子、二次信息模拟量的输出接线端子,以及对被控对象发出闭锁命令、动作命令、人工指令的接线端子,对被控对象进行限制动态过电压、过电流的监测、保护、控制。
在图3-6实施例电路原理图中所示的多功能阻容频敏型复合式传感器(43)是由分压器(40)、分布电容分压器(37)、磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器(14)、组合型电流传感器2(25)、温度传感器1(19-1)、温度传感器2(19-2)包封于一个绝缘体(1)中、也可以包封于二个绝缘体(1)中进行相关的电连接,通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的不同电器性能的连接器进行相关电连接后再与多孔插头电连接组成;由电阻R1上芯体(5),电容C2下芯体(10)进行串联,构成频敏式阻容分压器(40);其中电阻R1的阻抗大于电容C2的工额容抗;与被测线路或设备电连接时流经电阻R1、电容C2的正弦电流作为频敏式阻容分压器(40)的一次电流,其相位超前于一次正弦电压相位,作为二次输出端的电容C2两端(8)、(12)输出的二次电压信号相位落后于一次电流信号90度,频敏式阻容分压器(40)的一次电流、二次输出电压的相位与一次电压相位差可由设定电阻R1、电容C2的容量数值来确定;电容的容抗与信号频率成反比例关系的频敏效应,在额定电压工作时随信号频率的增加容抗减小、流过频敏式阻容分压器的一次电流也随着增加,在额定工频时随着工作电压的上升流过频敏式阻容分压器的一次电流是成正比例关系的增加,作为二次输出端电容C2两端(8)、(12)的输出电压随着信号频率的增加而变小,随着工作电压的上升而增加;此频敏式阻容分压器(40)可以作为工频电网因谐振产生倍频过电压的电能吸收器,来削弱谐振信号的频率和幅值,也可以作为滤波、选频、限频型复合式传感器[(图4-1)中的(43)];可以由三个多功能阻容频敏型复合式传感器(43)星接即三个多功能阻容频敏型复合式传感器(图3-6)中的接线端子(12)直接经过附件6(13)电连接在一起构成中性点(13)、其中性点附件6(13)直接接地构成三相多功能阻容频敏型复合式传感器;由三相多功能阻容频敏型复合式传感器(图4-12)中的三个多孔插头(28)与一个电子控制器(图4-18)中的多孔插座(45)电连接后,构成三相多功能阻容频敏型复合式传感装置,多功能阻容频敏型复合式传感器(43)中的二次线圈1(15)两端接入压敏式连接器(27-2)反映流经上芯体(5)中电阻R1和下芯体(10)中电容C2的电流信号状态变化的信息,综合二次电压信号进行数据处理,依据在正常工频电压作用下,流经上芯体(5)阻性电流信号异常的变化引起三相零序电流变化,对多功能阻容频敏型复合式传感器(43)是否存在隐存性故障作出判断;二次线圈2(16)两端接入压敏式连接器(27-2)构成外积分线圈选频型或自积分线圈宽频带型来检测局部放电的电信号与谐振过电压的频率、幅值信息,通过一个电子控制器(图4-18)对同步或无电压重合闸机构进行控制;与电网连接的三个多功能阻容频敏型复合式传感器(图4-1)中的三个带发光指示的压敏式连接器(27-3)中的发光指示器(44)以不同的发色光显示三相线路是否带电、工况状态及复合式传感器的工况状态信息,依据阻容频敏型复合式传感器(图3-6)中的上、下芯体之间的二次线圈3(17)所测得的容性设备绝缘漏电流是否异常的电流信息与分布电容分压器(37)的接线端子7(35)、接线端子8(36)两端的二次电压信号,通过电子控制器(图4-18)进行数据处理后,在绝缘承受能力的前提下,在异常动态电压、电故障性电流,绝缘漏电流产生破坏性的数值之前,通过电子控制器(图4-18)中面扳(47)上的人工指令“紧急解除”按键、及通过电子控制器(图4-18)中的输出接线端子、二次信息模拟量的输出接线端子,对被控对象发出闭锁命令、动作命令、人工指令进行控制,对三个多功能阻容频敏型复合式传感器本身进行绝缘漏电流的监测、是否存在非正常性或故障性绝缘缺陷作出判断;并依据特定的技术要求在电子控制器(图4-18)中的面板(47)上设置相应的数值显示、灯光显示、人工指令的操作按键。
