专利名称:高压交流电流在线测量装置的制作方法
本实用新型涉及一种交流电流在线测量装置，具体地涉及高压交流电流在线测量装置，可适用于35千伏及其以下的高压。
现有的交流电流在线测量装置即电工常用的钳形电流表，它可以在不断开电路的情况下直接测量电流，钳形电流表主要是由含可开闭的活动铁芯的电流互感器和电流表所组成。该活动铁芯覆有橡胶绝缘材料，在使用时，用手握紧扳手就可使钳口张开，然后钳到待测试的带电导线上，再将钳口闭合，夹住带电导线，这时通过电流的导线相当于电流互感器的初级线圈，从而在电流互感器的次级线圈感应有电流，该电流流经与次级线圈相连的电流表，通过电流表指示导线中流过的交流电流。但此钳形电流表只能用于低压交流电，而无法应用于高压电流的测量，因为在测量高压在线电流时，人体必须远离高压线路，才能保证测量者的人身安全，此时不可能用手去扳动钳口去夹住高压线，且观察者距测量装置很远，也无法用肉眼读出电流读数。
本实用新型的目的是为了克服上述作为低压交流电流在线测量装置的钳形电流表无法用于高压交流电流在线测试的问题。在钳形电流表的基础上作出改进，以便提供能适用于高压交流电流在线测试的装置。
本实用新型所提供的高压交流电流在线测量装置具有用不会闭合的开口式交流电流感应线圈作成的交流电流传感器，及能保持交流电流读数的保持电路以贮存测得的电流值。
本实用新型提供的高压交流电流在线测量装置，包括电流量程选择器，读数指示器，其特征在于设有不会闭合的开口的交流电流传感器，最高读数保持电路，读数复零器，可与高压绝缘棒相连的连接装置，及直流电流。
本实用新型所提供的高压交流电流在线测量装置还具有结构简单、成本低的优点，在装上高压绝缘棒后就能方便地接触高压线路进行测试，由于有电流读数保持电路使电流读数得以保持，其读数可在离开高压线路处在地面上进行读数，故使用很方便，且本装置为操作人员了解各种高压线路上的在线电流情况及了解负载是否已完全切断，提供了实用的装置。这样可避免在高压负载未切断情况下错误地拉闸而造成的严重事故。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1(a)为本实用新型的测量装置的示意主视图；图1(b)为本实用新型的测量装置的示意右视图；图2为本实用新型的测量装置的交流电流传感器的铁芯及线圈的示意图；图3为测量装置上的电流传感器的外形结构的另一实施例的主视图；图4为本实用新型的测量装置的示意方块图；图5(a)为本实用新型的一实施例的原理线路图。
图5(b)为另一实施例的原理线路图。
参见图1(a)、1(b)、图2、图3，图中1为交流电流传感器，大致呈C字形，12为带有不会闭合开口的传感器壳体，13为中央带有凹槽的部分，12内设有开口的铁芯14和线圈15，该铁芯和线圈四周可用绝缘材料包覆而形成壳体12，或放在空心壳体12内，13上的凹槽在测试时与高压线相接触作为被测导线的定位凹口，a、G为线圈的两接线端用以输出感生电流，当测试时一相高压线进到传感器壳体12之间的凹槽13处时，在铁芯15上有由高压线电流所产生的磁通通过，由于该磁通是交变的，故a、G端输出有与流经高压线的电流成比例的电压。图3为电流传感器(含铁芯)向一侧开口的实施例，可经其上的一侧开口来钩住高压线，并且使其到达向下的凹槽13，显然该开口也可开在与图3中的开口相反的另一侧。
在交流电流传感器的下面的壳体7装有对从传感器来的电压进行处理和测量的电路从图1(a)中可以看出壳体7上装有可读数的电表2，右侧为多挡开关3，主要用以改变量程；及作为读数复零器的按钮4，还装有作为可与高压绝缘棒(图中未画出)相连接的连接装置的螺栓5及螺母6，通过对螺母6紧固，可将螺栓5紧紧地固定在壳体7的下板7上。螺栓5上的螺纹可与高压绝缘棒连接。外壳12、7的材料可用ABS工程塑料、有机玻璃材料等制成。
参见图4，图4为本实用新型的测量装置的原理方块图，其中31为交流电流传感器、32为电流量程选择器，33为最高读数保持电路，34为读数复零器，35为读数指示器。当本测量装置与高压线相接触后，感应有交流电压，通过电流量程选择器32后可使不同的量程的满刻度输出电压相等。此输出电压与高压电流成正比并送到最高读数保持电路33，将电压的最高读数进行存贮以便在离开高压线后再读数。所存贮的电压由读数指示器35读出，这样就可以测出高压电流的大小。读数复零器34在每次测量前使用，用以放掉存贮的电压，使其复零。以便能准确地进行测试。
