以霍尔传感器为构架对特高压直流避雷器状态检测的装置的制造方法_2

文档序号:10192733阅读:来源:国知局
证采集单元能够在复杂电磁场中进行有效和稳定地运行,不仅耐压能力得到很大地提升,而且能够在过电压下具有较强自恢复和自适应能力。本实用新型另一方面是有设置两个霍尔电路模块,这样的话这该两个霍尔电路模块内的霍尔元件均可接成二种输出形式,一种是传感器的输出是二个单霍尔输出的算术平均值形式,该种方法适用于闭环霍尔电流传感器模式,其能大幅度降低了传感器的非线性度和位置误差,提高了传感器的抗干扰能力与量程范围。另一种是两个霍尔配合一定的元器件组成的传感器,其输出是差分形式。该种双霍尔电流传感器方案能够从信号源头上抑制温度漂移和共模干扰,改善了电流传感器的稳定性和线性度,且具有自补偿和线性校正的特征,可以对微安数量级的微弱电路信号进行在线采集。
[0022]2、在本实用新型中,通过利用双霍尔元件为核心敏感元件用于隔离检测电流的模块化产品,由于霍尔元件本身能够产生霍尔效应,因而它的工作原理是采用磁平衡式原理,即当电流流过一根长的直导线时,在导线周围产生磁场,磁场的大小与流过导线的电流大小成正比,这一磁场可以通过霍尔元件来聚集,然后用双霍尔元件进行检测,由于磁场的变化与双霍尔元件的输出电压信号有良好的线形关系,因此可利用双霍尔元件测得的输出信号,直接反应出导线中的电流大小,并且双霍尔元件的优势在于它的准确度更高,响应更快,温漂小,特别是在复杂电场环境下,双霍尔元件具有较强的抗磁化和抗极化的特性,因而可以实现交流、直流、脉冲信号等的精确和稳定测量。
[0023]3、在本实用新型中,通过在磁芯上加载上交流信号之后,磁芯的磁通密度将在正向和反向来回充磁和退磁,在这个过程会打断外部电磁场对磁芯的磁极化过程。所以可以很好的避免磁芯的磁极化,有利于提高本实用新型的检测精度和使用寿命。
[0024]4、在本实用新型中,在所有引入导线、引出导线和其他有必要的部分均可选择加装惰性气体二极管和TVS 二极管防止大电流破坏电路系统。由于TVS 二极管启动时间快,但是放电持续能力较差;而惰性气体二极管的启动时间慢,放电持续能力强。所以两者同时使用能够很好的解决电路保护问题。
[0025]5、在本实用新型中,复杂的电磁场除了会对磁芯造成磁极化的影响外,还可能影响电子电路的稳定工作。所以本实用新型通过设置屏蔽壳体和绝缘壳体来实现电磁隔离,去耦滤波等功能,从而使系统能够长时间稳定运行。而且通过设置上述屏蔽壳体和绝缘壳体,有利于减少了磁芯的漏磁量,相应提高测量精度,同时也可有效屏蔽周边电磁场的干扰,减少测量误差。
[0026]6、在本实用新型中,电流传感器由纳米非晶材料、双霍尔元件、纳米非晶材料固定管和屏蔽外壳构成。为了方便安装,我们将纳米非晶材料做成HALF结构。在纳米非晶材料安装完毕之后使用固定管固定,以保证传感器在工作时该材料能够较好的对接。本实用新型在选择磁性材料时,充分考虑到了大电流冲击的问题。所以我们选择纳米非晶和非晶软磁作为电流传感器的磁芯材料。非晶软磁和纳米非晶材料具有很好的恢复能力,在承受瞬间的大电流冲击之后,可以很好的恢复。
[0027]7、在本实用新型中,当避雷器漏电电流的直流信号经过第一线圈绕组后在磁芯中产生的磁场被聚集到双霍尔元件上,双霍尔感应到这部分磁通密度之后将产生电压,双霍尔元件产生的电压信号经运算放大器的放大作用来完成对输入电源的放电控制,使得输入电源的正接口向第二线圈绕组上输出反向补偿电流,补偿电流产生的磁通与避雷器漏电电流所产生的磁通方向相反,通过运算放大器对反向补偿电流的控制,使磁芯中的磁通密度始终为定值,此时第二线圈绕组上补偿电流再经过测量电阻R1的后输入到地面,通过电流表对测量电阻R1内流通的电流数值,并根据该电流数值进行比例运算即得出避雷器泄露电流的直流信号值,以上检测过程不仅电路结构简单、制备成本低,而且检测准确性高、能够保证信号检测精度。
【附图说明】
[0028]图1为本实用新型中实施例一的电路原理框图。
[0029]图2为本实用新型中所述数据采集单元的结构示意图。
[0030]图3为图2中各部件的电路原理框图。
[0031 ]图4为本实用新型中所述环形壳体的安装示意图。
[0032]图5为本实用新型中两个所述霍尔电路模块的电路原理框图。
[0033]图6为本实用新型中实施例二的电路原理框图。
【具体实施方式】
[0034]下面参照【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。
[0035]实施例一