在图3-7实施例电路原理图中所示的多功能容阻频敏型复合式传感器(43),是由分压器(40)、分布电容分压器(37)、磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器(14)、组合型电流传感器2(25)、温度传感器1(19-1)、温度传感器2(19-2)包封于一个绝缘体(1)中、也可以包封于二个绝缘体(1)中进行相关的电连接,通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的不同电器性能的连接器进行相关电连接后再与多孔插头电连接组成;电容C1上芯体(5)、电阻R3下芯体(10)进行串联,构成频敏式容阻分压器(40);与被测线路或设备电连接,流经电容C1、电阻R3的正弦电流作为频敏式容阻分压器(40)的一次电流,其相位超前于一次正弦电压相位,作为二次输出端的电阻R3两端(8)(12)的二次电压信号相位超前于一次电压信号相位,频敏式容阻分压器(40)的一次电流、二次输出电压相位与一次电压相位差可由设定电容C1、电阻R3的数值来确定。由于电容C1中电流与电压是不同相位所以芯体功率损耗很小,大大降低了芯体(5)的温升,电容的容抗与信号频率成反比例关系的频敏效应,在额定电压工作时随信号频率的增加容抗减小、流过频敏式容阻分压器(40)的一次电流也随着增加,在额定工频时随着工作电压的上升流过频敏式容阻分压器(40)的一次电流是成正比例关系的增加,作为二次输出端电阻R3两端(8)、(12)的输出电压随着信号频率的增加而增加、随着工作电压的上升而增加。此频敏式容阻分压器(40)可以作为工频电网因谐振产生倍频过电压的吸收器,来削弱谐振信号的频率和幅值,也可以作为滤波、选频、限频型的多功能容阻频敏型复合式传感器[(图4-1)中的(43)];可以由三个多功能容阻频敏型复合式传感器星接即三个多功能容阻频敏型复合式传感器(图3-7)中的接线端子(12)直接经过附件6(13)电连接在一起构成中性点(13)、其中性点附件6(13)直接接地构成三相多功能容阻频敏型复合式传感器;由三相多功能容阻频敏型复合式传感器中的三个多孔插头(28)与一个电子控制器(图4-18)中的多孔插座(45)电连接后,构成三相多功能容阻频敏型复合式传感装置,多功能容阻频敏型复合式传感器(43)中的二次线圈1(15)两端接入压敏式连接器(27-2)反映流经上芯体(5)中电容C1及下芯体(10)中电阻R3的电流信号状态变化的信息,综合二次电压信号进行数据处理,依据在正常工频电压作用下,流经上芯体(5)阻性电流信号异常的变化引起三相零序电流变化,对多功能容阻频敏型复合式传感器(43)是否存在隐存性故障作出判断;二次线圈2(16)两端接入压敏式连接器(27-2)构成外积分线圈选频型或自积分线圈宽频带型来检测局部放电的电信号与谐振过电压的频率、幅值信息,二次线圈3(17)两端接入压敏式连接器(27-2)后,上、下芯体之间的二次线圈3(17)的电流信号转换为与一次电压成正比例关系的二次电压信号,同时按二次电压信号超前一次电压信号的相角度要求来设定电容C1、电阻R3的数值;二次电压信号通过一个电子控制器(图4-18)对同步或无电压重合闸机构进行控制;与电网连接的三个多功能容阻频敏型复合式传感器[(图4-1)中的(43)]中的多孔插头(28)与一个电子控制器(图4-18)中的多孔插座(45)连接后构成三相多功能容阻频敏型复合式传感装置(49),三相多功能容阻频敏型复合式传感装置中的三个带发光指示的压敏式连接器(27-3)中的指示灯(44)以不同的发光色显示三相线路是否带电、工况状态及复合式传感器的工况状态信息;依据多功能容阻频敏型复合式传感器(43)中的上、下芯体之间的二次线圈3(17)所测得的容性设备绝缘漏电流是否异常的电流信息、分布电容分压器(37)的接线端子7(35)、接线端子8(36)两端的二次电压信息,通过电子控制器(图4-18)进行数据处理后在绝缘承受能力的前提下,在异常动动态电压、故障性电流,绝缘漏电流产生破坏性的数值之前,通过电子控制器(图4-18)中的输出接线端子、二次信息模拟量的输出接线端子,对被控对象发出闭锁命令、动作命令、人工指令进行控制,对三个多功能阻容频敏型复合式传感器本身进行绝缘漏电流的监测、是否存在非正常性或故障性绝缘缺陷作出判断;并依据特定的技术要求在电子控制器(图4-18)中的面板(47)上设置相应的数值显示、灯光显示、人工指令的操作按键。
