專利名稱：一種利用電磁式電流互感器獲取測(cè)量信號(hào)的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種利用電磁式電流互感器獲取測(cè)量信號(hào)的系統(tǒng)，具體涉及ー種由電流互感器、轉(zhuǎn)換器和二次設(shè)備構(gòu)成的測(cè)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電流互感器能將其一次側(cè)的交流大電流轉(zhuǎn)換成其二次側(cè)的交流小電流輸出，輸出一般接到測(cè)量裝置或測(cè)量?jī)x器等二次設(shè)備中，不能開路。這是因?yàn)殡娏骰ジ衅鞯亩蝹?cè)線圈匝數(shù)通常是其一次側(cè)的很多倍，若二次側(cè)開路，會(huì)造成電壓過高燒壞電流互感器而且易引發(fā)安全事故。傳統(tǒng)的電磁式電流互感器的二次繞組輸出端是通過銅電纜與測(cè)量裝置或測(cè)量?jī)x器等二次設(shè)備的電流輸入端相連。這些二次設(shè)備通常安裝在控制室內(nèi)，電流互感器通常安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)等高壓場(chǎng)地，一般兩者間的距離少則幾十米多則幾百米，由于距離比較遠(yuǎn)，銅電纜易斷裂，易造成電流互感器二次側(cè)開路。另外，如此長(zhǎng)的距離會(huì)加大交流量電流在銅電纜中的損耗，為了降低損耗，需要使用大線徑的銅電纜，這無疑會(huì)提高成本。而且，一臺(tái)電氣設(shè)備如變壓器、電動(dòng)機(jī)等，通常配套有多套測(cè)量裝置或測(cè)量?jī)x器如保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、電度表、監(jiān)控機(jī)等，再者，一個(gè)測(cè)量裝置或測(cè)量?jī)x器還可能需要多個(gè)輸入以便實(shí)現(xiàn)不同功能如保護(hù)裝置又包括變壓器保護(hù)、母線保護(hù)、失靈保護(hù)等。因此，一個(gè)電磁式電流互感器往往要求它有多個(gè)二次繞組，每個(gè)二次繞組通過銅電纜輸出到一套測(cè)量裝置或測(cè)量?jī)x器中，這不但使銅電纜的消耗成倍増加，而且也使得電磁式電流互感器體積很大。另外，多個(gè)二次繞組，任何ー個(gè)出現(xiàn)開路故障，都會(huì)造成電流互感器的損壞，使電流互感器的可靠性降低，而且大量連于電流互感器與測(cè)量裝置或測(cè)量?jī)x器之間的、長(zhǎng)距離的帶電銅電纜，也降低了安全性。再者，測(cè)量裝置或測(cè)量?jī)x器通過導(dǎo)線直接接入電流互感器二次繞組輸出端，這也給這些裝置的使用帶來了不便，不能直接插拔，因?yàn)檫@會(huì)造成電流互感器的二次側(cè)開路。還有，接入電磁式互感器二次輸出端的測(cè)量裝置或測(cè)量?jī)x器所需的精度、電流大小等有所不同，電磁式電流互感器的多個(gè)繞組中，幾個(gè)繞組的容量可能較大、精度較高，為降低成本，另幾個(gè)繞組可能容量較小、精度較低，這些也使電流互感器的制造與安裝變得復(fù)雜。再就是，電磁式電流互感器輸出的電流為模擬量形式，目前使用的測(cè)量裝置或測(cè)量?jī)x器，基本上都是數(shù)字式設(shè)備，輸入的電流應(yīng)是數(shù)字量形式。目前的測(cè)量裝置或測(cè)量?jī)x器在接收到模擬量形式的二次電流后，通過各自內(nèi)部的轉(zhuǎn)換元件將模擬量電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字量電流，供測(cè)量裝置或測(cè)量?jī)x器的數(shù)字元件如CPU板等使用。也就是說，為了能輸入電磁式電流互感器輸出的模擬量電流，每種設(shè)備內(nèi)部都需要配置模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換元件。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，就是提供ー種具有獨(dú)立的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的、利用電磁式電流互感器獲取測(cè)量信號(hào)的系統(tǒng)。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)ー種利用電磁式電流互感器獲取測(cè)量信號(hào)的系統(tǒng)，包括電磁式電流互感器、轉(zhuǎn)換器、二次設(shè)備，其特征在于，所述ニ次設(shè)備為數(shù)字設(shè)備，其上設(shè)有數(shù)字量輸入通道，所述轉(zhuǎn)換器為集中轉(zhuǎn)換器，連接于所述電磁式電流互感器的二次繞組與所述二次設(shè)備之間，用于將電流互感器輸出的交流小電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并輸出給所述二次設(shè)備。本實(shí)用新型在電流互感器的輸出端設(shè)置能將其輸出的模擬量電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)的集中轉(zhuǎn)換器，再直接輸出數(shù)字量信號(hào)到二次設(shè)備中，有利于簡(jiǎn)化二次設(shè)備的結(jié)構(gòu)，不用每個(gè)二次設(shè)備都配置単獨(dú)的模數(shù)轉(zhuǎn)換元件。