本發(fā)明屬于電流傳感器領(lǐng)域，特別是涉及一種基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器及其裝置。

背景技術(shù)：

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，由于雷擊輸電線路而引起的事故也日益增多。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，大多數(shù)輸電線路事故都是由于雷擊輸電線路或桿塔引起跳閘所致。當(dāng)輸電線路發(fā)生雷擊事故時(shí)，接地系統(tǒng)可能注入高頻沖擊電流，接地裝置雷電沖擊特性主要是指雷電流通過(guò)接地裝置向周圍大地散流的特征，通常表現(xiàn)為雷擊后接地裝置的沖擊接地阻抗和暫態(tài)地電位升高。輸電線路桿塔接地裝置的沖擊接地阻抗決定了雷擊時(shí)的塔頂電位，從而影響線路絕緣子串承受的過(guò)電壓及反擊閃絡(luò)概率，直接關(guān)系到線路的防雷效果，因此，測(cè)量接地網(wǎng)的沖擊接地阻抗對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有非常重要的意義。

專利文獻(xiàn)CN104914288A公開(kāi)的一種雷電流測(cè)量線圈，包括多個(gè)并聯(lián)的量程不同的線圈，所述線圈包括直線型骨架，所述直線型骨架上均勻纏繞著漆包線構(gòu)成空心單層直線式線圈，所述線圈內(nèi)部設(shè)有匹配電阻，所述匹配電阻使用環(huán)氧樹(shù)脂澆注集成到所述線圈內(nèi)，所述匹配電阻串入線圈電纜首端的芯線中。該專利提供了一種測(cè)量全面、準(zhǔn)確性高、測(cè)量周期短且應(yīng)用簡(jiǎn)便的雷電流測(cè)量線圈。該專利的量程不固定，對(duì)測(cè)量設(shè)備和測(cè)量人員的安全性低。

專利文獻(xiàn)CN201917603U公開(kāi)的一種監(jiān)測(cè)雷電流波形的線圈裝置，包括羅氏線圈、電流母線、電流監(jiān)測(cè)電路，羅氏線圈兩端連接在電流監(jiān)測(cè)電路的采樣電阻兩端，電流母線穿過(guò)羅氏線圈中心，其特征在于還包括環(huán)形磁性材料骨架、羅氏線圈均勻地繞制在環(huán)形磁性材料骨架上，且線圈的終點(diǎn)必須回繞到線圈的起點(diǎn)，構(gòu)成閉環(huán)線圈。該專利該線圈裝置體積小，重量輕，便于安裝使用，但該專利仍然有高壓漏電風(fēng)險(xiǎn)、抗干擾磁場(chǎng)仍需提升的問(wèn)題。

專利文獻(xiàn)CN201489038U公開(kāi)的一種用于脈沖電流測(cè)量的柔性羅氏線圈包括：套管、金屬屏蔽層、柔性骨架、線圈、導(dǎo)電芯線和積分器；所述的套管、金屬屏蔽層和柔性骨架依次由外向內(nèi)同心相對(duì)固定成為圓環(huán)，在圓環(huán)的一側(cè)為一開(kāi)口；所述的線圈繞在柔性骨架上，所述的導(dǎo)電芯線埋在柔性骨架中，線圈的一端與積分器的一端相連接，線圈的另一端通過(guò)柔性骨架中的導(dǎo)電芯線與積分器的另一端相連接。該專利具有良好的柔韌性，易于安裝與拆卸，精巧輕便，安裝十分方便簡(jiǎn)單，適用于野外使用，與已有的硬性羅氏線圈相比，大大擴(kuò)展了羅氏線圈的應(yīng)用范圍，但其仍然有高壓漏電風(fēng)險(xiǎn)、抗干擾磁場(chǎng)仍需提升的問(wèn)題。

因此，本領(lǐng)域急需要解決的技術(shù)問(wèn)題在于：急需一種杜絕高壓漏電風(fēng)險(xiǎn)和提高抵抗磁場(chǎng)干擾的能力，且具有頻帶寬、響應(yīng)快、線性度好、性能優(yōu)良、安全可靠的脈沖電流傳感器。