在图3-8、图3-9实施例电路原理图分别所示的电阻分压型复合式传感器(43)、电容分压型复合式传感器(43)分别是由分压器(40)、分布电容分压器(37)、温度传感器1(19-1)包封于一个绝缘体(1)中、也可以包封于二个绝缘体(1)中进行相关的电连接,通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的不同电器性能的连接器进行相关电连接后再与多孔插头电连接组成,也可以依据特定的技术要不设置温度传感器1(19-1);分别是由采用相同温度系数材料和结构制成相同电器性能的电阻R1上芯体(5)、电阻R3下芯体(10)进行串联后,构成电阻分压器(40),是由采用相同温度系数材料和结构制成相同电器性能的电容C1上芯体(5)、电容C2下芯体(10)进行串联后,构成电容分压器(40);电阻分压型复合式传感器、电容分压型复合式传感器中的(43)、可作为电压型复合式传感器、电力载波型复合式传感器、同步跟踪型复合式传感器、无电压重合闸型复合式传感器、监控式带电显示型复合式传感器。可以由三个电阻分压型复合式传感器(图3-8)、也可以由电容分压型复合式传感器(图3-9)进行星接即三个电阻分压型复合式传感器(图3-8)、也可以由电容分压型复合式传感器(图3-9)中的接线端子2(12)经过附件6(13)电连接在一起构成中性点(13)直接接地,三个复合式传感器中的多孔插头(28)与一个电子控制器(图4-18)中的多孔插座(45)电连接后组成监控型高低压带电显示装置;依据特定的技术要求也可以是由一个电阻分压型的复合式传感器、也可以是由一个电容分压型的复合式传感器中的(43)多孔插头(28)与一个电子控制器(图4-18)中的多孔插座(45)电连接后组成单相监控型高低压带电显示装置;在三相监控型高低压带电显示装置中的电子控制器(图4-18)中的面板(47)上设置一个四位数码管作为依次顺序循环显示三相中的每相电压或每相电流的数值,设置三个轻触式按键其分别是:人工指令解除已发出闭锁命令的“紧急解除”按键、人工指令选择单相显示或三相依次顺序循环显示被测电压数值或电流数值的“选相/循环”按键、人工指令对已发生过故障的相序记忆显示发出解除记忆显示命令的“解除记忆”按键,设置十五个指示灯作为不同内容的显示其分别是:三个指示灯分别显示被测线路的每相是否带电、三个指示灯以常亮方式分别依次顺序循环显示被测数值的相序、三个指示灯作为故障发生所在的相序显示并分别以闪亮方式显示过电压或过电流的故障以常亮方式显示欠压或断相的故障、三个指示灯作为已发生过故障的相序记忆显示、一个指示灯作为被测三相中正在发生故障的显示、一个指示灯作为被测三相中发生故障后并已发出闭锁命令的显示、一个指示灯作为供给电子控制器的辅助电源是否正常供电的显示,作为对不同电器性的复合式传感器(43)及被控对象工况状态进行实时监视;在电子控制器(图4-18)背面设置有:与复合式传感器(43)多孔插头(28)连接的多孔插座(45),与现场相关部位连接的接线端子、辅助电源的输入接线端子、接地端子、屏蔽接地端子,复合式传感器(43)二次信号经降幅后的信号输出接线端子、二次信息模拟量的输出接线端子,以及对被控对象发出闭锁命令、动作命令、人工指令的接线端子,进行监测、保护、控制。还可以选用四位数码管、轻触式按键、指示灯的元件,在单相、三相监控型高低压带电显示装置中的电子控制器(图4-18)中的面板(47)上设置至少一种以上、不同内容的灯光显示,其不同内容分别是:单相被测信号的数值、三相依次顺序循环的被测信号的数值,被测相是否带电、被测数值的相序、故障发生所在的相序、故障属性、故障的相序记忆、正在发生故障、闭锁、辅助电源是否正常供电的灯光显示,在面扳上设置至少一种以上人工指令的按键,其人工指令的按键分别是“紧急解除”、“选相/循环”、“解除记忆”的按键。由电阻分压型复合式传感器、也可以由电容分压型复合式传感器中的(43)多孔插头(28)与一个电子控制器(图4-18)中的多孔插座(45)电连接后,组成同步跟踪型重合闸复合式传感装置(49)、无电压重合闸型复合式传感装置(49)、电力载波型复合式传感装置(49);其装置(49)中的复合式传感器[(图3-8)、(图3-9)]中的中间抽头的接线端子1(8)与接线端子2(12)两端作为电阻分压器(40)、电容分压器(40)的二次电压输出端,其电压值0.1~220伏,电阻、电容分压型复合式传感器(43)分压器的接线端子1(8)空闲时可作为电阻、电容来使用,接线端子1(8)开路不会导致接线端子1(8)与接线端子2(12)之间存在高电压,二次电压仅为一次电压的百分之几至万分之几,所以流经分压器(40)的一次电流可作为二次负载的小容量电流源,电容分压器(40)的一次的电流信号相位超前一次电压相位,调整二次负载阻抗可调节电容分压器(40)抽取的二次电压信号的相位角超前于一次电压信号的相位角,二次电压信号可作为同步、无电压重合闸装置的输入信号,附件1(3)与接线端子2(12)之间的电容可以作为耦合电容提取局部放电的脉冲信