有源高壓數(shù)字電流傳感電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電流傳感電路,特別是關(guān)于一種有源高壓(工作電壓大于10KV)數(shù)字電流傳感電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,電子式電流互感器(CT)相對(duì)于電磁式電流互感器而言,傳統(tǒng)的電流互感器都是以磁芯為中心繞線方式制做,在高壓電氣場(chǎng)合應(yīng)用已經(jīng)暴露出一些致命弱點(diǎn):
[0003]1、絕緣問(wèn)題:傳統(tǒng)電磁式電流互感器采用的空氣絕緣,油紙絕緣,氣體絕緣以及串級(jí)絕緣都不能滿足電壓等級(jí)日趨增加,柜體或安裝環(huán)境日益緊湊的要求。
[0004]2、誤差問(wèn)題:電磁式電流互感器的閉合鐵芯由電流的非周期分量作用而飽和,導(dǎo)磁率急降使誤差在過(guò)渡過(guò)程中增加。
[0005]3、磁芯批振:由于電流互感器電感飽和作用引起的持續(xù)且高幅值諧振過(guò)電壓。
[0006]4、由于電磁式互感器的鐵芯,因此動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍有限。
[0007]5、電磁式互感器輸出端開(kāi)路時(shí)導(dǎo)致高壓危險(xiǎn)。
[0008]6、無(wú)變比輸出為全量化信息。
[0009]另外還有重量大,成本高,易產(chǎn)生干擾;不易數(shù)字連接,油性絕緣還有爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。因此,現(xiàn)有的電磁式電流互感器難以滿足電力系統(tǒng)在線檢測(cè)的高精度要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]針對(duì)上述問(wèn)題,本實(shí)用新型的目的是提供一種有源高壓數(shù)字電流傳感電路,其抗電磁干擾性能較好,在強(qiáng)電磁環(huán)境中保證信號(hào)的精確性和可靠性,且體積小、重量輕、低成本。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:一種有源高壓數(shù)字電流傳感電路,其特征在于:其包括電源電路和信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路;所述電源電路、信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路分別與高壓側(cè)繞組連接,所述信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路輸出端并聯(lián)光纖和RF端口,所述信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路由所述電源供電;所述信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路包括采樣電路、信號(hào)調(diào)制電路、算法電路和輸出接口電路;所述采樣電路完成小信號(hào)放大,用于采集高壓側(cè)繞組電流信號(hào)并傳輸至所述信號(hào)調(diào)制電路;所述信號(hào)調(diào)制電路用于調(diào)制高壓側(cè)繞組電流信號(hào)并傳輸至所述算法電路;所述算法電路完成電流量化并傳輸至所述輸出接口電路,由所述輸出接口電路將量化電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。
[0012]進(jìn)一步,所述電源電路由易飽和磁芯線圈和電流收集電路構(gòu)成。
[0013]進(jìn)一步,所述有源高壓數(shù)字電流傳感電路還包括信號(hào)接收端,所述信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路將采集到的高壓側(cè)繞組電流信號(hào)處理后,經(jīng)所述光纖或RF端口傳輸至所述信號(hào)接收端進(jìn)行信號(hào)逆變轉(zhuǎn)換后輸出。
[0014]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案,其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型以數(shù)字化輸出,簡(jiǎn)化了互感器與二次設(shè)備的接口,避免了信號(hào)在傳輸、儲(chǔ)存和處理中的附加誤差,提高了系統(tǒng)可靠性。2、本實(shí)用新型的數(shù)字信號(hào)通過(guò)光纖或射頻形式向外傳輸,抗電磁干擾性能好,在強(qiáng)電磁環(huán)境中保證信號(hào)的精確性和可靠性。3、本實(shí)用新型為純電子電路,無(wú)鐵芯,不存在磁飽和、鐵磁諧振現(xiàn)象,線性度好,絕緣簡(jiǎn)單,動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍大、頻帶寬、精度高。而且體積小、重量輕、低成本,減小了變電站的面積。4、本實(shí)用新型的二次測(cè)量電路(即信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路)與檢測(cè)電路(即信號(hào)接收端)之間傳輸通道采用射頻或光纖,與高壓側(cè)絕緣可靠,信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路與信號(hào)接收端之間的絕緣介質(zhì)是光纖盒空氣,故沒(méi)有高壓漏電引發(fā)人身安全事故的危險(xiǎn)。5、本實(shí)用新型電子式電流互感器適應(yīng)了電力計(jì)量與保護(hù)數(shù)字化、微機(jī)化和自動(dòng)化發(fā)展的潮流。
[0015]本實(shí)用新型可以廣泛在電流互感器領(lǐng)域中應(yīng)用。本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述,并且部分信息閱讀說(shuō)明書(shū)更顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]附圖僅用于示出具體實(shí)施例的目的,而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0017]圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述,附圖構(gòu)成本申請(qǐng)一部分,并與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于闡釋本實(shí)用新型。但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道,以下實(shí)施例并不是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作的唯一限定,凡是在本實(shí)用新型技術(shù)方案精神實(shí)質(zhì)下所做的任何等同變換或改動(dòng),均應(yīng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0019]如圖1所示,本實(shí)用新型提供一種有源高壓數(shù)字電流傳感電路,其包括電源電路、信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路和信號(hào)接收端;電源電路、信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路分別與高壓側(cè)繞組連接,信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路輸出端并聯(lián)光纖和RF端口,信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路由電源供電。