基于开口电流互感器的便携式二次回路巡检仪的制作方法

本实用新型涉及二次回路巡检仪技术领域，尤其是一种基于开口电流互感器的便携式二次回路巡检仪。

背景技术：

随着我国经济持续快速增长，电力客户呈现多元化发展，然而部分电力客户在利益驱使下，利用各种手段破坏或干扰电能计量装置以达到窃电的目的。据统计，2014年到2017年，国网公司范围内每年因窃电造成的直接经济损失超过10亿元，窃电引发的人身触电伤亡事故约占到触电事故的28%。近年来，电能计量装置的窃电案例呈现出设备专业化、手段隐蔽化的特征，查处难度大、破坏力强，造成的损失尤为严重，众多窃电案例中，针对互感器及二次回路的窃电手段最为隐蔽，其查处难度大、破坏力强，造成的损失尤为严重，由于缺少有效的关键技术手段，互感器及二次回路的窃电行为长期处于监测盲区，已逐渐无法满足国网公司电力营销工作不断发展的技术需求。

授权公告号为cn204613359u的中国专利，公开了一种计量用电流互感器二次回路状态的检测系统，可以通过测量二次回路的电流、电压的短路、断路状态，对窃电行为进行分类，并实时上报用电信息采集系统，可以实现对窃电行为的实时监测。对于老用户，需要对线路进行停电后，将信号串联到巡检仪中。为了带电安装检测系统，可选用开口电流互感器，但是，一般开口电流互感器由于铁芯磁路被切断，铁芯切面之间的一点点气隙都会大大增大铁芯磁阻，等效为降低了铁芯的磁导率，增大电流互感器的误差。市面上的常用开口电流互感器一般称为钳形电流表，其准确度一般为1%~5%，显然不能满足一些对准确度要求较高的场合。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于开口电流互感器的便携式二次回路巡检仪，提高精度。

本实用新型提供了一种基于开口电流互感器的便携式二次回路巡检仪，计量用电流互感器的一次侧与工频电源相连，计量用电流互感器的二次侧与电能表连接并构成所述二次回路，所述二次回路巡检仪包括：设置于二次回路上的高频电压信号产生单元、振荡与谐振检测单元和电流检测单元，所述高频电压信号产生单元、振荡与谐振检测单元和电流检测单元均连接至单片机，所述电能表通过通信单元连接至所述单片机，其中，所述振荡与谐振检测单元和所述电流检测单元中均使用开口电流互感器，所述开口电流互感器包括：

第一铁芯，其由两部分拼接而成，并形成环形空腔；

第二铁芯，其由两部分拼接而成，并位于所述空腔内；

一次绕组，绕制于所述第一铁芯上；

二次绕组，绕制于所述第一铁芯上；

第一检测绕组，绕制于所述第一铁芯上；

第二检测绕组，绕制于所述第二铁芯上，匝数与所述第一检测绕组一致；

运算放大器，其反向输入端与所述第二检测绕组的同名端连接，其同向输入端与所述第二检测绕组的非同名端连接，其输出端与所述第一检测绕组的非同名端连接，其负电源端分别与所述第二检测绕组的非同名端和所述第一检测绕组的同名端连接；

第一电阻，并联于所述运算放大器的反向输入端和输出端之间；

第二电阻，其阻值与所述第一电阻一致，串联于所述运算放大器的输出端和所述第一检测绕组的非同名端之间。

进一步地，所述二次绕组的匝数为30~70匝，所述第一检测绕组的匝数为260~350匝，所述第二检测绕组的匝数为260~350匝。

进一步地，所述二次绕组的匝数为50匝，所述第一检测绕组的匝数为300匝，所述第二检测绕组的匝数为300匝。

进一步地，所述第一铁芯和所述第二铁芯的材质为超微晶。

本实用新型提供的基于开口电流互感器的便携式二次回路巡检仪，所述振荡与谐振检测单元和所述电流检测单元中使用的开口电流互感器采用了电子反馈电路，增加了开口电流互感器的测量准确性，更加真实反映了实际工况下二次回路中电流信号，提高了二次回路巡检仪的精度。