号、也可以作为耦合电容器传输电力线上的电讯载波信号;可以依据特定的技术要求也可以整个电阻分压型、也可以电容分压型的复合式传感器(43)作为一次导体(38),在电阻分压型、也可以电容分压型的复合式传感器(43)下端附件6(13)附近的绝缘体(1)外,穿套一个组合型电流传感器、也可以穿套至少一个的磁芯式二次线圈(33)、还可以穿套至少一个的空气芯式螺旋环形二次线圈(22)构成不同电器性能的复合式传感器,其磁芯式二次线圈(33)与压敏式连接器(27-2)、空气芯式螺旋环形二次线圈(22)与阻抗变换连接器(27-1)电连接后可获取与一次导体(38)绝缘隔离的二次电信号,二次线圈(33)、(22)的电流信号流经恒定值阻抗后可提取出超前于一次电压信号相位的二次电压信号,该信号经过电子控制器(46)进行数据处理后可实现对被控对象进行监测、控制;还可以依据特定的技术要求在电阻分压型复合式传感器(43)中、电容分压型复合式传感器(43)中,不设置分布电容分压器(37)、不设置温度传感器(19-1);还可以只设置分布电容分压器(37),在金属附件1(3)与导电导磁屏蔽层(29-2)之间、导电导磁屏蔽层(29-2)与非导磁的导电附件7(39)之间的填充层(2),填充不同电器性能的介质、也可以填充相同电器性能的介质,构成不同电器性能的分布电容分压器(37),还可以在填充层内的介质中设置温度传感器(19-1),由成对屏蔽多股绞线(26)与相关部位电连后,通过成对屏蔽多股绞线(26)与绝缘体(1)外的不同电器性能的连接器(27)进行电连接后,再与多孔插头(28)电连接构成电压传感器。
在图3-11实施例电路原理图所示的限压型复合式传感器是由分布电容分压器(37)、压敏电阻R2上芯体(5)、温度传感器1(19-1)包封于一个绝缘体(1)中、填充层内进行相关的电连接,通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的不同电器性能的带发光指示的压敏式连接器(27-3)进行相关电连接后再与多孔插头电连接组成,压敏电阻R2是由整条棒形、也可以由整条管形的上芯体(5)构成,也可以依据特定的技术要求不设置温度传感器1(19-1)组成;带发光指示的压敏式连接器(27-3)不但具有压敏式连接器(27-2)功能,还设有定性的带电发光指示器(44);带发光指示的压敏式连接器(27-3)中的发光指示器(44)可以是图3-12中的发光指示器(44):是由桥式硅整流器DL的一个交流输入端与限流电阻R5一端连接、限流电阻R5另一端及桥式硅整流器DL的另一个交流输入端分别与压敏电阻R8两端并联后,压敏电阻R8两端作为发光指示器(44)的信号输入端,桥式硅整流器DL的负极输出端与多色发光管DX的公共负极端连接、多色发光管DX中有多个单色发光二极管DXa、多个单色发光二极管DXa的多个正极端分别与多个稳压管DWa的正极端连接、多个稳压管DWa的负极端与桥式硅整流器DL的正极输出端连接,桥式硅整流器DL的负极输出端同时又与二极管D1的正极端连接、二极管D1的负极端接地的电路构成的,带发光指示的压敏式连接器(27-3)中的发光指示器(44)也可以是图3-11中的发光指示器(44):是由桥式硅整流器DL的一个交流输入端与限流电阻R5一端连接、限流电阻R5另一端及桥式硅整流器DL的另一个交流输入端分别与压敏电阻R8两端并联后,压敏电阻R8两端作为发光指示器(44)的信号输入端,桥式硅整流器DL的负极输出端与多色发光管DX的公共负极端连接、多色发光管DX中有二个单色发光极管DXa、二个单色发光二极管DXa的二个正极端分别与二个稳压管DWa的正极端连接,一个稳压管DWa的负极一端与电阻R12一端、电阻R14一端相串联后的中间抽头一端连接,另一个稳压管DWa的负极中一端与热敏电阻R11一端、电阻R13一端相串联后的中间抽头一端连接,电阻R12另一端、热敏电阻R11另一端与桥式硅整流器DL的正极输出端连接,电阻R14另一端、电阻R13另一端与桥式硅整流器DL的负极输出端连接,桥式硅整流器DL的负极输出端同时与二极管D1的正极端连接、二极管D1的负极端接地的电路构成的,其中热敏电阻R11可以是温度传感器1(19-1)、也可以是温度传感器2(19-2);当限压型复合式传感器的多孔插头(28)没有与电子控制器(图4-18)连接时,限压型复合式传感器中的发光指示器(图3-11)中的(44)的压敏电阻R8两端作为的信号输入端,分别与分布电容分压器(37)电容C4的接线端子7(35)、接线端子8(36)连接后,在正常工作电压下发光指示器(44