在背景技術(shù)部分中公開(kāi)的上述信息僅僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明背景的理解，因此可能包含不構(gòu)成在本國(guó)中本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器及其裝置，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器包括羅氏線圈、第一殼體和第二殼體，所述羅氏線圈包括繞制在圓環(huán)形骨架上的線圈和回線，所述第一殼體和第二殼體分別具有容納半個(gè)羅氏線圈的半圓形第一槽和第二槽，所述第一殼體或第二殼體設(shè)有回線出口，所述第一殼體和第二殼體分別在其一側(cè)上經(jīng)由固定件連接使得所述第一殼體和第二殼體可開(kāi)合，所述第一槽和第二槽上分別固定有第一絕緣屏蔽件和第二絕緣屏蔽件以使得閉合的所述第一殼體和第二殼體與從羅氏線圈中穿過(guò)的接地線絕緣；所述第一殼體和第二殼體分別在其另一側(cè)上設(shè)有卡槽以容納用于鎖緊閉合所述第一殼體和第二殼體的鎖止件。

優(yōu)選地，所述固定件為合葉。

優(yōu)選地，所述鎖止件為插銷。

優(yōu)選地，所述第一絕緣屏蔽件和第二絕緣屏蔽件由聚四氟乙烯制成。

優(yōu)選地，所述第一槽和第二槽中添加彈性體材料使得所述第一殼體和第二殼體閉合時(shí)羅氏線圈中的鐵氧體能夠緊密接觸。

優(yōu)選地，所述第一殼體和第二殼體由鋁材制成。

優(yōu)選地，所述圓環(huán)形骨架為柔性骨架，所述線圈及回線自柔性骨架的一端穿入柔性骨架的通孔，由另一端引出后以單層方式均勻的繞制在柔性骨架上。

優(yōu)選地，所述柔性骨架由硅橡膠制成，在穿過(guò)所述柔性骨架通孔的回線上套裝有聚四氟乙烯絕緣材料。

優(yōu)選地，所述第一殼體和第二殼體閉合時(shí)形成長(zhǎng)方形形狀。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種測(cè)量雷電沖擊電流的電路包括所述的基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器及其裝置，針對(duì)注入高頻大沖擊電流，例如雷電的接地系統(tǒng)需要測(cè)量接地網(wǎng)的電流沖擊，和現(xiàn)有技術(shù)相比，基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器可以大大提高測(cè)量設(shè)備和測(cè)試人員的安全性，且本發(fā)明的基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器測(cè)量精度高且響應(yīng)快、線性度好。

上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠使得本發(fā)明的技術(shù)手段更加清楚明白，達(dá)到本領(lǐng)域技術(shù)人員可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施的程度，并且為了能夠讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，下面以本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行舉例說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀下文優(yōu)選的具體實(shí)施方式中的詳細(xì)描述，本發(fā)明各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。說(shuō)明書附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。顯而易見(jiàn)地，下面描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。而且在整個(gè)附圖中，用相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器的第一殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器的第二殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器的羅氏線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的包括基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器的測(cè)量裝置的示意圖。

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的具體實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本發(fā)明的具體實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本發(fā)明，并且能夠?qū)⒈景l(fā)明的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

需要說(shuō)明的是，在說(shuō)明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可以理解，技術(shù)人員可能會(huì)用不同名詞來(lái)稱呼同一個(gè)組件。本說(shuō)明書及權(quán)利要求并不以名詞的差異來(lái)作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來(lái)作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說(shuō)明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”或“包括”為一開(kāi)放式用語(yǔ)，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。說(shuō)明書后續(xù)描述為實(shí)施本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃以說(shuō)明書的一般原則為目的，并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。

為便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以幾個(gè)具體實(shí)施例為例做進(jìn)一步的解釋說(shuō)明，且各個(gè)附圖并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。

圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實(shí)施例將結(jié)合圖1進(jìn)行具體說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器，一種基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器，其包括羅氏線圈10、第一殼體8和第二殼體2，所述羅氏線圈10包括繞制在圓環(huán)形骨架9上的線圈11和回線12，所述第一殼體8和第二殼體2分別具有容納半個(gè)羅氏線圈的半圓形的第一槽5和第二槽13，所述第一殼體8或第二殼體2設(shè)有回線出口3，所述第一殼體8和第二殼體2分別在其一側(cè)上經(jīng)由固定件1連接使得所述第一殼體8和第二殼體2可開(kāi)合，所述第一槽5和第二槽13上分別固定有第一絕緣屏蔽件14和第二絕緣屏蔽件4以使得閉合的所述第一殼體8和第二殼體2與從羅氏線圈10中穿過(guò)的接地線絕緣，所述第一殼體8和第二殼體2分別在其另一側(cè)上設(shè)有卡槽6以容納用于鎖緊閉合所述第一殼體8和第二殼體2的鎖止件7。

進(jìn)一步地，圖2為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器的第一殼體的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實(shí)施例將結(jié)合圖2進(jìn)行具體說(shuō)明。

如圖2所示，第一殼體8可以是不銹鋼材制成的殼體，第一殼體8起到保護(hù)羅氏線圈10不受干擾磁場(chǎng)的影響。第一殼體8和第二殼體2通過(guò)在其一側(cè)上的固定件1使得第一殼體8和第二殼體2可開(kāi)合，進(jìn)一步地，第一殼體8和第二殼體2可繞固定件1樞轉(zhuǎn)，固定件1可以是合葉，也可以是其它樞轉(zhuǎn)固定件，固定件1進(jìn)一步地可以限定第一殼體8和第二殼體2的開(kāi)啟角度。具有容納羅氏線圈的第一槽5的第一殼體8可以是如長(zhǎng)方體的多種形狀，第一槽5中容納羅氏線圈10的一部分，其中，第一槽5的直徑略微大于羅氏線圈10的直徑以適當(dāng)?shù)厝菁{羅氏線圈10，第一槽5與羅氏線圈10之間的空余位置可以添加諸如彈性體材料的一些彈性塑料保證第一殼體8和第二殼體2合攏時(shí)羅氏線圈10中的鐵氧體能夠緊密接觸，減小氣隙增大輸出量。第一槽5上覆蓋有第一絕緣屏蔽件14，其主要功能是絕緣作用，即雷電脈沖大電流可達(dá)到幾百千安，在第一絕緣屏蔽件14接觸到接地線時(shí)得到非常高的電壓，對(duì)測(cè)量設(shè)備以及測(cè)量人員造成安全隱患，因此，有必要增加絕緣塑料部件；第二功能是對(duì)第一絕緣屏蔽件14里的羅氏線圈10進(jìn)行固定，使其不隨便晃動(dòng)或者從第一絕緣屏蔽件14里掉落。第一殼體8上還設(shè)有容納鎖止件7的卡槽6。

圖3為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器的第二殼體2的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實(shí)施例將結(jié)合圖3進(jìn)行具體說(shuō)明。

如圖3所示，第二殼體2可以是鋁材制成的殼體，第二殼體2起到保護(hù)羅氏線圈10不受干擾磁場(chǎng)的影響。第一殼體8和第二殼體2通過(guò)在其一側(cè)上的固定件1使得第一殼體8和第二殼體2可開(kāi)合，進(jìn)一步地，第一殼體8和第二殼體2可繞固定件1樞轉(zhuǎn)，固定件1可以是合葉，也可以是其它樞轉(zhuǎn)固定件，固定件1進(jìn)一步地可以限定第一殼體8和第二殼體2的開(kāi)啟角度。具有容納羅氏線圈的第二槽13的第二殼體2可以是如長(zhǎng)方體的多種形狀，第二槽13中容納羅氏線圈10的一部分，其中，第二槽13的直徑略微大于羅氏線圈10的直徑以適當(dāng)?shù)厝菁{羅氏線圈10，第二槽13與羅氏線圈10之間的空余位置可以添加諸如彈性體材料的一些彈性塑料保證第一殼體8和第二殼體2合攏時(shí)羅氏線圈10中的鐵氧體能夠緊密接觸，減小氣隙增大輸出量。第二槽13上覆蓋有第二絕緣屏蔽件4，其主要功能是絕緣作用，即雷電脈沖大電流可達(dá)到幾百千安，在第二絕緣屏蔽件4接觸到接地線時(shí)得到非常高的電壓，對(duì)測(cè)量設(shè)備以及測(cè)量人員造成安全隱患，因此，有必要增加絕緣塑料部件；第二功能是對(duì)第二絕緣屏蔽件4里的羅氏線圈10進(jìn)行固定，使其不隨便晃動(dòng)或者從第二絕緣屏蔽件4里掉落。第二殼體2上還設(shè)有鎖止件7，該鎖止件7與卡槽6配合以鎖緊第一殼體8和第二殼體2。

