CN2696184Y - 电子式组合电流传感器 - Google Patents

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刘安琪
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Abstract

本实用新型公开了一种测量与保护用组合式电流传感器，是一种适用于电力系统中将一次电流波形真实地变换为二次电压，并作为测量、保护和控制及电压或隔离的电流变换装置。包括轻载线圈，空芯线圈，电子线路保护测量调整单元，在轻载线圈和空芯线圈下部，设置有电子线路保护测量调整单元，轻载线圈和空芯线圈的输出信号采用双层屏蔽电缆线传输到相应的电子线路保护测量调整单元。轻载线圈将二次小阻值电阻与二次绕组集成一体。本实用新型将其二次输出电压作为测量和计量仪器的输入量；将其感应的二次电压经电子式积分器后的输出电压信号作为具有保护及控制功能的电子式综合保护装置的输入信息，使电路的测量精度高，抗干扰能力强。

Description

电子式组合电流传感器
技术领域
本实用新型涉及一种测量与保护用组合式电流传感器，是一种适用于电力系统中将一次电流波形真实地变换为二次电压，并作为测量、保护和控制及电压或隔离的电流变换装置。
背景技术
在电力系统中，电流的测量和实施继电保护大都采用电磁式电流互感器，这种互感器存在的问题是体积大、重量重、带有铁磁体，频带很窄，磁饱和时二次信号波形畸变，测量误差大，容易导致继电保护装置的误动作，严重时还会发生安全隐患。目前，随着电力系统的不断发展，电力容量的不断增加以及电力系统向网络化、自动化和数字化方向发展，二次设备所需的输入信号已显著降低，因此，这种传统的电磁式电流互感器很难满足技术要求。
传统电磁式电流互感器结构复杂、频带窄、体积大、重量重、功能单一、测量和保护不能兼顾、会产生铁磁谐振，同时由于铁芯磁化特性、磁饱和特性导致对信息传递的速度慢，所测信号的频率、电流范围窄、相位测量不准确，具有非线性和饱和失真的输出特性，难以适应计算机技术对电流完整信息进行全过程数字化处理的要求，难以实现电网对电器设备的在线监测。
传统的电磁式电流互感器在二次开路时会产生高压，这对电力系统设备和人身都有重大安全隐患。
所有这些都严重制约了电力系统智能化、设备小型化、功能多样化、保护可靠性高的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种体积小、测量范围宽、精度高、线性特征好、功能齐全的电子式测量与保护用的电子式组合式电流传感器。
本实用新型的技术方案是，包括轻载线圈，空芯线圈，电子线路保护测量调整单元，其改进之处在于，在轻载线圈和空芯线圈下部，设置有电子线路保护测量调整单元，轻载线圈和空芯线圈的输出信号采用双层屏蔽电缆线传输到相应的电子线路保护测量调整单元。
轻载线圈将二次小阻值电阻与二次绕组集成一体。
电子线路保护测量调整单元可采用一般通用的保护测量调整电路实现。
本实用新型采用轻载线圈及空芯线圈与电子线路保护测量调整单元相连接的结构方式，将其二次输出电压作为测量和计量仪器的输入量；采用空芯线圈原理，将其感应的二次电压经电子式积分器后的输出电压信号作为具有保护及控制功能的电子式综合保护装置的输入信息，使电路的测量精度高，抗干扰能力强。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图；
图2为本实用新型轻载线圈电路原理图。
具体实施方式
附图是本实用新型的具体实施例；
下面结合附图对本实用新型的内容作进一步的详细说明；
参照图1所示，在轻载线圈1和空芯线圈2下部，设置有电子线路保护测量调整单元3，将测量用轻载线圈1、保护用空芯线圈2浇注在环氧绝缘体中。轻载线圈1和空芯线圈2的输出信号采用双层屏蔽电缆线4传输到相应的电子线路保护测量调整单元3。
参照图2所示，带有小铁芯的轻载线圈1的一次导线5从中心穿过二次线圈6，在二次线圈6内接一个高稳定度的小阻值电阻R2，其输出一个二次低电压信号正比于一次电流值，其准确度达到0.1级。
轻载线圈1将二次小阻值电阻R2与二次线圈绕组集成一体，减小了传感器的负载，当电流传感器二次输出端口开路时，不会产生危险的高电压，二次直接输出的低电压正比于一次电流，具有体积小、重量轻、线性度范围宽、准确度高等特点。
空芯线圈2则是将二次线圈绕在非磁性材料的骨架上，当电流流过一导体母线时，在其周围产生磁场，该磁场在二次线圈中感应出电动势。该电动势与一次电流的变化率成正比。经数字积分后，输出电压与一次电流波形相同并成比例。空芯线圈2后接电子式积分器采用光电隔离实现电气隔离，使其具有无饱和、线性度范围宽、抗干扰能力强等优点。
轻载电流传感器作为测量功能用，空芯电流传感器作为保护、控制功能用。
与传统的电流互感器相比，该轻载线圈的铁芯材料有很大的减小，且具有更大的线性度范围。
本实用新型具有体积小、重量轻、测量准确度高、线性度范围宽、同时满足测量和保护功能、易于和数字化仪表及电子式综合保护装置直接连接、不需要二次变送器等优点。
轻载线圈1用于测量目的，空芯线圈2用于保护和控制目的。

Claims (3)

1、一种电子式组合电流传感器，包括，轻载线圈(1)，空芯线圈(2)，电子线路保护测量调整单元(3)，其特征在于，在轻载线圈(1)和空芯线圈(2)下部，设置有电子线路保护测量调整单元(3)，轻载线圈(1)和空芯线圈(2)的输出信号采用双层屏蔽电缆线(4)传输到电子线路保护测量调整单元(3)。
2、根据权利要求1所述的电子式组合电流传感器，其特征在于，轻载线圈(1)包括一次导线(5)，一次导线(5)从中心穿过二次线圈(6)，在二次线圈(6)内接一个电阻(R2)。
3、根据权利要求1所述的电子式组合电流传感器，其特征在于，电子线路保护测量调整单元(3)可采用一般通用的保护测量调整电路。
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