)的三色发光管DX中一个绿色发光二极管Dxa发光以示电网电压正常、此时由于热敏电阻R11温度传感器1(19-1)的阻值随温度上升而下降时三色发光管DX中一个红色发光二极管Dxa也同时发光以示压敏电阻R2上芯体(5)不正常、这时发光指示器(44)中三色发光管DX在绿色光与红色光重合就显现出黄色光以示报警,发光指示器(图3-11)中的(44)的压敏电阻R8的一端也可以与分布电容C4的接线端子8(36)一端电连接,压敏电阻R8的另一端通过接地端子(30)直接接地;在限压型复合式传感器(图3-11)中与压敏电阻R2上芯体(5)电连接的附件1(3)一端,作为与被控对象电连接的接线端(25-11),压敏电阻R2上芯体(5)另一端的附件3(6)与附件6(13)一端电连接,附件6(13)另一端作为与其它电器元件连接的接线端(13);也可以依据特定的技术要求附件6(13)另一端直接接地;分布电容分压器(37)的附件1(3)一端与压敏电阻R2上芯体(5)的附件2(4)一端电连接,分布电容分压器(37)另一端的接线端子8(36)可以经过接地端子(30)直接接地、也可以接线端子8(36)也可以作为耦合电容提取电信息的输出接线端;限压型复合式传感器(图3-11)的接线端(13)直接接地时,可吸收浪涌过电压产生的冲击电能;限压型复合式传感器的多孔插头(28)与电子控制器(图4-18)中的多孔插座(45)连结后,限压型复合式传感装置对二次电压信息、浪涌过电压信息、温度状态信息进行数据处理后,在绝缘承受能力的前提下,在异常动动态电压、绝缘漏电流产生破坏性的数值之前,通过电子控制器(图4-18)中的人工指令“紧急解除”按键、二次信号经降幅后的信号输出接线端子、二次信息模拟量的输出接线端子,以及对被控对象发出闭锁命令、动作命令、人工指令的接线端子,对被控对象进行限制绝缘漏电流的监测,对被控对象是否存在非正常性或故障性绝缘缺陷作出判断,并对动态过电压状态进行监控;并限制电网动态过电压的数值,以保护电网上的电器设备绝缘免受冲击而损坏;还可将相关的信息在电子控制器(图4-18)中的面板上予以显示。
在图3-12实施例电路原理图所示的限压多功能型复合式传感器是由分布电容分压器(37)、压敏电阻R2上芯体(5)、温度传感器1(19-1)包封于一个绝缘体(1)中、进行相关的电连接,通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的不同电器性能的带发光指示的压敏式连接器(27-3)进行相关电连接后再与多孔插头电连接组成限压型复合式传感器后,将限压型复合式传感器作为穿芯式的各种不同电器性能的电流传感器的一次元件进行组合构成;也可以是由压敏式阻容分压器(40)、均压型压敏式阻容分压器(40)、压敏型复合式传感器(图3-10)中的压敏式电阻分压器(40)分别与分布电容分压器(37)、空气芯式螺旋环形二次线圈(22)、温度传感器1(19-1)包封于至少一个的绝缘体(1)中、进行相关的电连接,通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的不同电器性能的连接器进行相关电连接后再与多孔插头电连接组成限压型复合式传感器中的(43)后,将限压型复合式传感器(43)作为穿芯式的各种不同电器性能的电流传感器的一次元件进行组合构成的,其中压敏型复合式传感器(图3-10)中的分压器(40)的接线端子2(12)直接与附件6(13)连接;还可以是由压敏式阻容分压器(40)、均压型压敏式阻容分压器(40)、压敏型复合式传感器(图3-10)中的压敏式电阻分压器(40)分别与分布电容分压器(37)、磁芯式二次线圈(33)、空气芯式螺旋环形二次线圈(22)、温度传感器1(19-1)包封于至少一个的绝缘体(1)中、进行相关的电连接,通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的不同电器性能的连接器进行相关电连接后再与多孔插头电连接组成的。