一种容性设备接地电流取样装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于将电容性设备的接地电流与检测仪器配接的接口装置，属于测量技术领域。
【背景技术】
[0002]现有电容性设备绝缘带电检测仪的电流取样装置主要分为两种，即接线盒型和传感器型。接线盒型取样装置的主要功能是提供一个电流测试信号的引出端子并防止末屏开路，没有信号测量功能，测试时需通过测试电缆将电流引入带电测试仪内部的高精度穿心电流传感器进行测量。传感器型取样装置是利用电流传感器对容性设备末屏(或低压端)进行电流取样，目前应用于电力系统的电流传感器多是电磁耦合式传感器(分为穿心式、卡钳式等)，由于电容性设备绝缘带电检测仪工作在强电磁场环境中，且采样信号小，因此其测量精度极易受周围电磁场的影响。此外，基于电磁耦合原理的传感器型电流取样装置的磁势平衡关系为…山+仏^见^其中见和仏分别为原边绕组和副边绕组的匝数山上和^分别为激磁电流、原边绕组电流和副边绕组电流)，即原边磁势+副边磁势=原边激磁磁势，由于原边激磁安匝见I ο不为零，副边安匝N212的变化不能完全反映原边安匝N11!的变化，N11 ο越大，铁芯磁化曲线的线性度越差，输出波形的畸变越严重，电流信号的取样误差也就越大。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种高精度的容性设备接地电流取样装置，以降低电容性设备绝缘状况的检测误差。
[0004]本实用新型所述问题是以下述技术方案解决的:
[0005]—种容性设备接地电流取样装置，包括设置于多个屏蔽层内的穿心式电流互感器、动态检测及平衡调整电流产生模块和I/U转换及信号放大模块，所述电流互感器安装在容性设备的接地线上，其铁芯上绕有检测线圈和副边绕组，所述动态检测及平衡调整电流产生模块的输入端接检测线圈的输出端，输出端经副边绕组接I/U转换及信号放大模块的输入端，所述I/U转换及信号放大模块的输出端接容性设备绝缘带电检测仪的输入端。
[0006]上述容性设备接地电流取样装置，所述动态检测及平衡调整电流产生模块包括第一运算放大器、四个电阻、四个电容和两个二极管，第一运算放大器的同相输入端经第一电阻接电流互感器的检测线圈的信号输出端，反相输入端经第二电阻接检测线圈的接地端，第三电阻和第一电容均并接在第一运算放大器的反相输入端与输出端之间，第二电容与反并联连接的第一二极管和第二二极管均并接在检测线圈的两端，第三电容和第四电容反向串接后一端接第一运算放大器的输出端，另一端经第四电阻接地并经电流互感器的副边绕组接I/U转换及信号放大模块的输入端。
[0007]上述容性设备接地电流取样装置，所述I/U转换及信号放大模块包括第二运算放大器、第五电容、四个电阻和七个二极管，第二运算放大器的同相输入端接地，反相输入端经第五电阻接电流互感器的副边绕组，输出端接容性设备绝缘带电检测仪的输入端;第五电容和第六电阻的一端接第二运算放大器的输出端，另一端接电流互感器的副边绕组;第三二极管、第四二极管和第五二极管的阳极连接在一起后经第七电阻接本装置的电源输入端VCC-，第五二极管、第六二极管和第七二极管的阴极连接在一起后经第八电阻接本装置的电源输入端VCC+，第三二极管的阴极和第六二极管的阳极接电流互感器的副边绕组，第四二极管的阴极和第七二极管的阳极接第二运算放大器的输出端;第八二极管和第九二极管反并联连接后一端接地，一端接第二运算放大器的反相输入端。
[0008]上述容性设备接地电流取样装置，所述屏蔽层包括磁屏蔽层和电屏蔽层，所述磁屏蔽层设置两层，所述电屏蔽层位于磁屏蔽层的外部。
[0009]上述容性设备接地电流取样装置，构成中还包括电源保护模块，所述电源保护模块包括两个电阻、两个二极管和四个电容，第九电阻接于本装置的电源输入端VCC-与外部电源的VCCIN-之间，第十二极管、第六电容和第七电容的一端接地，一端接外部电源的VCCIN-端;第十电阻接于本装置的电源输入端VCC+与外部电源的VCCIN+之间，第^^一二极管、第八电容和第九电容的一端接地，一端接外部电源的VCCIN+端。
[0010]本实用新型采用基于零磁通原理的弱电流传感器，使铁芯工作在磁化曲线的线性段;同时利用多层屏蔽来防止外界电磁干扰，使电流取样装置的输出波形不发生畸变，从而减小了电流的取样误差，提高了电容性设备绝缘状况的检测精度。
【附图说明】
[0011 ]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0012]图1是本实用新型的电原理框图；
[0013]图2是电原理图。
[0014]图中各标号表示为:CT、电流互感器，Fl、第一运算放大器，F2、第二运算放大器，U、原边绕组，Ld、检测线圈，L2、副边绕组，Rl?R10、第一电阻?第十电阻，Cl?C9、第一电容?第九电容，Dl?Dl 1、第一二极管?第^ 二极管。
【具体实施方式】
[0015]参看图1，本实用新型包括铁芯上绕有检测线圈Ld和副边绕组L2的穿心式电流互感器CT、动态检测及平衡调整电流产生模块、I/U转换及信号放大模块和电源保护模块。电源保护模块通过测试电缆由容性设备绝缘带电检测仪引入正、负12V电源，为整个电路板上的电子器件提供电源。
[0016]本装置采用了多层屏蔽结构，其中最外层为电屏蔽层，采用2_厚的高电导率的铝合金材料;而磁屏蔽分为内外两层，分别采用Imm厚高导磁率坡莫合金材料和Imm厚高饱和磁感应密度的铁皮。很好地避免了外界电磁干扰，提高了传感器的测量精度。
[0017]动态检测及平衡调整电流产生模块与检测线圈Ld相连，高速动态检测Ld两端的电势差，当电势差足够小(近似为O的允许值)时，铁芯中的磁通即近似为零，若检测值偏离允许值，则其自动调整，产生自平衡调整电流I2提供给副边绕组L2，I2产生的磁通对铁芯去磁，使铁芯达到近似零磁通。
[0018]I/U转换及信号放大模块将副边绕组的电流信号I2变为电压信号并放大，然后通过测试引线引入容性设备绝缘带电检测仪。
[0019]参看图2，绕在铁芯上的检测线圈Ld—端接地，另一端引出检测电流。其两端之间并接两个反向的二极管，即第一二极管Dl和第二二极管D2，对后边动态检测及自平衡调整电路实现电压保护。第二电容C2并联在D1、D2两端，第一电阻Rl连接在检测线圈Ld的信号输出端与第一运算放大器Fl的同相输入端，第二电阻R2的一端接地，另一端与第三电阻R3、第一电容Cl 一起连接在第一运算放大器Fl的反相输入端，第三电阻R3和第一电容Cl的另一端连接至第一运算放大器Fl的输出端。第三电容C3和第四电容C4(两个电解电容)串联反接，第三电容C3的另一端与第一运算放大器Fl的输出端相连，第四电容C4的另一端经第四电阻R4接地，并引出调整后的电流信号至副边绕组L2。
[0020]图2中，I/U转换及信号放大模