一种深度融合电流传感器的制作方法

本发明涉及一种深度融合电流传感器，属于配电系统技术领域。

背景技术：

目前国家电网公司正在全面建成坚强智能电网，并对城市电网和农村电网进行改造建设。配电一二次融合是提升配电装备可靠性、技术先进性和实现专业化运维的重要手段和措施，也是实现智能配电网的重要基础。自配电一二次融合工作开展以来，交流传感器在电网运行监测中发挥着关键作用。

电流传感器将配电网中大电流信号转换成测量、保护用的电压小信号输出，深度融合电流传感器嵌入一次设备的箱体内部，在配网设备运行可靠、故障检测精准、运行维护便利等方面具有重大意义。

现有技术中，电流传感器结构较为复杂，体积较大且磁势合成零序电流互感器存在的磁偏差、磁场不平衡等难题，造成测量精度低的缺陷。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种具有结构简单，体积小，动态范围广，测量精度高等优点，可嵌入一次设备内部，有效解决配网一二次融合的需求的深度融合电流传感器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种深度融合电流传感器，包括单相电流传感器和零序电流传感器，所述单相电流传感器包括环形的铁芯，所述铁芯上缠绕有二次绕组，一次导体穿过所述铁芯，所述二次绕组的外侧依次包裹绝缘层和外壳，所述外壳设置在支座上，所述支座下方设置有电流信号采集盒，所述二次绕组与电流信号采集盒通过导线形成信号传输电路，所述零序电流传感器的输入电流为合成的所述单相电流传感器输出电流。

所述绝缘层的材质为硅橡胶材料。

所述外壳的材质为环氧树脂。

所述电流信号采集盒采用金属屏蔽盒。

所述单相电流传感器为3个，包括单相电流传感器a相、单相电流传感器b相和单相电流传感器c相，所述单相电流传感器a相、单相电流传感器b相和单相电流传感器c相并列安装在所述支座上构成三相电流传感器，三相感应出的二次电流传输至所述电流信号采集盒。

所述单相电流传感器a相、单相电流传感器b相和单相电流传感器c相感应出的二次电流呈星形接法合成零序电流。

本发明的有益效果：

(1)深度融合电流传感器将电流转换为电压小信号，精度高，可靠性高，满足测量和计量的要求。

(2)实现相序、零序线圈一体化设计，解决了磁势合成零序电流互感存在的磁偏差、磁场不平衡等难题，提升了零序电流采样精度和宽度。

(3)深度融合电流传感器体积小，便于安装，推动一二次设备深度融合进程，对提升配电设备运行水平、运维质量与效率具有重要意义。

附图说明

图1为本发明的一种深度融合电流传感器的结构示意图；

图2为本发明的一种深度融合电流传感器的单相示意图；

图3为本发明的一种深度融合电流传感器的三相及零序示意图。

图中附图标记如下：1-一次导体、2-铁芯、3-二次绕组、4-支座、5-绝缘层、6-外壳、7-电流信号采集盒、8-单相电流传感器a相、9-单相电流传感器b相、10-单相电流传感器c相、11-零序电流传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图1所示为一种深度融合电流传感器的结构示意图，输入三相电流经a相电流传感器8、b相电流传感器9、c相电流传感器10分别输出各相二次电流，二次电流经电流信号采集盒7输出各相二次电压。同时，三相的二次输出电流通过电流合成原理合成零序电流作为电流信号采集盒7中的零序电流传感器11的输入电流，最终实现零序电流\电压的变换，实现深度融合电流传感器的功能。

如图2所示，单相电流传感器包括环形的铁芯2，铁芯2上缠绕有二次绕组3，一次导体1穿过铁芯2，一次导体1、铁芯2和二次绕组3构成基本传感单元。二次绕组3的外侧依次包裹绝缘层5和外壳6，其中绝缘层5为硅橡胶材料，既能保证电气绝缘，也在一定程度上提供缓冲空间。外壳6为整体浇注的环氧树脂外壳。外壳6设置在支座4上，支座4下方设置有电流信号采集盒7。二次绕组3接线与电流信号采集盒7通过导线形成信号传输电路。电流信号采集盒7主要有电路板和取样电阻组成，取样电阻实现电流/电压的比例转换，使得电流传感器输出可供终端设备使用的电压小信号。同时，电流信号采集盒7采用金属屏蔽盒屏蔽电磁场干扰，确保输出信号的准确度。

如图3所示，一种深度融合电流传感器，包括零序电流传感器和单相电流传感器，零序电流传感器基于三相电流合成原理合成单相电流传感器输出电流。单相电流传感器为3个，包括单相电流传感器a相8、单相电流传感器b相9和单相电流传感器c相10，单相电流传感器a相8、单相电流传感器b相9和单相电流传感器c相10并列安装在支座4上构成三相电流传感器，三相感应出的二次电流传输至电流信号采集盒7，通过电流信号采集盒7中的各相取样电阻依次输出各相对应的二次小电压信号，实现电流\电压变比输出的功能。图3的示意图可同时实现零序电流传感器的功能，单相电流传感器a相8、单相电流传感器b相9和单相电流传感器c相10三个单相电流传感器感应出的二次电流呈星形接法合成零序电流，同时将合成的零序电流传输至电流信号采集盒7，通过信号采集盒7中的零序电流传感器11以及零序取样电阻实现零序电流\电压的变比，最终输出零序二次小电压信号。

本发明提供的深度融合电流传感器具有体积小、重量轻、动态范围大、频率响应范围宽、测量精度高等优点，实现了兼顾测量、保护用的三相电流和零序电流一体化的结构设计，测量结果准确可靠。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种深度融合电流传感器，包括单相电流传感器和零序电流传感器，所述单相电流传感器包括环形的铁芯，所述铁芯上缠绕有二次绕组，一次导体穿过所述铁芯，所述二次绕组的外侧依次包裹绝缘层和外壳，所述外壳设置在支座上，所述支座下方设置有电流信号采集盒，所述二次绕组与电流信号采集盒通过导线形成信号传输电路，所述零序电流传感器基于三相电流合成原理合成所述单相电流传感器输出电流。本发明提供的一种深度融合电流传感器，具有结构简单，体积小，动态范围广，测量精度高等优点，可嵌入一次设备内部，有效解决配网一二次融合的需求。

技术研发人员：冯娟;丁永生;李自清;赵仰东;杨文清;孙志英;姜富修;杜丽;高浩
受保护的技术使用者：上海置信电气股份有限公司;上海固缘电力科技有限公司;上海置信电气非晶有限公司
技术研发日：2019.03.07
技术公布日：2019.05.21