本实用新型涉及一种低压开口式双绕组交流电流监控模块，模块设置有两种输出方式：一种输出方式为交流5A或1A及交流信号0-20mA(以下简称交流小信号)输出，另一种输出方式为交流5A或1A信号及直流4-20mA信号(以下简称直流信号)，主要用于0.66kV及以下低压智能配电终端系统对电流信号的采集。
背景技术：
随着信息技术的快速发展，工业、商业用户对电力运维、智慧城市、互联网+，物联网概念越来越重视。变电所运维平台就是以互联网、大数据、云计算等为技术核心，通过对配电设备、周围环境、人员操作等各种数据和信息进行采集、存储、分析和可视化处理，实现实时监控、历史记录、设备控制、参数调整等功能。
但是，目前市场上用于采集电流信号的大多数开口互感器都是输出交流信号5A或1A，无法满足常规计量、测量使用，需要再接一个输出交流0-20mA的微型电流互感器，给客户安装维护带来极大的不便。而常规微型开口互感器量程一般为5-400A，客户现场一次电流为400A以上，无法满足客户现场需求。
另外，虽然常规电流传感器或者电力变送器可以输出直流4-20mA信号供给PLC或DCS至后台，甚至上传至云端，但是计量、测量范围一般为AC5-800A，且大多为闭口式设计。在低压智能配电系统改造项目中，一次电流范围广，一般可达交流5-6300A，为节约人工及材料成本，一般要求开口式设计，安装时无需拆卸铜排或者电缆，且带有多种信号输出，方便客户采集信号，监控电路运行状况。
技术实现要素：
本实用新型针对现有技术存在的问题和不足，提供一种新型的低压开口式双绕组交流电流监控模块。开口式设计，计量或测量电流范围为交流5-6300A，设置有两种输出方式，一种输出为交流5A或1A及交流0-20mA，另一种输出为交流5A或1A及直流4-20mA。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本实用新型提供一种低压开口式双绕组交流电流监控模块，其特点在于，其包括一壳体，壳体由上壳体和下壳体上下对合构成，上壳体由P1上壳体和P2上壳体构成，下壳体由P1下壳体和P2下壳体构成，上壳体的长度大于下壳体的长度，上壳体呈倒置的U型结构，下壳体呈开口向上的C型结构；
上壳体内固定有铁芯长端，下壳体内固定有铁芯短端，铁芯长端的长度大于铁芯短端的长度，铁芯长端呈倒置的U型结构，铁芯短端呈开口向上的C型结构，铁芯长端的左右两边分别套装有骨架，漆包线均匀地绕制在两个骨架上，构成一次主线圈，一次主线圈测试电流范围可达AC5-6300A，一次主线圈的两个引出线分别与第一二次出线端子、第二二次出线端子相连接，上壳体的上部两端和中间位置处分别固定有第一二次出线端子、第二二次出线端子和第三二次出线端子，铁芯短端的底部和下壳体的底部之间嵌置有弹簧。
较佳地，模块设置有两种输出方式：方式一时，二次输出为交流5A或1A及交流0-20mA；方式二时，二次输出为交流5A或1A及直流4-20mA，两种方式根据客户需求只能选其中一种；
模块输出信号为方式一，一组二次1S1、1S2输出5A或1A，另一组在二次输出为交流信号时：模块上壳体内嵌设有第一线路板和副绕组线圈，且第一线路板上焊接有TVS管，第一线路板上具有焊接孔A和焊接孔B，主绕组的出线1S1穿过副绕组线圈后接入第一二次出线端子，另一出线1S2接入第二二次出线端子，副绕组线圈的引出线2S1焊接于焊接孔A，另一引出线2S2焊接于焊接孔B，焊接孔A和焊接孔B与TVS管并联，再与第三二次出线端子导通，使副绕组线圈的电流信号由第三二次出线端子输出；
模块输出信号为方式二时，一组二次1S1、1S2输出5A或1A，另一组在二次输出为变送直流信号4-20mA时：模块上壳体内嵌设有第二线路板，第二线路板上设置有微型电流互感器及其他电子元器件，主绕组的出线1S1穿过微型电流互感器接入第一二次出线端子，另一出线1S2接入第二二次出线端子，微型电流互感器与第三二次出线端子导通，使微型电流互感器输出信号通过电路隔离、整流、放大输出直流信号并由第三二次出线端子输出。
较佳地，模块P1上壳体和P2上壳体相连接，模块P1下壳体和P2下壳体相连接，上壳体的底部两端分别固定有插片，插片上开设有第一螺栓连接孔，下壳体上设置有与插片相插接配合的插槽和与第一螺栓连接孔相配合的第二螺栓连接孔；
插片插接于插槽中，并采用长螺栓将上壳体与下壳体通过第一螺栓连接孔和第二螺栓连接孔穿接固定。
较佳地，上壳体的顶端两端分别盖设有翻盖。
较佳地，上壳体的表面且位于U型结构的两侧边分别固定有铜排固定卡口。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。
本实用新型的积极进步效果在于：在低压智能配电系统改造项目中，一次电流范围大(AC5-6300A)，且能够满足客户对输出信号的不同需求，开口式设计，不需要拆铜排或者电缆，安装、接线快速方便，为客户节约了人力、物力，降低成本。
附图说明
图1为低压开口式双绕组交流电流监控模块的立体结构示意图。
图2为低压开口式双绕组交流电流监控模块的分解示意图。
图3为低压开口式双绕组交流电流监控模块的正面外观示意图。
图4为低压开口式双绕组交流电流监控模块的内部结构示意图。
图5为交流0-20mA输出工作原理图。
