电缆穿心式全屏蔽电子电流互感器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及电力行业使用的一种交流电流互感器，尤其设及电缆穿屯、式全屏 蔽电子电流互感器。
【背景技术】
[0002] 电流互感器是电力系统中最基本的设备之一。
[0003] 历经一百多年的发展，迄今为止还没有一种电流互感器能单独用其一个二次绕组 或一个空屯、线圈的两端提供一个信号同时为电流测量计量和电流保护控制提供实质性的 应用，换句话说，测量用电流互感器不能作为保护用电流互感器使用，保护用电流互感器不 能作为测量用电流互感器使用，两者都不单独具备同时测量与保护的功能。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供可同时实现测量用电流互感器 和保护用电流互感器功能的电缆穿屯、式全屏蔽电子电流互感器。
[0005] 本实用新型采用的技术方案是：
[0006] 电缆穿屯、式全屏蔽电子电流互感器，其包括作为单应式一次绕组的单巧交联电 缆，由非磁性金属材料成型的屏蔽盒W及设置于屏蔽盒内部的二次绕组，所述二次绕组缠 绕在圆环形绕线骨架上，所述屏蔽盒接地，屏蔽盒对应二次绕组的中屯、孔处设有非磁性金 属管构成的金属通孔，作为单应式一次绕组的单巧交联电缆穿过屏蔽盒金属通孔设置，所 述二次绕组的两端分别通过一接地电阻接地，所述二次绕组的两端与一电子电路板上指定 的两个输入端通过两巧航空插接头和双巧屏蔽信号电缆进行电连接，所述电子电路板设置 于一接地的金属屏蔽箱内，所述电子电路板上设有信号处理电路，所述二次绕组的两端向 电子电路板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。
[0007] 所述二次绕组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。
[000引所述的作为单应式一次绕组的单巧交联电缆穿过屏蔽盒金属通孔设置，单巧交联 电缆的额定电压就是该电缆穿屯、式全屏蔽电子电流互感器的额定工作电压，单巧交联电缆 的允许载流量就是该电缆穿屯、式全屏蔽电子电流互感器的额定一次电流，单巧交联电缆的 铜带或铜丝屏蔽层按有关技术规定制作设置接地线接地，单巧交联电缆的端部具有压接的 接线端子并且该单巧交联电缆端部按有关技术规定制作设置与该单巧交联电缆电压等级 相应的电缆预制终端装置或电缆终端头，所述的单巧交联电缆作为互感器的单应式一次绕 组应串联连接在待测的电力线路上。
[0009] 所述圆环形绕线骨架为冷轴娃钢板材料制成的圆环形卷铁巧，所述设置于屏蔽盒 内部的二次绕组是采用普通的漆包线缠绕在圆环形卷铁巧上，构成低压干式绝缘的单应穿 屯、式铁巧电流互感器，该铁巧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 铁巧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巧不饱和， 所述的二次绕组的中屯、孔内径尺寸比单应一次绕组所选用的单巧交联电缆的外径大8~ 10mm，圆环形卷铁巧的内径、外径及高度根据圆环形卷铁巧的截面积、二次绕组的中屯、孔内 径、二次绕组的应数、漆包线线径W及满足圆环形卷铁巧具有最小平均磁路长并使圆环形 卷铁巧有绕制漆包线空间的条件决定，所述二次绕组的两端分别通过一接地电阻接地，每 个接地电阻的阻值相同，为0. 01Q~0. 1Q。
[0010] 所述圆环形绕线骨架为非磁性圆环形绕线骨架，所述设置于屏蔽盒内部的二次绕 组缠绕在非磁性圆环形绕线骨架上构成空屯、线圈，所述的单巧交联电缆穿过屏蔽盒金属通 孔设置构成空屯、线圈电流互感器，所述二次绕组即空屯、线圈的两端分别通过一接地电阻接 地，每个接地电阻的阻值相同，为50Q~10KQ。
[0011] 所述屏蔽盒包括可容纳缠绕在圆环形绕线骨架上的二次绕组的壳体、可拆卸的底 盖和非磁性金属管；所述壳体相对两面对应二次绕组的中屯、孔处设有与该中屯、孔同轴的圆 孔；所述非磁性金属管穿过圆孔设置，所述的非磁性金属管在屏蔽盒的壳体装入二次绕组 后穿过二次绕组的中屯、孔且金属管的两端分别与壳体的相对两面的圆孔孔边紧密电连接 后形成屏蔽盒的金属通孔；所述非磁性金属管是一薄壁的管子，管子的内径尺寸比作为单 应式一次绕组的单巧交联电缆的外径大，管子的外径尺寸比二次绕组的中屯、孔内径小；作 为单应式一次绕组的单巧交联电缆穿过屏蔽盒金属通孔设置；所述底盖可拆卸安装于壳体 的底部，所述底盖的中屯、装配有一双巧航空插接头；所述底盖为内凹式，所述底盖通过螺丝 固定于壳体底部内侧，所述的屏蔽盒接地。