设置的穿芯式各种不同电器性能的电流传感器(25)可分别对限压型复合式传感器及电网中浪涌过电压、谐振过电压产生冲击的工况状态进行实时监测;可以是分布电容分压器(37)的电容C3一端与压敏电阻R2上芯体(5)的附件1(3)电连接端,分布电容分压器(37)另一端的接线端子8(36)经过接地端子(30)直接接地,也可以是分布电容分压器(37)的电容C4两端的接线端子7(35)、接线端子8(36)两端作为二次电压信息的输出端;电容C4接线端子8(36)不经过接地端子(30)直接接地时,接线端子8(36)作为耦合电容提取各种动态电信息;当限压多功能型复合式传感器中的多孔插头(28)没有与电子控制器(图4-18)电连接时,可以作为一种多功能过电压保护器,当电网中浪涌过电压、雷击、谐振过电压产生冲击时穿芯式组合型电流传感器(25)中的带发光指示的压敏式连接器(27-3)的三色发光管(DX)会发光,与分布电容分压器(37)电连接的带发光指示的压敏式连接器(27-3)的三色发光管(DX)会发光,此时作为一个的发光指示器(44)中两个不同发色光重合会发出第三种发色光来警示压敏电阻R2上芯体(5)是否异常、是否发生故障性的动态过电压;当电网中不存在过电压时穿芯式的各种不同电器性能的电流传感器中流过超限定的电流,其带发光指示的压敏式连接器(27-3)的发光指示器(44)会发出警示的颜色光;限压多功能型复合式传感器的多孔插头(28)与电子控制器(图4-18)中的多孔插座(45)连结后,限压多功能型复合式传感装置对二次电压信息、浪涌过电压信息、温度状态信息进行数据处理后,在压敏电阻R2上芯体(5)、分压器(40)电网上相关的电器绝缘体正承受能力允许的前提下,在异常动动态电压、异常动态电流、异常绝缘漏电流未达到产生破坏性的数值之前,通过电子控制器(图4-18)中的人工指令“紧急解除”按键、二次信号经降幅后的信号输出接线端子、二次信息模拟量的输出接线端子,以及对被控对象发出闭锁命令、动作命令、人下指令的接线端子,对被控对象进行限制绝缘漏电流的监测,对被控对象是否存在非正常性或故障性绝缘缺陷作出判断,并对动态过电压、动态过电流的状态进行监控;并限制电网动态过电压的数值,以保护电网上的电器设备绝缘、压敏电阻R2上芯体(5)、分压器(40)免受冲击而损坏;还可将相关的信息在电子控制器(图4-18)中的面板(47)上予以显示。
在图3-13实施例电路原理图所示的三相四柱限压多功能型复合式传感器(43)是由三个限压多功能型复合式传感器(图3-12)进行星接即三个限压多功能型复合式传感器(图3-12)中作为与其它电器元件连接的接线端(13)电连接在一起构成中性点,中性点(13)再与一个压敏型复合式传感器(图3-10)中的附件1(3)一端电连接,压敏型复合式传感器(图3-10)的另一端附件6(13)直接接地,构成三相四柱限压多功能型复合式传感器;依据技术的特定要求也可以采用三个限压型复合式传感器(图3-11)进行星接、即三个多功能过电压保护器中作为与其它电器元件连接的接线端附件6(13)电连接在一起构成的中性点(13),中性点再与一个压敏型复合式传感器中的附件1(3)一端电连接,压敏型复合式传感器中另一端附件6(13)直接接地,构成三相四柱防浪涌电压多功能型复合式传感器;三相四柱限压多功能型复合式传感器以及三相四柱防浪涌电压多功能型复合式传感器中的多孔插头(28)可分别与电子控制器(图4-18)中的多孔插座(45)连结后,构成的三相四柱防浪涌电压多功能型复合式传感装置及三相四柱防浪涌电压多功能型复合式传感装置对二次电压信息、浪涌过电压信息、零序电压、零序电流、温度状态信息进行数据处理后,在压敏电阻R2上芯体(5)、电网上相关的电器绝缘体正承受能力允许的前提下,在异常动动态电压、异常动态电流、接地状态、异常绝缘漏电流未达到产生破坏性的数值之前,通过电子控制器(图4-18)中的人工指令“紧急解除”按键、二次信号经降幅后的信号输出接线端子、二次信息模拟量的输出接线端子,以及对被控对象发出闭锁命令、动作命令、人工指令的接线端子,对被控对象进行限制绝缘漏电流的监测,对被控对象是否存在非正常性或故障性绝缘缺陷作出判断,并对动态过电压、动态过电流的状态进行监控;并限制电网动态过电压的数值,以保护电网上的电器设备绝缘免受冲击而损坏;还可将相关的信息在电子控制器(图4-18)中的面板(47)上予以显示。
Claims (13)
1、一种复合式传感装置,其特征在于该装置是由至少一个的复合式传感器和一个电子控制器经过电连接组成的。
2、根据权利要求1所述的复合式传感装置,其特征在于上述的复合式传感器是由电压传感器、电流传感器、分布电容分压器、温度传感器中的一个以上,进行组合后包封于至少一个的绝缘体中、填充层内,通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的连接器电连接后再与多孔插头电连接组成。
3、根据权利要求2所述的复合式传感装置,其特征在于上述的电压传感器是由分压器、芯体、电流传感器、温度传感器、分布电容C3、分布电容C4、分布电容分压器中的一个以上进行组合后分别包封于至少一个的绝缘体中、填充层内。