附图说明

图1是本实用新型基于开口电流互感器的便携式二次回路巡检仪中开口电流互感器的电路图。

图中，np.一侧绕组，ip.一次侧电流，ns.二次绕组，is.二次侧电流，nc.第一检测绕组，nd.第二检测绕组，c1.第一铁芯，c2.第二铁芯，a.运算放大器，r1.第一电阻，r2.第二电阻。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

本实用新型是在授权公告号为cn204613359u的中国专利基础上的进一步改进，将振荡与谐振检测单元和所述电流检测单元中的电流传感器改为开口电流互感器，以方便带电安装，同时对开口电流互感器的精度做了提升。下方实施例中仅对开口电流互感器部分详细介绍，其余部分与授权公告号为cn204613359u的中国专利一致，此处不再赘述。

一种基于开口电流互感器的便携式二次回路巡检仪，计量用电流互感器的一次侧与工频电源相连，计量用电流互感器的二次侧与电能表连接并构成所述二次回路，所述二次回路巡检仪包括：设置于二次回路上的高频电压信号产生单元、振荡与谐振检测单元和电流检测单元，所述高频电压信号产生单元、振荡与谐振检测单元和电流检测单元均连接至单片机，所述电能表通过通信单元连接至所述单片机，其中，所述振荡与谐振检测单元和所述电流检测单元中均使用开口电流互感器，如图1所示，所述开口电流互感器包括：

第一铁芯c1，其由两部分拼接而成，并形成环形空腔；

第二铁芯c2，其由两部分拼接而成，并位于所述空腔内；

一次绕组ip，绕制于所述第一铁芯c1上，产生一次侧电流ip；

二次绕组ns，绕制于所述第一铁芯c1上，产生二次侧电流is；

第一检测绕组nc，绕制于所述第一铁芯c1上；

第二检测绕组nd，绕制于所述第二铁芯c2上，匝数与所述第一检测绕组nc一致；

运算放大器a，其反向输入端与所述第二检测绕组nd的同名端连接，其同向输入端与所述第二检测绕组nd的非同名端连接，其输出端与所述第一检测绕组nc的非同名端连接，其负电源端分别与所述第二检测绕组nd的非同名端和所述第一检测绕组nc的同名端连接；

第一电阻r1，并联于所述运算放大器a的反向输入端和输出端之间；

第二电阻r2，其阻值与所述第一电阻r1一致，串联于所述运算放大器a的输出端和所述第一检测绕组nc的非同名端之间。

本实施例中，第一铁芯c1和第二铁芯c2的拼接结构为常规设计，满足开口电流互感器的要求即可。运算放大器a的功能是减小第二铁芯c2上的负担，第二检测绕组nd上的电流能准确测量到第一铁芯c1上的误差。运算放大器a通过第二检测绕组nd形成了一个虚短的电路，使得第二铁芯c2没有发生磁化，运算放大器a产生的电流通过第一检测绕组nc进入第一铁芯c1，从而二次绕组ns中的二次侧电流is也能准确测量。第二检测绕组nd检测的励磁电流，经第一电阻r1转换成电压，该电压经第二电阻r2后产生一个电流进入第一铁芯c1，产生磁化电流，其中，第一电阻r1和第二电阻r2阻值的比值必须与第二检测绕组nd和第一检测绕组nc的匝数的比值相等。

本实施例中，采用了电子反馈电路，增加了开口电流互感器的测量准确性，更加真实反映了实际工况下二次回路中电流信号，提高了开口电流互感器的精度。

本实施例的一可选实施方式中，所述二次绕组ns的匝数为30~70匝，优选50匝，所述第一检测绕组nc的匝数为260~350匝，优选300匝，所述第二检测绕组nd的匝数为260~350匝，优选300匝。

本实施例的一可选实施方式中，所述第一铁芯和所述第二铁芯的材质为超微晶。

本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。