用于高频雷击电流特性记录装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于高频雷击电流特性记录装置，包括柔性电流互感器、高速数据采集模块、嵌入式控制器、电源模块、数据存储模块和数据远传模块，高速数据采集模块的一端通过导线与柔性电流互感器的输出端连接，高速数据采集模块的另一端与嵌入式控制器双向连接，数据存储模块和数据远传模块分别与嵌入式控制器双向连接，电源模块给嵌入式控制器供电，柔性电流互感器将采集到的雷击电流信号传输到数据信号采集模块内，数据信号采集模块对接收的雷击电流信号进行转换并传输至嵌入式控制器内，嵌入式控制器接收信号处理，将处理后的信号传输至数据存储模块内存储，并通过数据远传模块发送到外部设备。
【专利说明】
用于高频雷击电流特性记录装置
技术领域
[0001]本发明属于电力电子器件技术领域，具体涉及一种用于高频雷击电流特性记录装置。
【背景技术】
[0002]目前，雷击故障以成为电网线路的主要故障。当输电线路或继电保护等电力设备因雷击引起故障时，需要迅速发现确定故障点和断开故障设备，并对其及时进行检修、维护和恢复线路正常运行十分重要，而这都需建立在准确对雷击电流特性测量和记录分析的基础上。传统的测量雷电流幅值的方法是磁钢棒法，通过其测量剩磁的大小只能测量确定被测雷电流幅值，缺点是测量误差较大，要求在发生雷电流时及时取样测量，操作性较差。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术中描述的不足，本发明的目的是提供用于电力电子行业中结构实现简单、测试操作方便、测量精度高的基于柔性电流互感器的雷击电流特性记录装置。
[0004]为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下:
一种用于高频雷击电流特性记录装置，包括柔性电流互感器、高速数据采集模块、嵌入式控制器、电源模块、数据存储模块和数据远传模块，高速数据采集模块的一端通过导线与柔性电流互感器的输出端连接，高速数据采集模块的另一端与嵌入式控制器双向连接，数据存储模块和数据远传模块分别与嵌入式控制器双向连接，电源模块给嵌入式控制器供电，柔性电流互感器将采集到的雷击电流信号传输到数据信号采集模块内，数据信号采集模块对接收的雷击电流信号进行转换并传输至嵌入式控制器内，嵌入式控制器接收信号处理，将处理后的信号传输至数据存储模块内存储，并通过数据远传模块发送到外部设备。
[0005]所述柔性电流互感器包括柔性骨架、柔性线圈和电磁干扰屏蔽层，所述柔性线圈均匀绕制在柔性骨架上，电磁干扰屏蔽层外包在柔性线圈上，柔性线圈的两端向外伸出电磁干扰屏蔽层形成输出端，且在输出端连接有低温漂电阻。
[0006]所述柔性骨架为由低损耗绝缘体的发泡聚乙烯制成的柔性骨架，不含铁磁性材料，无磁滞效应。
[0007]所述柔性骨架为开口圆形环，采用开口设计，无需破坏一次导体，因而可以用来测量尺寸很大或形状不规则导体之间安装空间较狭窄等场合的电流，便于安装和拆卸。
[0008]所述电磁干扰屏蔽层由高电阻率薄膜层和耐高温绝缘层组成，耐高温绝缘层包裹高电阻率薄膜层，有利于形成雷击电流互感器有效的绝缘和屏蔽。
所述柔性线圈为漆包线。
[0009]本发明通过柔性电流传感器接收雷击信号并将雷击信号转换为电流信号传输至数据采集模块内，数据采集模块将接收的雷击电流信号进行转换传输至嵌入式控制器内，嵌入式控制器接收信号并处理后存储在数据存储模块内，并通过数据远传模块传输至外部设备，以便于人员观察研究。本发明的柔性骨架采用低损耗绝缘体的发泡聚乙烯制作而成，不含铁磁性材料，消除了传统电流互感器磁滞、磁饱和的问题。采用开口设计，安装测试方便灵活，无需破坏导体，可以用来对尺寸很大或形状不规则导体之间安装空间较狭窄等场合的雷击电流进行测试，柔性电流互感器与被测雷击电流回路之间没有电气联系，输出信号直接送至数据采集模块，解决了传统电流互感器二次侧不能开路的问题。电磁干扰屏蔽层外包在柔性线圈上，有利于形成有效的绝缘和屏蔽。柔性线圈与输出端的低温漂电阻形成积分器，从而实现低温漂电阻两端输出电压与母线雷击电流的正比关系，使得本发明对于几百A到几百KA雷击电流具有较高测试灵敏度。
[0010]本发明采用的开口式圆环结构设计，实现简单，安装操作方便灵活，可以大大提高对雷击电流的测试效率和准确性。
[0011 ]由于采用宽频(频率范围从0.7kHz至64MHz)的柔性电流互感器，其频率响应快，线性度高、是用于测量各类纳秒级雷击电流信号的理想手段。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的结构示意图。