信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路將采集到的母線(即高壓側(cè)繞組)電流信號(hào)處理后經(jīng)光纖或RF端口傳輸至信號(hào)接收端,進(jìn)行信號(hào)逆變轉(zhuǎn)換,經(jīng)信號(hào)逆變轉(zhuǎn)換終端轉(zhuǎn)化成目標(biāo)信號(hào)供其它二次設(shè)備選用。其中,光纖是連接高壓二次電路與接收信息端的介質(zhì),光纖未參與對(duì)電流的取樣,因此,本實(shí)用新型的電流傳感電路實(shí)際上是光纖傳輸,電流采樣電路,電源處理電路的組合體,屬于非功能型光纖傳感器。
[0020]上述實(shí)施例中,信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路包括采樣電路、信號(hào)調(diào)制電路、算法電路和輸出接口電路。采樣電路完成小信號(hào)放大,用于采集母線(即高壓側(cè)繞組)電流信號(hào)并傳輸至信號(hào)調(diào)制電路;信號(hào)調(diào)制電路用于調(diào)制母線電流信號(hào)并傳輸至算法電路;算法電路完成電流量化并傳輸至輸出接口電路,由輸出接口電路將量化電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。其中,算法電路的量化過(guò)程是非寄存器的計(jì)算,而是使用數(shù)字電路完成計(jì)算。
[0021]上述實(shí)施例中,電源電路由易飽和磁芯線圈和電流收集電路構(gòu)成,這樣可以有效克服現(xiàn)有技術(shù)中:一次電流大時(shí)電源電壓高,容易燒壞;一次電流小時(shí)電源輸出不足以帶動(dòng)其它電路工作等問(wèn)題。由于信號(hào)調(diào)制電路安裝在高壓側(cè)且采集母線電流,此處空間有強(qiáng)大的電磁輻射,這些輻射將對(duì)采樣電路產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾,因此采樣電路的電源供應(yīng)和工作穩(wěn)定性十分重要。本實(shí)用新型采用特制小電流互感器取一次電流能,電源電路工作時(shí)一次電流可以在寬達(dá)20A-200kA,高電流不燒壞,低電路時(shí)能供電;且電源電路內(nèi)部采取特有的防電壓及電流浪涌損毀電路。
[0022]上述各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型,各部件的結(jié)構(gòu)、尺寸、設(shè)置位置及形狀都是可以有所變化的,在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,凡根據(jù)本實(shí)用新型原理對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換,均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種有源高壓數(shù)字電流傳感電路,其特征在于:其包括電源電路和信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路;所述電源電路、信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路分別與高壓側(cè)繞組連接,所述信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路輸出端并聯(lián)光纖和RF端口,所述信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路由所述電源供電; 所述信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路包括采樣電路、信號(hào)調(diào)制電路、算法電路和輸出接口電路;所述采樣電路完成小信號(hào)放大,用于采集高壓側(cè)繞組電流信號(hào)并傳輸至所述信號(hào)調(diào)制電路;所述信號(hào)調(diào)制電路用于調(diào)制高壓側(cè)繞組電流信號(hào)并傳輸至所述算法電路;所述算法電路完成電流量化并傳輸至所述輸出接口電路,由所述輸出接口電路將量化電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。2.如權(quán)利要求1所述的有源高壓數(shù)字電流傳感電路,其特征在于:所述電源電路由易飽和磁芯線圈和電流收集電路構(gòu)成。3.如權(quán)利要求2所述的有源高壓數(shù)字電流傳感電路,其特征在于:所述有源高壓數(shù)字電流傳感電路還包括信號(hào)接收端,所述信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路將采集到的高壓側(cè)繞組電流信號(hào)處理后,經(jīng)所述光纖或RF端口傳輸至所述信號(hào)接收端進(jìn)行信號(hào)逆變轉(zhuǎn)換后輸出。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種有源高壓數(shù)字電流傳感電路,其包括電源電路、信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路和信號(hào)接收端;所述電源電路、信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路分別與高壓側(cè)繞組連接,所述信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路輸出端并聯(lián)光纖和RF端口,所述信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路由所述電源供電;所述信號(hào)檢測(cè)處理發(fā)送電路將采集到的高壓側(cè)繞組電流信號(hào)處理后經(jīng)所述光纖或RF端口傳輸至所述信號(hào)接收端,進(jìn)行信號(hào)逆變轉(zhuǎn)換,經(jīng)信號(hào)逆變轉(zhuǎn)換終端轉(zhuǎn)化成目標(biāo)信號(hào)供其它二次設(shè)備選用。本實(shí)用新型抗電磁干擾性能較好,在強(qiáng)電磁環(huán)境中保證信號(hào)的精確性和可靠性,且體積小、重量輕、低成本,可以廣泛在電流互感器領(lǐng)域中應(yīng)用。
【IPC分類(lèi)】G01R19/25
【公開(kāi)號(hào)】CN205067587
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520784991
【發(fā)明人】涂衍軍, 童祝穩(wěn), 吳孝兵
【申請(qǐng)人】杭州佰盟智能開(kāi)關(guān)有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年10月10日