子电流互感器屏蔽盒和内装的二次绕组及两个接地 电阻的侧面剖视图； 图3本发明电缆穿心式全屏蔽电子电流互感器安装应用接线示意图； 图4本发明电缆穿心式全屏蔽电子电流互感器的信号处理电路的电路框图； 图5本发明电缆穿心式全屏蔽电子电流互感器的第一电路模块的电路图； 图6本发明电缆穿心式全屏蔽电子电流互感器的第二电路模块的电路图； 图7本发明电缆穿心式全屏蔽电子电流互感器的第三电路模块的电路图； 图8本发明电缆穿心式全屏蔽电子电流互感器的第四电路模块的电路图； 图9本发明电缆穿心式全屏蔽电子电流互感器的第五电路模块的电路图； 图10本发明电缆穿心式全屏蔽电子电流互感器的第六电路模块的电路图； 图11本发明电缆穿心式全屏蔽电子电流互感器的第七电路模块的电路图； 图12本发明电缆穿心式全屏蔽电子电流互感器的第八电路模块的电路图； 图13本发明电缆穿心式全屏蔽电子电流互感器的第九电路模块的电路图； 图14本发明电缆穿心式全屏蔽电子电流互感器的第十电路模块的电路图。
【具体实施方式】
[0016] 如图1至图14之一所示，本发明包括作为单匝式一次绕组的单芯交联电缆1，由 非磁性金属材料成型的屏蔽盒2以及设置于屏蔽盒2内部的二次绕组25,所述二次绕组25 缠绕在圆环形绕线骨架26上，所述屏蔽盒2接地，屏蔽盒2对应二次绕组25的中心孔处设 有非磁性金属管22构成的金属通孔，作为单匝式一次绕组的单芯交联电缆1穿过屏蔽盒2 金属通孔设置，所述二次绕组25的两端分别通过一接地电阻23接地，所述二次绕组25的 两端与一电子电路板9上指定的两个输入端通过两芯航空插接头8和双芯屏蔽信号电缆7 进行电连接，所述电子电路板9设置于一接地的金属屏蔽箱3内，所述电子电路板9上设有 信号处理电路，所述二次绕组25的两端向电子电路板9上的指定的两个输入端即信号处理 电路的两个同相输入端输出采样信号，所述信号处理电路对输入的采样信号进行处理之后 在电路的两个输出端同时输出一个用于电流测量计量的测量信号和一个用于电流保护控 制用的保护信号，测量信号和保护信号均为正弦波形的模拟信号。
[0017] 所述二次绕组25两端输出的采样信号是差模信号，为两个相位相反、幅值相等、 并与一次电流成正比的对地电压信号。
[0018]所述的作为单匝式一次绕组的单芯交联电缆1穿过屏蔽盒2金属通孔设置，单芯 交联电缆1的额定电压就是该电缆穿心式全屏蔽电子电流互感器的额定工作电压，单芯交 联电缆1的允许载流量就是该电缆穿心式全屏蔽电子电流互感器的额定一次电流，单芯交 联电缆1的铜带或铜丝屏蔽层按有关技术规定制作设置接地线接地，单芯交联电缆1的端 部具有压接的接线端子并且该单芯交联电缆端部按有关技术规定制作设置与该单芯交联 电缆1电压等级相应的电缆预制终端装置或电缆终端头5,所述的单芯交联电缆1作为互感 器的单匝式一次绕组应串联连接在待测的电力线路上。
[0019] 所述圆环形绕线骨架26为冷轧硅钢板材料制成的圆环形卷铁芯，所述设置于屏 蔽盒2内部的二次绕组25是采用普通漆包线缠绕在圆环形卷铁芯上构成低压干式绝缘的 单匝穿心式铁芯电流互感器，该铁芯电流互感器的额定二次电流为5A，准确级为0. 5级，圆 环形卷铁芯的截面积满足在一次电流达到设计的额定准确限值一次电流时圆环形卷铁芯 不饱和，所述的二次绕组25的中心孔内径尺寸比单匝一次绕组所选用的单芯交联电缆1的 外径大8~10mm，圆环形卷铁芯的内径、外径及高度根据圆环形卷铁芯的截面积、二次绕组 的中心孔内径、二次绕组的匝数、漆包线线径以及满足圆环形卷铁芯具有最小平均磁路长 并使圆环形卷铁芯有绕制漆包线空间的条件决定，所述二次绕组25的两端分别通过一接 地电阻23接地，每个接地电阻23的阻值相同，为0. 01Q~0. 1D。
[0020] 所述圆环形绕线骨架26为非磁性圆环形绕线骨架，所述设置于屏蔽盒2内部的二 次绕组25缠绕在圆环形绕线骨架26上则构成空心线圈，所述的单芯交联电缆1穿过屏蔽 盒2金属通孔设置构成空心线圈电流互感器，所述二次绕组25即空心线圈的两端分别通过 一接地电阻23接地，每个接地电阻23的阻值相同，为50Q~10KD。
