一种故障指示器的制作方法

本实用新型涉及高压输配电领域，尤其涉及高压输配电中的故障指示器。

背景技术：

故障指示器是配电自动化的重要组成部分，其安装于架空线、电力电缆、箱柜、环网柜、电缆分支箱，用于检测电网短路和单相接地功能等故障。而现有故障指示器所具备的电网短路和单相接地功能，主要是依靠对ABC三相电流采样实现的。按照传统采样技术，每一个故障指示器都必须安装一个CT电流互感器对ABC三相电流进行采样，然后再通过单片机的AD采样和计算得到ABC三相电流的有效值。由于CT电流互感器的材料种类繁多、价格差异较大、线性度不好、易饱和等问题的存在。在为故障指示器选配合适的CT时，往往需要花费大量人力物力和做大量的测试实验才能为故障指示器找到一款合适的CT电流互感器。这对产品的研发和生产都产生了较大影响，不仅严重浪费了有限的人力物力，还对资源环境造成破坏和浪费，同时还会由于CT电流互感器的线性度不好而增加了单片机程序处理难度，给产品研发和生产带来诸多不确定的问题点。

为了解决故障指示器使用传统CT电流互感器方式采样所带来的诸多问题，出现了罗氏线圈这种新型电子式电流互感器。它与传统的电磁式CT电流互感器相比它具有不含铁芯、无磁滞效应、无磁饱和、制造成本便宜、线性度好、测量动态范围宽、插入损耗小及结构简单等诸多特点。在大电流测量、电力系统、故障检测、雷电冲击测量等领域备受关注，而且罗氏线圈电流互感器是三种规定的电流互感器之一。

但是，传统罗氏线圈是将导线漆包线通过人工或绕线机在非导磁材料的骨架上绕制而成，无法做到绕线密度均匀和横截面积处处相等，导致传统罗氏线圈重复性差、分散性大、互感系数的稳定性、分布参数的一致性及抗干扰性能难以保证。因此尽管不断有罗氏线圈电子互感器新产品问世， 但难以做到精度提高和批量生产，大大阻碍了其普遍应用和产业化发展。

因而解决故障指示器使用传统CT电流互感器方式采样所带来的诸多问题，是一个急待需要积极和认真解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种故障指示器，其克服了传统电磁式电流互感器中存在的材料种类繁多、价格差异较大、线性度不好、易饱和等缺点，为故障指示器的研发和生产带来更多的便利好处，缩短了产品研发周期，降低了产品研发成本简化了生产流程，减少了资源的浪费，给企业和社会带来更好的效益，结构简单，体积小，质量轻，成本低的优点。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种故障指示器，其包括基板、设于基板上的罗氏线圈及设于基板上且与罗氏线圈电性连接的电路。

所述罗氏线圈设有正极输出端和负极输出端；所述电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一放大器、第二放大器及第三放大器；所述第一电阻的正极与罗氏线圈的正极输出端连接；所述第二电阻的正极与所述罗氏线圈的负极输出端连接；所述第一电阻的负极均连接于第一电容的正极、第三电容的正极、第三电阻的正极及第一放大器的同相输入端；所述第二电阻的负极均连接于第二电容的负极、第三电容的负极第四电阻的负极及第二放大器的同相输入端；所述第一电容的负极与第二电容的正极连接且接地；所述第三电阻的负极和第四电阻的正极连接且接地；所述第五电阻的正极连接于第一放大器的反相输入端，所述第五电阻的负极连接于第二放大器的反相输入端；所述第六电阻的一端连接于第一放大器的同相输入端，所述第六电阻的另一端连接于第一放大器的输出端；所述第七电阻的一端连接于第二放大器的反相输入端，所述第七电阻的另一端连接于第二放大器的输出端；所述第八电阻的正极连接于第一放大器的输出端，所述第八电阻的负极均连接于第三放大器的同相输入端和第十电阻的正极；所述第九电阻的正极连接于第二放大器的输出端，所述第九电子锯的负极均连接于第三放大器的反相输入端和第十一电阻的正极；所述第十一电阻的负极连接于第三放大器的输出端。

所述第六电阻的阻值为25k；所述第七电阻的阻值为25k；所述第八电阻的阻值为20k；所述第九电阻的阻值为20k；所述第十电阻的阻值为20k；所述第十一电阻的阻值为20k。

