自取能电流测量及分析装置的制作方法

本发明涉及电流检测技术领域，尤其涉及一种自取能电流测量及分析装置。

背景技术：

目前，电力系统中在对某一设备的电流进行监测时，可以通过罗氏线圈装置来实现。由于罗氏线圈装置仅能采集电流信号，而没法对电流信号作进一步处理，如果需要对电流信号作进一步处理，通常通过在罗氏线圈上加装无源滤波器以及性能较差的无源积分器来实现。然而，无源滤波器或者无源积分器通常仅能对电流信号做初步处理，进一步的信号处理和分析需要通过信号线缆传输至处理器进行。

在对信号进行传输及作进一步处理和分析时，均需要电源供电，而在很多场合，电源难以安装至测量线圈附近，需要通过外接电源来实现，不仅给电流的监测带来了不便，而且导致罗氏线圈仅能用于存在外接电源的地方，应用范围有限。另外，在对现有的罗氏线圈装置进行安装时，需要断开被测设备的线缆，以将罗氏线圈装置安装在被测设备的线缆或套管上，拆除操作同理，导致安装或拆除操作复杂。

技术实现要素：

本发明的目的是解决目前通过罗氏线圈装置监测电流时，给电流的监测带来不便、导致罗氏线圈的应用范围有限及安装或拆除操作复杂的技术问题，提供一种自取能电流测量及分析装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种自取能电流测量及分析装置，包括线圈壳体、测量线圈、取能线圈取能及分析装置、电源线、信号线、若干根接地线、转轴和取能及分析装置壳体，其中：

所述线圈壳体由第一半圆环壳体和第二半圆环壳体组成，第一半圆环壳体的一端与第二半圆环壳体的一端通过转轴连接，第一半圆环壳体的另一端与第二半圆环壳体的另一端可通过卡扣锁紧；测量线圈和取能线圈同轴固定于线圈壳体中，且测量线圈的骨架和取能线圈的铁芯均由两个半圆的环形体构成；测量线圈的线圈缠绕在骨架上，且测量线圈的线圈在骨架一端跨接；取能线圈的线圈缠绕在铁芯上，且取能线圈的线圈在铁芯一端跨接；取能及分析装置壳体设在第二半圆环壳体的外侧面上；取能及分析装置固定于取能及分析装置壳体中；信号线的一端与测量线圈的一个输出端连接，信号线的另一端与取能及测量分析装置的信号输入端连接；电源线的一端与取能线圈的一个输出端连接，电源线的另一端与取能及测量分析装置的电源输入端连接；测量线圈的另一个输出端、取能线圈的铁芯和取能线圈的另一个输出端均通过接地线与取能及测量分析装置的接地端连接。

可选地，所述取能及分析装置包括电源单元和分析单元；电源单元包括整流模块和第一滤波模块，整流模块的信号输入端与电源线的另一端连接，整流模块的信号输出端与第一滤波模块的信号输入端连接；所述分析单元包括积分模块、第二滤波模块和a/d转换模块，积分模块的信号输入端与信号线的另一端连接，积分模块的信号输出端与第二滤波模块的信号输入端连接，第二滤波模块的信号输出端与a/d转换模块的信号输入端连接；第一滤波模块的信号输出端与积分模块的电源输入端、第二滤波模块的电源输入端和a/d转换模块的电源输入端均连接。

可选地，自取能电流测量及分析装置还包括若干个紧固垫片，且若干个紧固垫片设在第一半圆环壳体和第二半圆环壳体的内侧面上。

可选地，所述测量线圈和取能线圈同轴固定为内外套放或上下叠放。

可选地，所述线圈壳体和取能及分析装置壳体的材料均为金属或绝缘材料。

可选地，所述测量线圈的骨架为铁芯，且测量线圈的铁芯与取能线圈的铁芯之间的气隙为0.01～10mm。

可选地，所述测量线圈的骨架为塑料材质。

本发明的有益效果是：

通过设置可沿转轴开合的线圈外壳和由两个半圆的环形体构成的测量线圈的骨架和取能线圈的铁芯，使得在安装或拆除自取能电流测量及分析装置时，无需拆除被测设备的接线，只要打开线圈外壳即可跨接在被测设备的线路中，操作简单。另外，通过设置取能线圈、测量线圈、信号线、电源线及取能及分析装置等，使得该自取能电流测量及分析装置无需外接电源即可实现对信号的传输、处理和分析，不仅便于进行电流的监测，而且可以适用于能够提供电源或不能提供电源的场所，应用范围广泛。因此，与背景技术相比，本发明具有安装或拆除方便、操作简单、便于进行电流的监测及应用范围广泛等优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2为测量线圈或取能线圈的绕线示意图。

图3是取能及分析装置的电路组成示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步地详细描述。

如图1和图2所示，本实施例中的自取能电流测量及分析装置，包括线圈壳体、测量线圈2、取能线圈3、取能及分析装置4、电源线5、信号线6、若干根接地线7、转轴9和取能及分析装置壳体11，其中：