[0021] 所述屏蔽盒2包括可容纳缠绕在圆环形绕线骨架26上的二次绕组25的壳体、可 拆卸的底盖24和非磁性金属管22 ;所述壳体相对两面对应二次绕组25的中心孔处设有与 该中心孔同轴的圆孔；所述非磁性金属管22穿过圆孔设置，所述的非磁性金属管22在屏 蔽盒2的壳体装入二次绕组25后穿过二次绕组25的中心孔且非磁性金属管22的两端分 别与壳体的相对两面的圆孔孔边紧密电连接后形成屏蔽盒2的金属通孔；所述非磁性金属 管22是一薄壁的管子，非磁性金属管子22的内径尺寸比作为单匝式一次绕组的单芯交联 电缆的外径大，非磁性金属管子22的外径尺寸比二次绕组的中心孔内径小；作为单匝式一 次绕组的单芯交联电缆1穿过屏蔽盒2金属通孔设置；所述底盖24可拆卸安装于壳体的底 部，所述底盖24的中心装配有一双芯航空插接头8 ;所述底盖24为内凹式，所述底盖24通 过螺丝固定于壳体底部内侧，所述的屏蔽盒2接地。
[0022] 所述二次绕组25的两端通过屏蔽盒2的底盖24上的两芯航空插接头8、双芯屏蔽 信号电缆7的两芯以及设在接地的金属屏蔽箱3的箱体上的两芯航空插接头8与金属屏蔽 箱3内的电子电路板9上信号处理电路的两个同相输入端 对应连接，双芯屏蔽信号电 缆7两端的屏蔽层接地。
[0023] 所述信号处理电路包括十个电路模块；第一电路模块是由两个其截止频率为工频 频率的一阶低通滤波器构成的同相并联的滤波放大电路，其增益是可调的；第二和第三电 路模块是相同的，都是由两个其截止频率为工频频率的二阶巴特沃斯低通滤波器构成具有 固定增益的同相并联的滤波放大电路；第四、第五、第八和第九电路模块是相同的，都是由 两个可调整的超前移相电路构成的同相并联的相位调整电路；第七电路模块是由两个电压 跟随器构成的同相并联的阻抗变换电路；第六和第十电路模块是相同的，都是由一个差动 放大电路后接一个电压跟随器构成的信号输出电路； 所述二次绕组25的两端向电子电路板9上指定的两个输入端即信号处理电路的第一 电路模块的两个同相输入端输入采样信号，第一电路模块的两个输出端与第二电路模块的 两个输入端电连接，第二电路模块的两个输出端的输出分成两路：一路与第三电路模块的 两个输入端电连接，第三电路模块的两个输出端与第四电路模块的两个输入端电连接，第 四电路模块的两个输出端与第五电路模块的两个输入端电连接，第五电路模块的两个输出 端与第六电路模块的两个输入端电连接，在第六电路模块的电压跟随器输出端输出用于电 流测量计量的测量信号V(11，所述测量信号V(11为正弦波形的模拟信号；第二电路模块输出的 另一路与第七电路模块的两个输入端电连接，第七电路模块的两个输出端与第八电路模块 的两个输入端电连接，第八电路模块的两个输出端与第九电路模块的两个输入端电连接， 第九电路模块的两个输出端与第十电路模块的两个输入端电连接，在第十电路模块的电压 跟随器输出端输出用于电流保护控制的保护信号，所述保护信号为正弦波形的模拟 信号。
[0024] 所述信号处理电路中的电路模块是可以增、减的，当被测量的电流中包含更为严 重的谐波干扰时，可以在第一电路模块后面增添一个与第二或第三电路模块完全相同的、 由两个其截止频率为工频频率的二阶巴特沃斯低通滤波器构成的具有固定增益的同相并 联滤波放大电路，以便在信号处理电路的输出端获得更为精确的测量和保护信号；当被测 量的电流中的谐波干扰较少且需要获取更为快捷的保护信号时，可以把第七电路模块的两 个输入端由和第二电路模块两个输出端的电连接改为与第一电路模块两个输出端的电连 接。
[0025] 实施例一： 本发明包括作为单匝式一次绕组的单芯交联电缆1，由非磁性金属材料成型的屏蔽盒 2以及设置于屏蔽盒2内部的二次绕组25,所述非磁性金属材料是指非磁性的不锈钢、铜、 铝等金属的板材、丝网，或所述非磁性金属材料是在塑料的材质上喷涂或电镀非磁性金属 层，或所述非磁性金属材料是将非磁性金属丝网与塑料材质相融合形成的材料，以及半导 体漆、半导体纸、半导体橡胶等材料；所述二次绕组25缠绕在圆环形绕线骨架26上，所述屏 蔽盒2接地，屏蔽盒2对应二次绕组25的中心孔处设有非磁性金属管22构成的金属通孔， 作为单匝式一次绕组的单芯交联电缆1穿过屏蔽盒2金属通孔设置，所述二次绕组25的两 端分别通过一接地电阻23接地，所述二次绕组25的两端与一电子电路板9上指定的两个 输入端通过两芯航空插接头8和双芯屏蔽信号电缆7进行电连接，所述电子电路板9设置 于一接地的金属屏蔽箱3内，所述电子电路板9上设有信号处理电路，所述二次绕组25的 两端向电子电路板9上的指定的两个输入端即信号处理电路的两个同相输入端输出采样 信号，所述信号处理电路对输入的采样信号进行处理之后在电路的两个输出端同时输出一 个用于电流测量计量的测量信号I和一个用于电流保护控制用的保护信号Va，测量信号 和保护信号均为正弦波形的模拟信号。