专利名称：基于非贯穿式空心线圈智能化/网络化电子式电流互感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种电子式电流互感器，特别涉及一种基于非贯穿式空心线圈智能化/网络化电子式电流互感器。
背景技术：
目前，电カ系统对电力设备的小型化、智能化、高可靠性的要求越来越高。现有的电磁式电流互感器和电子式电流互感器的一次导体均从电流互感器的二次绕组中贯穿而过，用户对互感器电压等级动热稳定的要求越来越高，造成互感器的绝缘距离以及一次导体所需的截面越来越大，从而导致互感器的体积增大、结构复杂、制造成本提高；电流互感器使用过程中需串联于电路中，在互感器安装时需断开一次线路，使用铜排、电缆等与互感 器的一次导体重新连接成串联电路，操作不便，安全系数低，信号传输不稳定；采样单元采用单回路采样，容易造成信号丢失，存在采样精度不高、误差明显增大等缺点。另外，很多信号处理采用模拟积分损耗大，响应时间长，应用不理想。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中结构复杂、体积庞大、造价高昂，采样精度不高、误差大、响应时间慢、可靠性低等缺陷，而提供一种基于非贯穿式空心线圈智能化/网络化电子式电流互感器，在电カ系统中广泛应用于数字化变电站中电流测量以及继电保护。本实用新型采用的技术方案是一种基于非贯穿式空心线圈智能化/网络化电子式电流互感器，包括一次导体、电流采样传感器、信号处理模块和信号传输模块，其特征在于所述电流采样传感器包括空心电感线圈和矩形导电骨架，空心电感线圈焊接于矩形导电骨架上，一次导体设于空心电感线圈外且平行于空心电感线圈绕制方向；所述信号处理模块包括数字积分器和放大移相単元，数字积分器连接电流采样传感器，放大移相单元连接数字积分器，一次导体的电流信号经空心电感线圈转换为二次电压微分信号经数字积分器微分信号还原，与数字积分器连接的放大移相単元将还原的二次电压微分信号放大、移相送至信号传输模块；所述信号传输模块包括A/D采集模块和合并单元，A/D采集模块将放大移相単元的模拟量二次电压信号转换为数字量电压信号传输至合并单元，合并单元数据输出采用模拟量、数字量输出或GPRS无线通讯输出。进ー步地，多只空心电感线圈均匀垂直焊接于矩形导电骨架相对矩形边上，一次导体与矩形边平行。进ー步地，所述放大移相単元经阻抗匹配电路连接信号传输模块。再进ー步地，所述信号传输模块包括两只以上A/D采集模块，两只以上A/D采集模块并联连接于信号处理模块和合并单元之间。[0011]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点I.多只空心电感线圈均匀垂直焊接于矩形导电骨架相对矩形边上，一次导体与矩形边平行，一次导体不贯穿空心电感线圈，无需考虑绝缘距离和动热稳定对互感器设计的影响，在设计中结构简单，体积减小，成本降低，且在安装使用中，不需要操作人员断开传输电路，操作简单方便，安全系数高；2.矩形导电骨架配合空心电感线圈作为电流采样传感器，彻底排除骨架热胀冷缩对空心芯线圈输出精度的影响，采用印制导电板，易实现高精度的空心芯线圈制作和批量生产，满足电力系统的测量和继电保护的要求；3.信号处理单元采用数字积分器，直接由集成块计算，误差小、精度高、响应周期短，避免传统采用电阻、电容加运算放大器模拟积分，受元器件制造精度、环境温度等影响较大，存在模拟积分信号误差大、响应慢、精度低等缺点；4.采用两只以上A/D采样模块并联采样回路设计，多重化采样，实时比较、校验多路采样值，实现采样回路硬件自检和监测功能，有利于提高使用安全、准确性能。本实用新型采用一次导体平行非贯穿空心电感线圈采样电流信号，依次经数字积分、放大移相、阻抗匹配后由A/D采集模块通过合并单元输出，具有结构简单、体积小、制造成本低，采样精度高、误差小、响应时间短、可靠性高等优点，适用于在电カ系统中数字化变电站电流测量以及继电保护。