另外，本實(shí)用新型還有利于簡(jiǎn)化電流互感器的結(jié)構(gòu)，由于轉(zhuǎn)換器輸出的為數(shù)字信號(hào)，可以任意連接到多個(gè)二次設(shè)備中，所以，電流互感器只需配置ー個(gè)容量和精度較高的二次繞組即可滿足所有二次設(shè)備的需求，結(jié)構(gòu)可得到大大簡(jiǎn)化。所述集中轉(zhuǎn)換器包括輸入端與電磁式電流互感器的二次繞組輸出端相連的交流量采樣模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、輸出端連接二次設(shè)備輸入端的數(shù)字量輸出模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與交流量采樣模塊輸出端相連，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與數(shù)字量輸出模塊輸入端相連，用于將交流量采樣模塊采樣到的模擬量電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)，并通過數(shù)字量輸出模塊輸出到所述二次設(shè)備中。作為本實(shí)用 新型的一種實(shí)施方式所述數(shù)字量輸出模塊上具有多路輸出通道，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊為電子模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)字量輸出模塊上的所述多路輸出通道為脈沖信號(hào)輸出通道，能同時(shí)輸出多路相同的脈沖信號(hào)，相應(yīng)的，所述二次設(shè)備為ー個(gè)以上，所述二次設(shè)備上的數(shù)字量輸入通道為脈沖信號(hào)輸入通道。所述數(shù)字量輸出模塊通過銅信號(hào)線與所述二次設(shè)備相連，所述銅信號(hào)線一端連接數(shù)字量輸出模塊上的脈沖信號(hào)輸出通道，另一端與二次設(shè)備上的脈沖信號(hào)輸入通道相連。作為本實(shí)用新型的另ー種實(shí)施方式所述數(shù)字量輸出模塊上具有多路輸出通道，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊為光學(xué)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)字量輸出模塊上的所述多路輸出通道為光信號(hào)輸出通道，能同時(shí)輸出多路光信號(hào)，相應(yīng)的，所述二次設(shè)備為ー個(gè)以上，所述二次設(shè)備上的數(shù)字量輸入通道為光信號(hào)輸入通道。所述數(shù)字量輸出模塊通過光纖與所述二次設(shè)備相連，所述光纖一端連接數(shù)字量輸出模塊上的光信號(hào)輸出通道，另一端與二次設(shè)備上的光信號(hào)輸入通道相連。所述的交流量采樣模塊的輸入端通過銅電纜與所述電磁式電流互感器的二次繞組輸出端相連，所述集中轉(zhuǎn)換器設(shè)置在控制室或生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的一小室中。相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下有益效果I)本實(shí)用新型將電流互感器輸出的模擬量電流信號(hào)集中轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)，使連于其后的二次設(shè)備無需分別配置模數(shù)轉(zhuǎn)換元件，而電流互感器只需直接與轉(zhuǎn)換器相連，只需配置ー個(gè)容量較大、精度較高的二次繞組即能滿足連接多個(gè)具有不同要求的二次設(shè)備的需求，有利于簡(jiǎn)化電流互感器和二次設(shè)備的結(jié)構(gòu)，降低成本，還有利于降低電流互感器的體積和制造、安裝的難度；2)方便了測(cè)二次設(shè)備的使用由于二次設(shè)備是通過轉(zhuǎn)換器與電流互感器的二次側(cè)相連，臨時(shí)拆除某個(gè)二次設(shè)備也不會(huì)造成電流互感器二次側(cè)開路，不會(huì)造成電流互感器損壞或引發(fā)安全事故；3)本實(shí)用新型從電流互感器的輸出端只需引出一路銅電纜到轉(zhuǎn)換器，銅電纜用量少，且電流互感器只需配置ー個(gè)二次繞組，相對(duì)于具有多個(gè)二次繞組且每個(gè)都不能開路的電流互感器，有利于提高電流互感器的可靠性；另外，如若將轉(zhuǎn)換器設(shè)置在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的一小室中，由于電流互感器到轉(zhuǎn)換器的距離會(huì)大大縮短，可進(jìn)ー步降低銅電纜的用量；從轉(zhuǎn)換器輸出的為數(shù)字信號(hào)，不易被干擾、信號(hào)穩(wěn)定，且由于輸出線路為不帶電傳輸、不易造成安全事故。

