專利名稱：一種變壓器中性點(diǎn)電流測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變壓器測量裝置，尤其是涉及一種變壓器中性點(diǎn)電流測量裝置。
背景技術(shù)：
變壓器中性點(diǎn)的電流由交流電流和直流電流組成，為了準(zhǔn)確的檢測該電流，需要采用可檢測交、直流電流的霍爾電流傳感器，同時(shí)，霍爾電流傳感器的設(shè)計(jì)參數(shù)要滿足檢測的要求?，F(xiàn)有的變壓器中心點(diǎn)電流檢測一般采用開環(huán)霍爾電流傳感器，開環(huán)霍爾電流傳感器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，當(dāng)原邊電流Ip流過一根長導(dǎo)線時(shí)，在導(dǎo)線周圍將產(chǎn)生磁場，這一磁場的大小與流過導(dǎo)線的電流成正比,產(chǎn)生的磁場聚集在磁環(huán)內(nèi)，通過磁環(huán)氣隙中霍爾元件進(jìn)行測量并放大輸出，其輸出電壓Vs精確地反映原邊電流IP，一般Vs的額定輸出標(biāo)定為4V。開環(huán)霍爾電流傳感器的優(yōu)點(diǎn)是電路形式簡單、成本相對(duì)較低；其缺點(diǎn)是精度、線性度較差；響應(yīng)時(shí)間較慢；溫度漂移較大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種變壓器中性點(diǎn)電流測量裝置。本實(shí)用新 型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):—種變壓器中性點(diǎn)電流測量裝置，該測量裝置與變壓器的磁芯連接，其特征在于，所述的測量裝置包括霍爾元件、副邊補(bǔ)償線圈、放大電路、三極管Q1、三極管Q2、電源和測量電阻Rm，所述的副邊補(bǔ)償線圈纏繞在磁芯上，兩端分別與三極管Ql的發(fā)射極、測量電阻Rm一端連接，所述的霍爾元件設(shè)在磁芯的開口處，并與放大電路的輸入端連接，所述的放大電路輸出端分別與三極管Ql的基極、三極管Q2的基極連接，所述的電源分別與三極管Ql的集電極、三極管Q2的集電極連接，所述的測量電阻Rm另一端接地。所述的放大電路包括電阻R1、電阻R2和運(yùn)算放大器，所述的運(yùn)算放大器輸入端分別與電阻R1、電阻R2連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):應(yīng)用霍爾效應(yīng)和零磁通原理的新一代電流傳感器，能在電隔離條件下測量直流、交流、脈沖以及各種不測則波形的電流，利用霍爾效應(yīng)原理的閉環(huán)(補(bǔ)償)電流傳感器，低溫漂，抗干擾能力強(qiáng)，適用于電力接地系統(tǒng)及漏電檢測系統(tǒng)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0012]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例如圖1所示，一種變壓器中性點(diǎn)電流測量裝置，該測量裝置與變壓器的磁芯連接，所述的測量裝置包括霍爾元件1、副邊補(bǔ)償線圈2、放大電路3、三極管Q1、三極管Q2、電源VC和測量電阻Rm，所述的副邊補(bǔ)償線圈2纏繞在磁芯4上，兩端分別與三極管Ql的發(fā)射極、測量電阻Rm —端連接，所述的霍爾元件I設(shè)在磁芯4的開口處，并與放大電路3的輸入端連接，所述的放大電路3輸出端分別與三極管Ql的基極、三極管Q2的基極連接，所述的電源分別與三極管Ql的集電極、三極管Q2的集電極連接，所述的測量電阻Rm另一端接地。所述的放大電路包括電阻R1、電阻R2和運(yùn)算放大器，所述的運(yùn)算放大器輸入端分別與電阻R1、電阻R2連接。