[0036]参照图1。一种特高压直流避雷器泄露电流的在线侦测系统,包括一设置于直流避雷器附近的检测装置1、用于将该检测装置1获得的泄露电流检测结果进行传输的数据发送装置、数据接收装置、中央监控装置以及移动终端3。所述数据发送装置为公网信号发射单元5,数据接收装置为公网信号接收单元6。公网信号发射单元5和公网信号接收单元6可以通过移动公网(GSM网络或GPRS网络)实现数据传输,本实施例中公网信号接收单元6优选GSM网络或GPRS网络的调制解调器,公网信号发射单元5优选GSM网络或GPRS网络的通讯模块。所述中央监控装置包括后台处理器40以及储存器41,所述后台处理器40的输入端连接于所述数据接收装置,所述后台处理器40的输出端分别连接于所述移动终端3以及上述储存器41,所述后台处理器40的输入端还连接有一加密单元42,所述储存器41的输出端连接有一终端显示器43。所述数据接收装置的使能端连接于所述数据发送装置的输出端,所述中央监控装置的使能端连接于所述数据接收装置的输出端,所述中央监控装置的输出端连接与所述移动终端3的使能端。通过上述设置,维修人员可以及时通过所述中央监控装置以短信息或者其他的形式获知直流避雷器泄露电流的相关信息,从而既避免维护人员在恶劣天气频繁巡查避雷器故障点,降低维修人员触电的风险,减少恢复线路供电所需的时间。
[0037]在本实施例中,可以构建成一个汇集各地特高压直流避雷器状态各种监测数据的云平台,其大体包括通过网络联接的云服务器(即为所述中央监控装置)、云客户端(即为所述移动终端3)和至少一个测量终端(即为设置于各电网中各特高压直流避雷器上的检测装置1或者其他直流避雷器状态信息的检测仪器和设备,这些检测仪器和设备的功能包括有可以实现测量避雷设备或电信、电气及电子机台等设备的接地电阻值、漏电流及谐波、静电等的变化)。在该系统正常运行时,测量终端通过网络联接将测量数据传输至云服务器,云客户端从云服务器上获取所需测量数据,用户通过云客户端对测量数据进行查询、显示、输出、利用、评估等操作,实现了传统测量技术无法完成的对位于不同现场的相关联对象的协调或关联测量,从而缩短了测量时间,实现对多个测量终端同时进行实时监控和对被测对象的远程测量,同时有利于科学分析和研究雷击现象。
[0038]参照图1。所述检测装置1包括数据采集单元10、数据处理单元11、保护电路单元12、电源单元13以及一采集保护模块14。
[0039]所述电源单元13的电能输出端分成四路,分别电连接于保护电路单元12的电能输入端、采集保护模块14的电能输入端、数据采集单元10的电能输入端以及数据处理单元11的电能输入端。在工作时,避雷器电流的输出端分成两路,一路连接于所述数据采集单元10的使能端,另一路连接于所述采集保护模块14的使能端,所述采集保护模块14的输出端连接于所述保护电路单元12的使能端,所述数据处理单元11的使能端设有两路,一路连接所述数据采集单元10的输出端,另一路连接所述保护电路单元12的输出端,当避雷器电流小于或等于1毫安时,采集保护模块14不动作,而数据采集单元10启动并对电流进行信号采集和数据处理后经由数据处理单元11输出;当避雷器电流大于1毫安时,数据采集单元10不动,而采集保护模块14启动,所述检测装置1对输入呈现高阻态,此时不进行信号采集和数据处理,并经由数据处理单元11输出。
[0040]参照图1、图2、图3、图4和图5。所述数据采集单元10包括电流传感器7、功率放大器8、电路米集模块9。
[0041 ] 参照图1、图2、图3、图4和图5。所述电流传感器7包括一环形壳体70、一呈C形布置的磁芯71以及两霍尔电路模块72,所述环形壳体70内设置有一容置空间700,所述磁芯71上分别绕设有一第一线圈绕组710以及一第二线圈绕组711,并且该磁芯71安装于所述容置空间700内,两所述霍尔电路模块72装设于所述容置空间700内并且其两端与所述磁芯71的两端邻接,两所述霍尔电路72模块之间连接有一电桥73,所述第一线圈绕组710的输入端与避雷器漏电流电连接,所述第二线圈绕组711的输入端与所述功率放大器8的一输出端电连接,所述功率放大器8的另一输出端与所述电路采集模块9电连接,所述第二线圈绕组711所产生的磁通密度方向与所述第一线圈绕组710的磁通密度方向相反。
[0042]参照图1、图2、图3、图4和图5。各所述霍尔电路模块72均包括一霍尔元件720以及与该霍尔元件720相串联的一调整电阻722,所述霍尔电路模块72的控制电流端并联接入于一直流恒流电源723的1+和1-,并且两所述霍尔电路模块72的输出端也并联为VH+和VH-的数据接点721,所述功率放大器8包括一与所述数据接点721输出端电连接的运算放大器80、一第一三极管81、一第
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1