圖1是本實(shí)用新型的集中轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、集中轉(zhuǎn)換器，2、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，3、交流量采樣模塊，4、數(shù)字量輸出模塊，5、電磁式電流互感器，6、銅電纜，7、二次設(shè)備1，8、二次設(shè)備n，9、信號(hào)通道1，10、信號(hào)通道n，51、電流互感器二次繞組，71、二次設(shè)備I的輸入端，81、二次設(shè)備n的輸入端。
具體實(shí)施方式
如圖1、2，本實(shí)施例的利用電磁式電流互感器獲取測(cè)量信號(hào)的系統(tǒng)包括電磁式電流互感器5、集中轉(zhuǎn)換器I和n個(gè)二次設(shè)備，其中，第一個(gè)和第n個(gè)二次設(shè)備分別編號(hào)7、8。所述的二次設(shè)備為數(shù)字設(shè)備，其上設(shè)有數(shù)字量輸入通道。所述集中轉(zhuǎn)換器I設(shè)置在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的ー小室中，可降低銅電纜的用量，也可以安裝在控制室中。集中轉(zhuǎn)換器I包括交流量采樣模塊3、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2、數(shù)字量輸出模塊4，電磁式電流互感器5的二次繞組51輸出端S1、S2輸出交流小電流信號(hào)，所述交流小電流信號(hào)通過銅電纜6輸出到集中轉(zhuǎn)換器I的交流量采樣模塊3，交流量采樣模塊3采用所述交流小電流信號(hào)并輸出模擬量電流信號(hào)到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2，，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2處理后，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)，并通過數(shù)字量輸出模塊4輸出到所述二次設(shè)備7、8中。所述數(shù)字量輸出模塊4上具有n路輸出通道9、10。本實(shí)施例中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2為電子模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述數(shù)字量輸出模塊4上的所述n路輸出通道9、10為脈沖信號(hào)輸出通道，能同時(shí)輸出n路相同的脈沖信號(hào)。相應(yīng)的，所述二次設(shè)備7、8上的數(shù)字量輸入通道為脈沖信號(hào)輸入通道，所述數(shù)字量輸出模塊4的n路輸出通道9、10分別通過銅信號(hào)線一一對(duì)應(yīng)的輸出到所述的n個(gè)二次設(shè)備7、8的脈沖信號(hào)輸入通道71、81中。本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于上述ー種，如所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2也可以為光學(xué)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，相應(yīng)的，所述數(shù)字量輸出模塊4上的輸出通道可以為光信號(hào)輸出通道，能同時(shí)輸出多路光信號(hào)，所述二次設(shè)備上的數(shù)字量輸入通道可以為光信號(hào)輸入通道。數(shù)字量輸出模塊4輸出的多路光信號(hào)可以通過光纖 對(duì)應(yīng)的輸出到多個(gè)所述二次設(shè)備的光信號(hào)輸入通道中。本實(shí)用新型將電流互感器輸出的模擬量電流信號(hào)集中轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)，使連于其后的二次設(shè)備無需分別配置模數(shù)轉(zhuǎn)換元件，而電流互感器只需直接與轉(zhuǎn)換器相連，只需配置ー個(gè)容量較大、精度較高的二次繞組即能滿足連接多個(gè)具有不同要求的二次設(shè)備的需求，有利于簡(jiǎn)化電流互感器和二次設(shè)備的結(jié)構(gòu)，降低成本，還有利于降低電流互感器的體積和制造、安裝的難度。
權(quán)利要求1.一種利用電磁式電流互感器獲取測(cè)量信號(hào)的系統(tǒng)，包括電磁式電流互感器、轉(zhuǎn)換器、二次設(shè)備，其特征在于，所述二次設(shè)備為數(shù)字設(shè)備，其上設(shè)有數(shù)字量輸入通道，所述轉(zhuǎn)換器為集中轉(zhuǎn)換器，連接于所述電磁式電流互感器的二次繞組與所述二次設(shè)備之間，用于將電流互感器輸出的交流小電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并輸出給所述二次設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電磁式電流互感器獲取測(cè)量信號(hào)的系統(tǒng)，其特征在于，所述集中轉(zhuǎn)換器包括輸入端與電磁式電流互感器的二次繞組輸出端相連的交流量采樣模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、輸出端連接二次設(shè)備