参见图5(a)、图5(b)，图中L为交流电流传感器的线圈，以便取得与高压电流成比例的电流，该电流通过选择开关K1，流到相应的电阻(R1～R5中的一个电阻)后产生输出电压，对于各对应的满刻度电压都应是相等的。R1～R5上的电压，送到最高读数保持电路。最高读数保持电路包括整流器T1，第一运算放大器U1，晶体二极管T3，贮能电容器C。在R1～R5中的任一电阻上所产生的电压为交流电压，该交流电压经整流器T1送到第一运算器U1的正端即同相输入端，显然用桥式整流器也是可以的。图5中仅用T1作半波整流，而为了更可靠地吸收负半周的电压而在第一运算放大器U1的同相输入端对公共端G之间接上反向设置的二极管T2，显然在第一运算放大器U1的同相输入端对公共端G之间也可以接上电阻。测量起始时通过按下“复零”按钮而使贮存电容器C旁路而放电，从而UdG＝0，d点的电压为零，该点的电压连到第一运算放大器U1的负端即反相输入端，此时当a为正电位时，第一运算放大器U1的输出电压UeG为正电位且与a点与b点之间的电位差成正比，因而e点的正电位经二极管T3向贮能电容C充电，电容C的电压上升，但此时a，b之间电压减小，待a、b之间的电位差为0时，第一运算放大器U1的输出电压为零，低于电容C两端电压，二极管T3不导通。故电容C的电压能最终达到a点电压的最大值，(即交流电压的最大值，或者在高压电流有变化时d点电压也能停在最高读数处，由于电容器C有贮存的作用，故电容C上的电压能保持一段时间，能足够满足取下测量装置进行读数之用。按钮K3与贮能电容C并联，故按下该按钮时电容器C上的电压即因短接而被放掉。测量电容器C上的电压装置，可以用高阻电压表、高阻抗的数字电压表，也可以是图5中例子，在电压表与d点之间串接有第二运算放大器U2且该放大器U2的输出端f与第二运算放大器U2的反相输入端相连，这样就成为传递系数为1，高阻抗输入、而低阻抗输出的电路，此电路也可用射极跟随器等，其输出端f与电压表V相连。即可得到所要的读数，以测定高压线上电流的大小。此外直流VDD，(例如9伏)连到运算放大器U1、U2，使其正常工作。应用第二运算放大器U2后由于输入阻抗高，而有利于延长贮能电容C的存电时间。如图5(b)所示，在装有第二运算放大器U2时，还可以将第一运算放大器U1的反相输入端，经电阻R6与第二运算放大器U2的输出端f点相连，也可以不经电阻直接相连，由于f点对G的电压与电容C上的电压相等，故其工作情况与图5(a)者相同，这样可以进一步减小负载对电容C的影响，此外电表还可以两用，一是电流表A与电阻R7经开关K2(放在“测量”位置)相串联后作为测量电容C上的电压之用，即相当于读出高压线上的电流，二是电流表A与电阻R8经开关K2(放“校正”位置)串联后连到直流电源，以测量该电源VDD的电压，即指示作为直流电源的干电池的电压，在因贮存时间长而电不足时可即时更换，以保证正常测量。K1、K2开关也可以通过使用双层多挡开关而合用一只开关，如图1所示的那样。
在使用本实用新型的测量装置时，先使电表读数复零，再选择适当量程，再通过连接装置与多节高压绝缘棒相连，然后手持绝缘棒，使高压线位于测量装置的电流传感器的凹槽处，然后离开高压线，在电表上的读数即为高压线上的电流读数。本实用新型的测量装置，测量范围为多挡，从25安开始，最高量程可达1000安。
权利要求
1.一种高压交流在线测量装置，包括电流量程选择器，读数指示器，其特征在于设有不会闭合的开口的交流电流传感器，最高读数保持电路，读数复零器，可与高压绝缘棒相连的连接装置，及直流电源。
2.如权利要求
1所述的测量装置，其特征在于上述最高读数保持电路包括整流器、第一运算放大器，晶体二极管及储能电容器。
3.如权利要求
1所述的测量装置，其特征在于上述交流电流传感器的开口设在上部或在其一侧面，其内并设有可接纳高压线的凹槽。
4.如权利要求
2所述的测量装置，其特征在于上述最高读数保持电路与读数指示器之间还连有具有高阻输入、低阻输出的特性的第二运算放大器。
5.如权利要求
4所述的测量装置，其特征在于第二运算放大器的输出端与第一运算放大器的反相输入端相连。
专利摘要
一种高压交流电流在线测量装置，包括电流量程选择器，读数指示器，其特征在于设有不会闭合的开口的交流电流传感器，最高读数保持电路，读数复零器，可与高压绝缘棒相连的连接装置及直流电流。可用以直接测试35千伏以下高压线路上的在线电流，特别可在现场用以核对是否负载已确实切断，这样可避免在高压负载未切断的情况下因错误拉闸而造成的严重事故。由于设有最高读数保持电路，故可在与高压线路接触后，取下来读数。
文档编号G01R19/00GK87207323SQ87207323
公开日1988年9月28日 申请日期1987年7月22日
发明者张国英, 周钢 申请人:张国英, 周钢导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan