电流互感器、回路状态巡检仪以及能源控制器的制作方法

本发明涉及电子，具体地涉及一种电流互感器、一种回路状态巡检仪、一种能源控制器和一种台区智能融合终端。

背景技术：

1、电流互感器是回路状态巡检仪的主要器件，用于测量电流互感器二次侧回路的电流波形信号和高频注入波的耦合信号，并根据测量出的线路电流波形、阻抗监测以及计量回路中电流的基波、谐波分析来实现电流互感器二次侧接入状态的识别，其中状态包括：二次回路正常、二次回路开路、二次回路端子短路、二次回路整流等状态。

2、传统抗直流电流互感器通常采用复合铁芯来实现，所用的复合铁芯比常规电磁式电流互感器的铁芯要大很多，其二次线圈的内阻抗也相应增加很多，而电流互感器误差与二次线圈的内阻抗有直接关系，当外界环境温度发生变化时二次线圈的内阻抗也随之发生变化，导致抗直流电流互感器的误差变化量加大，因此这种抗直流电流互感器室温调校不满足户外应用。

3、为克服复合铁芯实现抗直流电流互感器的技术缺陷，随着技术发展，二次侧双绕组抗直流分量电流互感器克服了传统抗直流电流互感器在不同极限温度下运行时，由二次线圈的内阻抗变化引起的电流互感器误差变化量增大的问题。请参照图2，二次侧双绕组抗直流分量电流互感器，包括主铁芯t1、辅助铁芯t2、补偿线圈nb、一次线圈n1和二次线圈n2。补偿线圈nb缠绕在主铁芯t1上，补偿线圈nb串联补偿线圈内阻抗zb后并联外接在负载阻抗z上进行阻抗补偿。但此种技术是靠二次侧阻抗补偿来实现抗直流，一次侧的直流成分产生的磁场会对电流互感器带来测量误差。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种电流互感器、一种回路状态巡检仪、一种能源控制器和一种台区智能融合终端。本发明用以解决现有电流互感器的一次侧的直流成分产生的磁场会对电流互感器带来测量误差的缺陷。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种电流互感器，包括：

3、磁芯；

4、一次绕组，所述一次绕组绕设于所述磁芯上；

5、直流电流传感器，与所述一次绕组的异名端电连接，用于检测出流经所述一次绕组的电流中的直流分量；以及

6、补偿绕组，与所述直流电流传感器的输出端电连接，用于基于所述直流分量产生的补偿直流磁场，抵消所述电流流经所述一次绕组产生的直流分量磁场。

7、可选的，所述直流电流传感器包括：

8、直流采样电路，与所述一次绕组的异名端电连接，用于对所述电流进行直流电流采样；以及

9、低通滤波电路，所述低通滤波电路的输入端与所述直流采样电路的输出端电连接，所述低通滤波电路的输出端与补偿绕组的异名端电连接，用于对直流电流采样后的电流进行低通滤波，以得到所述直流分量。

10、可选的，所述直流采样电路包括与所述一次绕组的异名端串联连接的采样电阻。

11、可选的，所述低通滤波电路选用rc低通滤波器，rlc低通滤波器以及高斯低通滤波器中的任意一种滤波器。

12、可选的，所述低通滤波电路选用有源二阶低通滤波电路。

13、可选的，所述电流互感器还包括：

14、信号放大电路，电连接于所述低通滤波电路和所述补偿绕组之间，用于对所述直流分量进行信号放大，以及将信号放大后的直流分量输送至所述补偿绕组，以使所述补偿绕组基于所述直流分量产生补偿直流磁场。

15、可选的，所述补偿绕组与所述一次绕组的匝数比，与所述信号放大电路的放大系数相等。

16、另一方面，本发明实施例还提供一种回路状态巡检仪，包括所述的电流互感器。

17、另一方面，本发明实施例还提供一种能源控制器，包括所述的电流互感器。

18、另一方面，本发明实施例还提供一种台区智能融合终端，包括所述的电流互感器。

19、通过上述技术方案，本发明通过使用直流电流传感器检测一次侧输入电流中的直流分量，并将直流分量输出到补偿绕组，一次侧的补偿绕组所产生的补偿直流磁场与一次绕组中产生的直流分量磁场相抵消，使磁芯中的磁场只留有交流磁场，从而实现电流互感器抗直流的效果，本发明的电流互感器可以不受一次侧的电流直流分量的影响，从而降低电流互感器的测量误差。

20、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种电流互感器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电流互感器，其特征在于，所述直流电流传感器包括：

3.根据权利要求2所述的电流互感器，其特征在于，所述直流采样电路包括与所述一次绕组的异名端串联连接的采样电阻。

4.根据权利要求2所述的电流互感器，其特征在于，所述低通滤波电路选用rc低通滤波器，rlc低通滤波器以及高斯低通滤波器中的任意一种滤波器。

5.根据权利要求2或4所述的电流互感器，其特征在于，所述低通滤波电路选用有源二阶低通滤波电路。

6.根据权利要求2所述的电流互感器，其特征在于，所述电流互感器还包括：

7.根据权利要求6所述的电流互感器，其特征在于，所述补偿绕组与所述一次绕组的匝数比，与所述信号放大电路的放大系数相等。

8.一种回路状态巡检仪，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的电流互感器。

9.一种能源控制器，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的电流互感器。

10.一种台区智能融合终端，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的电流互感器。

技术总结
本发明提供一种电流互感器、回路状态巡检仪以及能源控制器，属于电子技术领域。电流互感器包括：磁芯；一次绕组，一次绕组绕设于磁芯上；直流电流传感器，与一次绕组的异名端电连接，用于检测出流经一次绕组的电流中的直流分量；以及补偿绕组，与直流电流传感器的输出端电连接，用于基于直流分量产生的补偿直流磁场，抵消电流流经一次绕组产生的直流分量磁场。通过使用直流电流传感器检测一次侧输入电流中的直流分量，并将直流分量输出到补偿绕组，一次侧的补偿绕组所产生的补偿直流磁场与一次绕组中产生的直流分量磁场相抵消，使磁芯中的磁场只留有交流磁场，本发明可以不受一次侧的电流直流分量的影响，从而降低电流互感器的测量误差。

技术研发人员：郭飞,杜君,姜帆,孟伟,段永亮,王青权,季叶庆
受保护的技术使用者：北京智芯微电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15