具體工作過程為:當(dāng)主回路有一電流Ip通過時(shí)，在導(dǎo)線上產(chǎn)生的磁場被磁環(huán)聚集并感應(yīng)到霍爾器件上，所產(chǎn)生的信號(hào)輸出用于驅(qū)動(dòng)功率管并使其導(dǎo)通，從而獲得一個(gè)補(bǔ)償電流Is。這一電流再通過多匝繞組產(chǎn)生磁場，該磁場與被測電流15產(chǎn)生的磁場正好相反，因而補(bǔ)償了原來的磁場，使霍爾器件的輸出逐漸減小。當(dāng)和Ip與匝數(shù)相乘所產(chǎn)生的磁場相等時(shí)，Is不再增加，這時(shí)的霍爾器件起到指示零磁通的作用，此時(shí)可以通過Is來測試Ip。當(dāng)I/變化時(shí)，平衡受到破壞，霍爾器件有信號(hào)輸出，即重復(fù)上述過程重新達(dá)到平衡。被測電流的任何變化都會(huì)破壞這一平衡。一旦磁場失去平衡，霍爾器件就有信號(hào)輸出。經(jīng)功率放大后，立即就有相應(yīng)的電流流過次級(jí)繞組以對(duì)失衡的磁場進(jìn)行補(bǔ)償。從磁場失衡到再次平衡，所需的時(shí)間理論上不到I μ S，這是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過程。原邊電流Ip所產(chǎn)生的磁場，通過一個(gè)副邊線圈的電流Is所產(chǎn)生的磁場進(jìn)行補(bǔ)償，使霍爾器件始終處于檢測零磁通的工作狀態(tài)。當(dāng)原副邊補(bǔ)償電流產(chǎn)生的磁場在磁芯中達(dá)到平衡時(shí):NpXIp = NsXIs式中:Νρ為原邊線圈的匝數(shù)；ΙΡ為原邊電流；NS為副邊線圈的匝數(shù)；IS為副邊補(bǔ)償電流。
權(quán)利要求1.一種變壓器中性點(diǎn)電流測量裝置，該測量裝置與變壓器的磁芯連接，其特征在于，所述的測量裝置包括霍爾元件、副邊補(bǔ)償線圈、放大電路、三極管Q1、三極管Q2、電源和測量電阻RM，所述的副邊補(bǔ)償線圈纏繞在磁芯上，兩端分別與三極管Ql的發(fā)射極、測量電阻Rm —端連接，所述的霍爾元件設(shè)在磁芯的開口處，并與放大電路的輸入端連接，所述的放大電路輸出端分別與三極管Ql的基極、 三極管Q2的基極連接，所述的電源分別與三極管Ql的集電極、三極管Q2的集電極連接，所述的測量電阻Rm另一端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器中性點(diǎn)電流測量裝置，其特征在于，所述的放大電路包括電阻R1、電阻R2和運(yùn)算放大器，所述的運(yùn)算放大器輸入端分別與電阻R1、電阻R2連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種變壓器中性點(diǎn)電流測量裝置，該測量裝置與變壓器的磁芯連接，所述的測量裝置包括霍爾元件、副邊補(bǔ)償線圈、放大電路、三極管Q1、三極管Q2、電源和測量電阻RM，所述的副邊補(bǔ)償線圈纏繞在磁芯上，兩端分別與三極管Q1的發(fā)射極、測量電阻RM一端連接，所述的霍爾元件設(shè)在磁芯的開口處，并與放大電路的輸入端連接，所述的放大電路輸出端分別與三極管Q1的基極、三極管Q2的基極連接，所述的電源分別與三極管Q1的集電極、三極管Q2的集電極連接，所述的測量電阻RM另一端接地。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有低溫漂，抗干擾能力強(qiáng)，適用于電力接地系統(tǒng)及漏電檢測系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R19/00GK203133146SQ201320130399
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月21日
發(fā)明者周行星, 林一, 劉闖, 黃華, 高凱 申請人:國家電網(wǎng)公司, 上海市電力公司, 華東電力試驗(yàn)研究院有限公司