4、根据权利要求3所述的复合式传感装置,其特征在于上述的芯体可以由至少一个棒状、园块状、园片状、管状、环块状、环片状的芯件进行串、并联电连接构成,并包封于至少一个的绝缘体中、填充层内。
5、根据权利要求2所述的复合式传感装置,其特征在于上述的温度传感器可分别选用热敏电阻、热电阻、温敏晶体管、热电偶中的一种热敏器件,设置在复合式传感器中的上芯体下部的附件3旁、空气芯式螺旋环形二次线圈旁、绝缘体中、填充层内、分布电容分压器中的介质中,作为传递芯体、空气芯式螺旋环形二次线圈、分布电容分压器、复合式传感器的温度状态信息,温度传感器的输出端分别通过成对屏蔽多股绞线中成对屏蔽导线与多孔插头一端电连接、多孔插头另一端作为屏蔽层单端接地的温度状态信息输出接口。
6、根据权利要求2所述的复合式传感装置,其特征在于上述的绝缘体中采用设有外表层绝缘的最外层屏蔽层内包裹有多对独立的成对屏蔽导线结构的成对屏蔽多股绞线,最外层屏蔽层经过接地端子单端直接接地,每对屏蔽导线的屏蔽层经过多孔插头后单端接地。
7、根据权利要求2或权利要求3所述的复合式传感装置,其特征在于上述的分布电容分压器是由与被测部位电连接的金属附件与导电导磁屏蔽层之间的分布电容C3、导电导磁屏蔽层与附件之间的分布电容C4,构成分布电容分压器;由成对屏蔽多股绞线与相关部位电连后,分布电容分压器的分布电容C4两端、温度传感器输出端分别通过成对屏蔽多股绞线与绝缘体外的不同电器性能的连接器进行相关的电连接后再与多孔插头电连接。
8、根据权利要求2或3所述的复合式传感装置,其特征在于上述的电流传感器是:在绝缘体、填充层、与被测部位电连接的金属附件1、导电导磁的屏蔽层、非导磁的导电附件内设置至少一个以上的磁芯式二次线圈,采用不同导磁特性环形导磁软磁芯,在每个环形导磁软磁芯外螺旋绕制一个以上的环形二次线圈,每个磁芯式环形二次线圈两端通过成对屏蔽多股绞线与连接器连接后与多孔插头电连接,构成磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器。
9、根据权利要求2或3所述的复合式传感装置,其特征在于上述的电流传感器是:在绝缘体、填充层、与被测部位电连接的金属附件1、导电导磁的屏蔽层、非导磁的导电附件内设置至少一个以上的空气芯式螺旋环形二次线圈,采用空气芯软管制成环形线圈骨架,用电磁线也可以用小电阻温度系数的导线围绕着环形线圈的空气芯软管骨架外表面螺旋绕制后的末端导线由空气芯软管小孔心中心返回至环形线圈的起始端处,使空气芯式螺旋环形二次线圈的每对始末端导线由同一位置引出,用非导磁能导电的屏蔽层与横向、纵向都开槽的铁屏蔽层包裹每个空气芯式螺旋环形二次线圈,每个空气芯式螺旋环形二次线圈两端通过成对屏蔽多股绞线与具有积分特性的匹配阻抗的阻抗变换连接器电连接后与多孔插头电连接,构成无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器。
10、根据权利要求9所述的复合式传感装置,其特征在于上述的无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器中在贴近每个空气芯式螺旋环形二次线圈旁设置温度传感器。
11、根据权利要求2或3所述的复合式传感装置,其特征在于上述的电流传感器是由磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器与无磁芯式罗戈夫斯基线圈型电流传感器组合后构成的组合型电流传感器。
12、根据权利要求1所述的复合式传感装置,其特征在于上述的电子控制器设置有电子线路、面板、多孔插座;所述的面板上设置有一个四位数码管作为依次顺序循环显示三相中的每相电压、电流的数值,设置“紧急解锁”、“选相/循环”、“解除记忆”的轻触式按键,并设置显示被测线路是否带电的指示灯、被测相序的指示灯、分别以常亮与闪亮方式的指示灯显示正在发生与曾经发生过的故障相序、显示对发生过故障已发出闭锁命令的指示灯、辅助电源供电指示灯;在所述的多孔插座内设置有二次信号的输出接线端子、二次信息模拟量的输出接线端子、发出闭锁命令、动作命令的输出接线端子、轻触式按键外引的接线端子。
13、根据权利要求2所述的复合式传感装置,其特征在于上述的连接器中可采用能改变两种以上颜色光的发光管作为运行状态的指示灯。
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Cited By (8)