图6为直流4-20mA输出工作原理图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-4所示，本实施例提供一种低压开口式双绕组交流电流监控模块，其包括一壳体1，壳体1由上壳体11和下壳体12上下对合构成，上壳体11由P1上壳体111和P2上壳体112构成，下壳体12由P1下壳体121和P2下壳体122构成，上壳体11的长度大于下壳体12的长度，上壳体11呈倒置的U型结构，下壳体12呈开口向上的C型结构。
P1上壳体111和P2上壳体112相连接，P1下壳体121和P2下壳体122相焊连接，上壳体11的底部两端分别固定有插片13，插片13上开设有第一螺栓连接孔，下壳体12上设置有与插片13相插接配合的插槽14和与该第一螺栓连接孔相配合的第二螺栓连接孔；
插片13插接于插槽14中，并采用长螺栓2将上壳体11与下壳体12通过第一螺栓连接孔和第二螺栓连接孔穿接固定。
而且，上壳体11的顶端两端设有翻盖8，上壳体11的表面且位于U型结构的两侧边分别固定有铜排固定卡口15。
铁芯7包括铁芯长端71和铁芯短端72，上壳体11内固定有铁芯长端71，下壳体12内固定有铁芯短端72，铁芯长端71的长度大于铁芯短端72的长度，铁芯长端71呈倒置的U型结构，铁芯短端72呈开口向上的C型结构。铁芯长端71的左右两直边分别套装有骨架9，漆包线11均匀地绕制在该两个骨架9上，铁芯短端72的底部和下壳体11的底部之间嵌置有弹簧10，上壳体11的上部两端和中间位置处分别固定有第一二次出线端子3、第二二次出线端子和第三二次出线端子6。
模块设置有两种输出方式：方式一时，二次输出为交流5A或1A及交流0-20mA；方式二时，二次输出为交流5A或1A及直流4-20mA，两种方式根据客户需求只能选其中一种；
模块输出信号为方式一时：上壳体11内嵌设有第一线路板4和副绕组线圈5，第一线路板4上焊接有TVS管，第一线路板4上具有焊接孔A和焊接孔B，漆包线11构成的主绕组的一根出线1S1穿过该副绕组线圈5后接入第一二次出线端子3，另一根出线1S2接入第二二次出线端子，副绕组线圈5的一根引出线2S1焊接于该焊接孔A，另一根引出线2S2焊接于该焊接孔B，该焊接孔A和该焊接孔B与TVS管并联，再与第三二次出线端子6导通，使副绕组线圈5的交流小信号由该第三二次出线端子6输出。
模块输出信号为方式二时：该上壳体11内嵌设有第二线路板(图中未示出)，第二线路板上设置有微型电流互感器，漆包线11构成的主绕组的一根出线1S1穿过该微型电流互感器接入该第一二次出线端子3，另一根出线1S2接入该第二二次出线端子，微型电流互感器与该第三二次出线端子6导通，使微型电流互感器的信号通过后方电路隔离、整流、放大，由第三二次出线端子6输出直流信号。
交流0-20mA输出工作原理(如图5)：
电力线路一次电流I1穿过主绕组的一端，由主绕组的另一端流出。在理想工作情况下，I1×N1＝I2×N2。其中，I1为额定一次电流，N1为主绕组的一次绕组匝数，I2为额定二次电流，通常为5A或1A，N2为主绕组的二次绕组匝数。所以当主绕组中流过一次电流I1时，由于电磁感应在二次绕组中就会有感应电势，在主绕组接通二次负荷Z2n的情况下，就有二次电流I2流通，电力线路中的一次电流各不相同，通过主绕组一次匝数N1、二次匝数N2之间匝数比的配置，一般不同的一次电流变换标准的5A或1A的二次电流，出线端为1S1、1S2。根据变压器的工作原理，当一次电流I1流过一次匝数为N1的主绕组时，将建立一次磁势又叫一次安匝。同理，二次电流I2与二次绕组匝数N2的乘积为二次安匝，一次安匝等于二次安匝。主绕组二次电流I2(5A)流过绕制一次匝数为4匝的副绕组，通过二次绕组为1000匝的副绕组感应出电流I3(20mA)，根据上述原理，可以得出I3＝I2×4÷1000＝5×4＝0.02A即20mA，出线端为2S1、2S2；若二次电流I2(1A)流过绕制匝数为20匝的副绕组，副绕组通过绕组1000匝感应出电流I3，可以得出I3＝I2×20÷1000＝1×20÷1000＝0.020A＝20mA，所以副绕组的一次安匝等于二次安匝等于20安匝。另外，本实用新型在2S1、2S2两端并联一个TVS管，以防止副绕组线圈二次开路产生的开路电压，造成人身及设备危害。
直流4-20mA输出工作原理(如图6)：
电力系统一次电流I1穿过主绕组的一端，由主绕组的另一端流出，主绕组一次匝数为N1，主绕组二次匝数为N2，主绕组二次输出电流为I2(通常为交流5A或1A)，主绕组由电磁感应原理可得：I1×N1＝I2×N2。主绕组的二次输出由1S1流过微型电流互感器，微型电流互感器的一次绕组匝为N1＇，二次绕组匝数为N2＇，输出电流为I3，同样由电磁感应原理可得：I2N1＇＝I3N2＇，微型电流互感器TA将主绕组的输出信号进一步变小，线路板通过外部回路(通常为PLC或DCS)直流24V供电，运用放大电路对微型电流互感器TA信号进行放大，再进行整流滤波，输出直流4-20mA。其中线路板二次出线2S1接PLC直流24V(+)。所以本实用新型，一组输出交流5A或1A，一组输出直流4-20mA。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。