優(yōu)選地，所述第一絕緣屏蔽件14和第二絕緣屏蔽件4由絕緣的塑料制成。所述固定件1為合葉。所述鎖止件7為插銷。

圖4為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器的羅氏線圈的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實(shí)施例將結(jié)合圖4進(jìn)行具體說(shuō)明。

如圖4所示，本發(fā)明的羅氏線圈10由圓環(huán)形骨架9、線圈11和回線12組成，所述圓環(huán)形骨架9為柔性骨架，所述線圈11及回線12自柔性骨架9的一端穿入柔性骨架9的通孔，由另一端引出后以單層方式均勻的繞制在柔性骨架9上。所述柔性骨架9由硅橡膠制成，硅橡膠具有耐高溫、耐高壓、防水、防腐等性能，可以工作在-60℃～+180℃，具有良好的柔韌性，是柔性羅氏線圈骨架的理想材料。在穿過(guò)所述柔性骨架9通孔的回線12上套裝有聚四氟乙烯絕緣材料。優(yōu)選地，回線12和線圈繞線本身由一條線構(gòu)成，具體是將硅橡膠電纜內(nèi)芯抽掉，電纜內(nèi)部套入聚四氟乙烯材料，作為漆包線的保護(hù)套管。所述的聚四氟乙烯絕緣材料套在漆包線的外層起緊固和防止斷裂的保護(hù)作用，這種工藝制作的線圈結(jié)構(gòu)緊湊，牢固性好，同時(shí)能保證很高的測(cè)量精度，適合工業(yè)生產(chǎn)使用。

圖5為本發(fā)明的測(cè)量雷電電流的裝置的示意圖，本發(fā)明實(shí)施例將結(jié)合圖5進(jìn)行具體說(shuō)明。

參見(jiàn)圖5，本發(fā)明主要利用基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器的結(jié)構(gòu)和絕緣安全性，通過(guò)基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器測(cè)量通過(guò)接地網(wǎng)的雷電脈沖電流。當(dāng)電流通過(guò)位于基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器中間的接地線時(shí)，由于電磁感應(yīng)在一次導(dǎo)體中電流的時(shí)間變化率產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)在線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，感應(yīng)電勢(shì)與一次電流成比例，通過(guò)輸出的電壓信號(hào)得到接地線的脈沖電流。本測(cè)量雷電的電路包括了沖擊電流發(fā)生器，其可以是引雷針，也可以是雷電模擬生成器。雷電電流通過(guò)分壓器，分壓器測(cè)量接地網(wǎng)電壓，接地阻抗為R＝U/I。雷電電流通過(guò)接地線引入地下，其中接地線穿過(guò)基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器中的羅氏線圈的中心，因此，基于絕緣安全的雷電沖擊電流傳感器獲得電流感應(yīng)數(shù)據(jù)。

盡管以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方案和應(yīng)用領(lǐng)域，上述的具體實(shí)施方案僅僅是示意性的、指導(dǎo)性的，而不是限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本說(shuō)明書的啟示下和在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下，還可以做出很多種的形式，這些均屬于本發(fā)明保護(hù)之列。