所述线圈壳体由第一半圆环壳体1和第二半圆环壳体10组成，第一半圆环壳体1的一端与第二半圆环壳体10的一端通过转轴9连接，第一半圆环壳体1的另一端与第二半圆环壳体10的另一端可通过卡扣锁紧；测量线圈2和取能线圈3同轴固定于线圈壳体中，且测量线圈2的骨架和取能线圈3的铁芯均由两个半圆的环形体构成；测量线圈2的线圈缠绕在骨架上，且测量线圈2的线圈在骨架一端跨接；取能线圈3的线圈缠绕在铁芯上，且取能线圈3的线圈在铁芯一端跨接；取能及分析装置壳体11设在第二半圆环壳体10的外侧面上；取能及分析装置4固定于取能及分析装置壳体11中；信号线6的一端与测量线圈2的一个输出端连接，信号线6的另一端与取能及测量分析装置4的信号输入端连接；电源线5的一端与取能线圈3的一个输出端连接，电源线5的另一端与取能及测量分析装置4的电源输入端连接；测量线圈2的另一个输出端、取能线圈3的铁芯和取能线圈3的另一个输出端均通过接地线7与取能及测量分析装置4的接地端连接。

具体地，测量线圈2的一部分线圈缠绕于位于第一半圆环壳体1中的骨架上，测量线圈2的另一部分线圈缠绕于位于第二半圆环壳体10中的骨架上，且测量线圈2的两部分线圈在骨架的开合处(靠近转轴9处)跨接；取能线圈3的一部分线圈缠绕于位于第一半圆环壳体1中的铁芯上，取能线圈3的另一部分线圈缠绕于位于第二半圆环壳体10中的铁芯上，且取能线圈3的两部分线圈在铁芯的开合处(靠近转轴9处)跨接；测量线圈2的两个输出端和取能线圈3的两个输出端均分别位于第一半圆环壳体1和第二半圆环壳体10中的线圈上。

可选地，所述取能及分析装置4包括电源单元和分析单元；电源单元包括整流模块和第一滤波模块，整流模块的信号输入端与电源线5的另一端连接，整流模块的信号输出端与第一滤波模块的信号输入端连接；所述分析单元包括积分模块、第二滤波模块和a/d转换模块，积分模块的信号输入端与信号线6的另一端连接，积分模块的信号输出端与第二滤波模块的信号输入端连接，第二滤波模块的信号输出端与a/d转换模块的信号输入端连接；第一滤波模块的信号输出端与积分模块的电源输入端、第二滤波模块的电源输入端和a/d转换模块的电源输入端均连接。

其中，整流模块用于将取能线圈3感应的电能转换为直流电；第一滤波模块用于滤除整流后的直流电中的噪音。第一滤波模块的信号输出端输出的电压即可为分析单元中的各模块提供直流电压。积分模块用于对测量线圈2感应的电流变化信号进行积分，以得到被测电路的电流，第二滤波模块用于滤除杂质，a/d转换模块用于将交流电流转换为直流电流，以便于对被测电路中的电流进行分析。

可选地，自取能电流测量及分析装置还包括若干个紧固垫片8，且若干个紧固垫片8设在第一半圆环壳体1和第二半圆环壳体10的内侧面上。紧固垫片8用于将自取能电流测量及分析装置固定于被测设备的输电线缆或套管等上。

可选地，所述测量线圈2和取能线圈3同轴固定为内外套放或上下叠放，具体的位置关系可以根据安装空间的尺寸而定。

可选地，所述线圈壳体和取能及分析装置壳体11的材料均为金属或绝缘材料。

可选地，所述测量线圈2的骨架为铁芯，即测量线圈2和取能线圈3均为带铁芯的线圈。测量线圈2的铁芯与取能线圈3的铁芯之间的气隙为0.01～10mm，以防止铁芯饱和。当测量线圈2包括铁芯时，测量线圈2的铁芯与取能及测量分析装置4上的接地端连接。

可选地，所述测量线圈2的骨架为塑料材质，即所述测量线圈2为空心线圈，所述取能线圈3有铁芯。通过设置测量线圈为空心线圈，可以确保该自取能电流测量及分析装置能够适用于测量精度比较高的场合。

本发明在工作时，将线圈外壳的第一半圆环壳体1和第二半圆环壳体10另一端设置的卡扣打开，并将被测设备的输电电缆或套管等置于线圈外壳的内圆中，合上卡扣以锁紧自取能电流测量及分析装置，并使紧固垫片8均被压缩以保证自取能电流测量及分析装置不会移动。接下来，将取能及测量分析装置4上的接地端与被测设备的零电位点连接。在此基础上，当自取能电流测量及分析装置中心流过电流时，该自取能电流测量及分析装置通过测量线圈2测量的电信号经过信号线6输入取能及测量分析装置4，取能线圈3感应的电能经过电源线5给取能及测量分析装置4供电，从而实现了对测量线圈2测量得到的电信号进行传输、处理和分析。通过接地线7将测量线圈2的铁芯和取能线圈3的铁芯与取能及测量分析装置4上的接地端连接，并在使用时将该接地端与被测设备的零电位点连接，以防止铁芯浮地感应出过高的电压而损坏自取能电流测量及分析装置。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。