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---|---|---|---|---|
CN102365553A (zh) * | 2009-03-30 | 2012-02-29 | 法国阿海珐集团输配电自动中心 | 由在环路形式中固定的电缆构成的电流传感器 |
CN102590708A (zh) * | 2012-02-27 | 2012-07-18 | 广东电网公司电力科学研究院 | 一种输电线路雷击故障与非雷击故障的辨别方法 |
CN103180740A (zh) * | 2010-10-26 | 2013-06-26 | 伊顿公司 | 传感器组件、包括其的跳闸单元以及传感器组件的制造方法 |
CN104471413A (zh) * | 2012-07-20 | 2015-03-25 | 伊顿公司 | 定位电流传感器的方法与装置 |
CN105957627A (zh) * | 2015-03-09 | 2016-09-21 | 福特全球技术公司 | 具有电感器部分的电动车辆电缆 |
CN109186796A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-01-11 | 江苏久创电气科技有限公司 | 一种应用于开关柜的ct式无源无线测温装置 |
CN109752652A (zh) * | 2017-11-07 | 2019-05-14 | 上海大郡动力控制技术有限公司 | 永磁同步电机相电流的采样方法 |
CN111829575A (zh) * | 2019-04-18 | 2020-10-27 | 南京库尔卡传感科技有限公司 | 一种速度温度一体式传感器 |
-
2001
- 2001-09-06 CN CN 01234574 patent/CN2546851Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102365553A (zh) * | 2009-03-30 | 2012-02-29 | 法国阿海珐集团输配电自动中心 | 由在环路形式中固定的电缆构成的电流传感器 |
CN102365553B (zh) * | 2009-03-30 | 2014-05-07 | 阿尔斯通技术有限公司 | 由在环路形式中固定的电缆构成的电流传感器 |
CN103180740A (zh) * | 2010-10-26 | 2013-06-26 | 伊顿公司 | 传感器组件、包括其的跳闸单元以及传感器组件的制造方法 |
CN103180740B (zh) * | 2010-10-26 | 2016-04-13 | 伊顿公司 | 传感器组件、包括其的跳闸单元以及传感器组件的制造方法 |
CN102590708A (zh) * | 2012-02-27 | 2012-07-18 | 广东电网公司电力科学研究院 | 一种输电线路雷击故障与非雷击故障的辨别方法 |
CN104471413A (zh) * | 2012-07-20 | 2015-03-25 | 伊顿公司 | 定位电流传感器的方法与装置 |
CN105957627A (zh) * | 2015-03-09 | 2016-09-21 | 福特全球技术公司 | 具有电感器部分的电动车辆电缆 |
US11476044B2 (en) | 2015-03-09 | 2022-10-18 | Ford Global Technologies, Llc | Electrified vehicle cable having an inductor portion |
CN109752652A (zh) * | 2017-11-07 | 2019-05-14 | 上海大郡动力控制技术有限公司 | 永磁同步电机相电流的采样方法 |
CN109752652B (zh) * | 2017-11-07 | 2021-02-02 | 上海大郡动力控制技术有限公司 | 永磁同步电机相电流的采样方法 |
CN109186796A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-01-11 | 江苏久创电气科技有限公司 | 一种应用于开关柜的ct式无源无线测温装置 |
CN111829575A (zh) * | 2019-04-18 | 2020-10-27 | 南京库尔卡传感科技有限公司 | 一种速度温度一体式传感器 |
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