图I为本实用新型原理图。图中一次导体1，矩形导电骨架2，空心电感线圈3，数字积分器4，放大移相单元5，阻抗匹配电路6，A/D采集模块7，合并单元8。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进ー步说明。图I所示，一种基于非贯穿式空心线圈智能化/网络化电子式电流互感器一次导体I、矩形导电骨架2、空心电感线圈3、数字积分器4、放大移相単元5、阻抗匹配电路6、A/D采集模块7和合并单元8。空心电感线圈3和矩形导电骨架2组成电流采样传感器，多只空心电感线圈3均匀垂直焊接于矩形导电骨架2相对矩形边上，一次导体I设于空心电感线圈外且平行于空心电感线圈绕制方向与矩形边平行；数字积分器4、放大移相単元5和阻抗匹配电路6组成信号处理模块，数字积分器4连接电流采样传感器，数字积分器4依次经放大移相单兀5、阻抗匹配电路6连接信号传输模块,信号传输模块包括两只以上A/D米集模块7和一合并单元8，两只以上A/D采集模块并联连接于阻抗匹配器6和合并单元8之间。一次导体的电流信号经空心电感线圈转换为二次电压微分信号经数字积分器微分信号还原，与数字积分器连接的放大移相単元将还原的二次电压微分信号放大、移相送至信号传输模块;A/D采集模块将放大移相単元的模拟量二次电压信号转换为数字量电压信号传输至合并单元，合并单元数据输出采用模拟量、数字量输出或GPRS无线通讯输出。
权利要求1.一种基于非贯穿式空心线圈智能化/网络化电子式电流互感器，包括一次导体、电流采样传感器、信号处理模块和信号传输模块，其特征在干 所述电流采样传感器包括空心电感线圈和矩形导电骨架，空心电感线圈焊接于矩形导电骨架上，一次导体设于空心电感线圈外且平行于空心电感线圈绕制方向； 所述信号处理模块包括数字积分器和放大移相単元，数字积分器连接电流采样传感器，放大移相单元连接数字积分器，一次导体的电流信号经空心电感线圈转换为二次电压微分信号经数字积分器微分信号还原，与数字积分器连接的放大移相単元将还原的二次电压微分信号放大、移相送至信号传输模块； 所述信号传输模块包括A/D采集模块和合并单元，A/D采集模块将放大移相単元的模拟量二次电压信号转换为数字量电压信号传输至合并单元，合并单元数据输出采用模拟量、数字量输出或GPRS无线通讯输出。
2.根据权利要求I所述的基于非贯穿式空心线圈智能化/网络化电子式电流互感器，其特征是多只空心电感线圈均匀垂直焊接于矩形导电骨架相对矩形边上，一次导体与矩形边平行。
3.根据权利要求I所述的基于非贯穿式空心线圈智能化/网络化电子式电流互感器，其特征是所述放大移相単元经阻抗匹配电路连接信号传输模块。
4.根据权利要求I或3所述的基于非贯穿式空心线圈智能化/网络化电子式电流互感器，其特征是所述信号传输模块包括两只以上A/D采集模块，两只以上A/D采集模块并联连接于信号处理模块和合并单元之间。
专利摘要本实用新型涉及一种基于非贯穿式空心线圈智能化/网络化电子式电流互感器，包括一次导体、电流采样传感器、信号处理模块和信号传输模块，采用一次导体平行非贯穿空心电感线圈采样电流信号，依次经数字积分、放大移相、阻抗匹配后由A/D采集模块通过合并单元输出，具有结构简单、体积小、制造成本低，采样精度高、误差小、响应时间短、可靠性高等优点，适用于在电力系统中数字化变电站电流测量以及继电保护。
文档编号G01R19/25GK202601406SQ20122024956
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者杨峰, 姚海明, 蔡强, 胥卫, 周莉萍, 张辉 申请人:江苏科兴电器有限公司