[0012] 所述二次绕组的两端通过屏蔽盒底盖上的两巧航空插接头、双巧屏蔽信号电缆 的两巧W及设在接地的金属屏蔽箱箱体上的两巧航空插接头与金属屏蔽箱内的电子电路 板上信号处理电路的两个同相输入端一一对应电连接，双巧屏蔽信号电缆两端的屏蔽层接 地。
[0013] 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=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己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；第走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；
[0014] 所述二次绕组的两端向电子电路板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=电路模块的 两个输入端电连接，第=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，所述测量信号为正弦波形的模拟信号；第二电路模块输出的另一 路与第走电路模块的两个输入端电连接，第走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。
[0015] 所述信号处理电路中的电路模块是可W增、减的，当被测量的电流中包含更为严 重的谐波干扰时，可W在第一电路模块后面增添一个与第二或第=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己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；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w把第^;: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。
[0016] 本实用新型采用W上技术方案，即采用交联电缆作为互感器的单应式一次绕组， 互感器一、二次绕组之间的绝缘由交联电缆的交联聚己締绝缘层来承担，从而改变了传统 的绝缘油、电工瓷、六氣化硫气体等绝缘方式；改变传统铁巧设计增加其有效截面积，又通 过对铁巧截面积、中屯、孔内径、二次绕组应数和漆包线线径等计算并经实验性绕制后再调 整得到铁巧的几何尺寸W便尽可能的减小铁巧的平均磁路长，降低二次负荷阻抗并把传统 的电流互感器的电流输出改变为电压信号输出，从而降低了互感器的误差；采用接地的非 磁性金属材料屏蔽盒屏蔽一次绕组及其它外部空间对二次绕组采样信号的电磁干扰，并应 用一个可方便增减、可灵活连接应用的信号处理电路继续处理微弱的、受干扰的采样信号， 从而提高了信号的测量精度和扩展了信号的可测量范围；最终把一个二次绕组的两端提供 的一个采样信号，即把一个来源于同一采样点、同一信号源的信号变成一个测量信号和一 个保护信号同时为电流测量计量和保护控制使用，换句话说，本实用新型的技术方案使得 一个缠绕在圆环形卷铁巧骨架或非磁性圆环形绕线骨架上的二次绕组同时具备了测量功 能和保护功能，测量用电流互感器和保护用电流互感器能够合并成一个电流互感器共用； 并且本实用新型采用的技术方案是依据所选用的单巧交联电缆来作为互感器的单应式一 次绕组的，所W被选用的单巧交联电缆的额定电压就是该电缆穿屯、式全屏蔽电子电流互感 器的额定工作电压，单巧交联电缆的允许载流量就是该电缆穿屯、式全屏蔽电子电流互感器 的额定一次电流，大大简化互感器设计及工艺制造，扩大了互感器的适用范围。
【附图说明】
[0017]W下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细说明；
[001引图1本实用新型电缆穿屯、式全屏蔽电子电流互感器屏蔽盒和内装的二次绕组及 两个接地电阻的正面局部剖视图；