[0013]图2为本发明中柔性电流互感器的结构示意图。
[0014]其中，1、柔性电流互感器；1-1、柔性骨架；1-2、柔性线圈；1-3、电磁干扰屏蔽层;2、高速数据采集模块;3、嵌入式控制器;4、电源模块;5、数据存储模块;6、数据远传模块。
【具体实施方式】
[0015]如图1-2所示，一种用于高频雷击电流特性记录装置，包括柔性电流互感器1、高速数据采集模块2、嵌入式控制器3、电源模块4、数据存储模块5和数据远传模块6，所述高速数据采集模块2是基于AD9200芯片的高速数据采集模块2。高速数据采集模块2的一端通过导线与柔性电流互感器I的输出端连接，高速数据采集模块2的另一端与嵌入式控制器3双向连接，数据存储模块5和数据远传模块6分别与嵌入式控制器3双向连接，电源模块4给嵌入式控制器3供电，柔性电流互感器I将采集到的雷击电流信号传输到数据信号采集模块2内，数据信号采集模块2对接收的雷击电流信号进行转换并传输至嵌入式控制器3内，嵌入式控制器3接收信号处理，将处理后的信号传输至数据存储模块5内存储，并通过数据远传模块6发送到外部设备。
[0016]所述柔性电流互感器I包括柔性骨架1-1、柔性线圈1-2和电磁干扰屏蔽层1-3。所述柔性骨架1-1为由低损耗绝缘体的发泡聚乙烯制成的柔性骨架，不含铁磁性材料，无磁滞效应。柔性骨架1-1为开口圆形环，采用开口设计，无需破坏一次导体，因而可以用来测量尺寸很大或形状不规则导体之间安装空间较狭窄等场合的电流，便于安装和拆卸。
[0017]所述柔性线圈1-2为漆包线，均匀绕制在柔性骨架1-1上。电磁干扰屏蔽层1-3外包在柔性线圈1-2上，柔性线圈1-2的两端向外伸出电磁干扰屏蔽层1-3形成输出端，且在输出端连接有低温漂电阻。
[0018]所述电磁干扰屏蔽层1-3由高电阻率薄膜层和耐高温绝缘层组成，耐高温绝缘层包裹高电阻率薄膜层，有利于形成雷击电流互感器有效的绝缘和屏蔽。具体地，所述电磁干扰屏蔽层1-3由铝掺杂氧化锌薄膜和电气绝缘聚酯薄膜组成，电气绝缘聚酯薄膜层包裹铝掺杂氧化锌薄膜，有利于形成雷击电流互感器有效的绝缘和屏蔽。 当需要进行测试时，将开口的柔性电流互感器I套在母线或者被测电力设备上，无需破坏导体，且柔性电流互感器I与被测雷击电流回路之间没有电气联系，柔性电流互感器I将采集到的雷击电流信号传输到数据信号采集模块2内，数据信号采集模块2对接收的雷击电流信号进行转换并传输至嵌入式控制器3内，嵌入式控制器3接收信号处理，将处理后的信号传输至数据存储模块5内存储，并通过数据远传模块6发送到外部设备。
【主权项】
1.一种用于高频雷击电流特性记录装置，其特征在于:包括柔性电流互感器(I)、高速数据采集模块(2)、嵌入式控制器(3)、电源模块(4)、数据存储模块(5)和数据远传模块(6)，高速数据采集模块(2)的一端通过导线与柔性电流互感器(I)的输出端连接，基于AD9200芯片的高速数据采集模块(2)的另一端与嵌入式控制器(3)双向连接，数据存储模块(5)和数据远传模块(6)分别与嵌入式控制器(3)双向连接，电源模块(4)给嵌入式控制器(3)供电，柔性电流互感器(I)将采集到的雷击电流信号传输到数据信号采集模块(2)内，数据信号采集模块(2)对接收的雷击电流信号进行转换并传输至嵌入式控制器(3)内，嵌入式控制器(3)接收信号处理，将处理后的信号传输至数据存储模块(5)内存储，并通过数据远传模块(6)发送到外部设备。2.根据权利要求1所述的用于高频雷击电流特性记录装置，其特征在于:所述柔性电流互感器(I)包括柔性骨架(1-1)、柔性线圈(1-2)和电磁干扰屏蔽层(1-3)，所述柔性线圈(1-2)均匀绕制在柔性骨架(1-1)上，电磁干扰屏蔽层(1-3)外包在柔性线圈(1-2)上，柔性线圈(1-2)的两端向外伸出电磁干扰屏蔽层(1-3)形成输出端，且在输出端连接有低温漂电阻。3.根据权利要求2所述的用于高频雷击电流特性记录装置，其特征在于:所述柔性骨架(1-1)为由低损耗绝缘体的发泡聚乙烯制成的柔性骨架。4.根据权利要求2或3所述的用于高频雷击电流特性记录装置，其特征在于:所述柔性骨架(1-1)为开口圆形环。5.根据权利要求2所述的用于高频雷击电流特性记录装置，其特征在于:所述电磁干扰屏蔽层(1-3)由高电阻率薄膜层和耐高温绝缘层组成，耐高温绝缘层包裹高电阻率薄膜层。6.根据权利要求2所述的用于高频雷击电流特性记录装置，其特征在于:所述柔性线圈(1-2)为漆包线。
【文档编号】G01R19/17GK105911333SQ201610226612
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】崔陆军
【申请人】中原工学院