所述第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第一放大器、第二放大器及第三放大器组成运放集成电路，所述运放集成电路设有第一引脚Vcc、第二引脚Vss、第三引脚V_BIAS及第四引脚；所述第三引脚与第十电阻的负极连接，所述第四引脚均连接于第三放大器的输出端和第十一电阻的负极。

所述罗氏线圈与基板配合形成PCB板线圈，所述PCB板线圈为双面铜箔PCB板对称布线制成的PCB板线圈。

所述罗氏线圈的正极输出端与第一电阻之间通过设置与绕线方向相反分布的回线部位实现连接。

本实用新型的有益效果是：由于本实用新型它采用了PCB板线圈及电路，取代了传统的电流互感器，PCB板线圈可实现数字化布线及全自动生产，颠覆了传统线圈的绕线方式并克服了传统罗氏线圈带来的诸多不利因素。它具有不含铁芯、无磁滞效应、无磁饱和、制造成本便宜、线性度好、测量动态范围宽、插入损耗小及结构简单等诸多特点。

附图说明

图1是本实用新型中罗氏线圈的原理示意图；

图2是车实用新型中电路原理示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型一种故障指示器，其包括基板、设于基板上的罗氏线圈1及设于基板上且与罗氏线圈1电性连接的电路。

所述罗氏线圈1设有正极输出端和负极输出端；所述电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一放大器A1、第二放大器A2及第三放大器A3；所述第一电阻R1的正极与罗氏线圈1的正极输出端连接；所述第二电阻R2的正极与所述罗氏线圈1的负极输出端连接；所述第一电阻R1的负极均连接于第一电容C1的正极、第三电容C3的正极、第三电阻R3的正极及第一放大器A1的同相输入端；所述第二电阻R2的负极均连接于第二电容C2的负极、第三电容C3的负极第四电阻R4的负极及第二放大器A2的同相输入端；所述第一电容C1的负极与第二电容C2的正极连接且接地；所述第三电阻R3的负极和第四电阻R4的正极连接且接地；所述第五电阻R5的正极连接于第一放大器A1的反相输入端，所述第五电阻R5的负极连接于第二放大器A2的反相输入端；所述第六电阻R6的一端连接于第一放大器A1的同相输入端，所述第六电阻R6的另一端连接于第一放大器A1的输出端；所述第七电阻R7的一端连接于第二放大器A2的反相输入端，所述第七电阻R7的另一端连接于第二放大器A2的输出端；所述第八电阻R8的正极连接于第一放大器A1的输出端，所述第八电阻R8的负极均连接于第三放大器A3的同相输入端和第十电阻R10的正极；所述第九电阻R9的正极连接于第二放大器A2的输出端，所述第九电子锯的负极均连接于第三放大器A3的反相输入端和第十一电阻R11的正极；所述第十一电阻R11的负极连接于第三放大器A3的输出端。

所述第六电阻R6的阻值为25k；所述第七电阻R7的阻值为25k；所述第八电阻R8的阻值为20k；所述第九电阻R9的阻值为20k；所述第十电阻R10的阻值为20k；所述第十一电阻R11的阻值为20k。

所述第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一放大器A1、第二放大器A2及第三放大器A3组成运放集成电路，所述运放集成电路设有第一引脚Vcc、第二引脚Vss、第三引脚V_BIAS及第四引脚；所述第三引脚与第十电阻R10的负极连接，所述第四引脚均连接于第三放大器A3的输出端和第十一电阻R11的负极。

所述罗氏线圈1与基板配合形成PCB板线圈，所述PCB板线圈为双面铜箔PCB板对称布线制成的PCB板线圈。

所述罗氏线圈1的正极输出端与第一电阻R1之间通过设置与绕线方向相反分布的回线部位实现连接。

本实施例中，在普通型PCB 罗氏线圈基础上，设计了一种双面铜箔对称布线方式的 PCB 罗氏线圈，同时借鉴传统罗氏线圈的回线技术，在出线端设置与绕线方向相反的PCB走线方式以消除垂直于线圈平面的磁场干扰，在配合简单的采样电路可以有效克服故障指示器使用传统CT电流互感器方式采样所带来的诸多问题。PCB板只要完成前期的PCB设计工作后续基本可以实现全自动生产，避免了传统电磁式CT电流互感器复杂的工艺生产流程。同时也克服了电磁式CT电流互感器所存在的诸多问题。减少了产品研发的工作量和产品生产的工艺流程，为后续的研发和生产都带来了极大的便利。

本实用新型可广泛应用于输配电中的故障指示器。