輸入端的數(shù)字量輸出模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與交流量采樣模塊輸出端相連，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與數(shù)字量輸出模塊輸入端相連，用于將交流量采樣模塊采樣到的模擬量電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)，并通過數(shù)字量輸出模塊輸出到所述二次設(shè)備中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用電磁式電流互感器獲取測(cè)量信號(hào)的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字量輸出模塊上具有多路輸出通道，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊為電子模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)字量輸出模塊上的所述多路輸出通道為脈沖信號(hào)輸出通道，能同時(shí)輸出多路相同的脈沖信號(hào)，相應(yīng)的，所述二次設(shè)備為一個(gè)以上，所述二次設(shè)備上的數(shù)字量輸入通道為脈沖信號(hào)輸入通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用電磁式電流互感器獲取測(cè)量信號(hào)的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字量輸出模塊上具有多路輸出通道，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊為光學(xué)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)字量輸出模塊上的所述多路輸出通道為光信號(hào)輸出通道，能同時(shí)輸出多路光信號(hào)，相應(yīng)的，所述二次設(shè)備為一個(gè)以上，所述二次設(shè)備上的數(shù)字量輸入通道為光信號(hào)輸入通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用電磁式電流互感器獲取測(cè)量信號(hào)的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字量輸出模塊通過銅信號(hào)線與所述二次設(shè)備相連，所述銅信號(hào)線一端連接數(shù)字量輸出模塊上的脈沖信號(hào)輸出通道，另一端與二次設(shè)備上的脈沖信號(hào)輸入通道相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用電磁式電流互感器獲取測(cè)量信號(hào)的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字量輸出模塊通過光纖與所述二次設(shè)備相連，所述光纖一端連接數(shù)字量輸出模塊上的光信號(hào)輸出通道，另一端與二次設(shè)備上的光信號(hào)輸入通道相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種利用電磁式電流互感器獲取測(cè)量信號(hào)的系統(tǒng)，其特征在于，所述的交流量采樣模塊的輸入端通過銅電纜與所述電磁式電流互感器的二次繞組輸出端相連，所述集中轉(zhuǎn)換器設(shè)置在控制室或生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的一小室中。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種利用電磁式電流互感器獲取測(cè)量信號(hào)的系統(tǒng)，包括電磁式電流互感器、集中轉(zhuǎn)換器、二次設(shè)備，所述二次設(shè)備為數(shù)字設(shè)備，其上設(shè)有數(shù)字量輸入通道，所述集中轉(zhuǎn)換器連接于所述電磁式電流互感器的二次側(cè)與所述二次設(shè)備之間，用于將電流互感器輸出的交流小電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并輸出給所述二次設(shè)備。本實(shí)用新型在電流互感器的輸出端設(shè)置能將其輸出的模擬量電流信號(hào)集中轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)的轉(zhuǎn)換器，再直接輸出數(shù)字量信號(hào)給數(shù)字的二次設(shè)備，有利于簡(jiǎn)化二次設(shè)備的結(jié)構(gòu)，無需在每個(gè)二次設(shè)備中分別配置模數(shù)轉(zhuǎn)換元件。
文檔編號(hào)G01R19/25GK202870161SQ201220538610
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者盧迪勇, 張言權(quán), 何培樂, 陳秋杰, 劉貫科, 劉洋 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司東莞供電局