一種電子式電流互感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種電子式電流互感器，由頭部組件、身部組件和底部部件組成；身部組件的頂部連接有頭部組件，身部組件的底部連接有底座。所述頭部組件內(nèi)含低功率測量繞組；所述的身部組件內(nèi)含繞組支撐桿；此外，在繞組支撐桿底端設(shè)有航空端子，在底座內(nèi)設(shè)有二次模數(shù)轉(zhuǎn)換器，在底座的側(cè)壁上設(shè)有光纖輸出端口；通過導(dǎo)線將航空端子、低功率測量繞組及二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器依次連接，通過光纖將二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器與光纖輸出端口相連接；通過電線將二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器與底座外部的低壓電源相連接。本實用新型的有益效果為:本產(chǎn)品能夠有效避免高電壓的干擾，保證互感器輸出信號的準確性，實現(xiàn)對輸變電線的測量、計量的真實性和繼電保護的可靠性。
【專利說明】一種電子式電流互感器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于高壓電氣設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種電子式電流互感器。
【背景技術(shù)】
[0002]電子式互感器是智能電網(wǎng)中不可缺少的重要設(shè)備，其作用就是實現(xiàn)與高電壓的隔離，并將高壓輸電線路中大電流的數(shù)值以弱信號的方式傳送到相關(guān)測量儀表，實現(xiàn)對其測量和線路保護。電子式電流互感器采用了先進的電磁感應(yīng)技術(shù)、模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、光電子技術(shù)和集成電子技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)簡單、絕緣性能好、動態(tài)測量范圍大、便于實現(xiàn)智能化等特點，滿足智能電網(wǎng)的發(fā)展需求，使得它在未來電力系統(tǒng)發(fā)展中有著廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]但是，現(xiàn)有的電子式互感器是將二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器設(shè)置在處于高壓電位的殼體內(nèi)，這就使得二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器在高電壓的工作環(huán)境下對大電流導(dǎo)體進行采集并模數(shù)轉(zhuǎn)換感應(yīng)信號，隨后才通過光纖將被轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號傳輸給電子儀表，實現(xiàn)對高壓電流的計量、測量和繼電保護。在上述的高壓環(huán)境中，對二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器的抗高壓電場電磁干擾的能力要求較高；事實上，由于受到抗高壓電場環(huán)境的制約，電子式電流互感器的輸出精度等級低，且精度等級容易發(fā)生漂移，直接造成測量、計量的不準確性，甚至造成繼電保護設(shè)備的誤動作，給輸變電帶來嚴重的不準確性、不可靠性及不安全性。同時，由于二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器在進行二次數(shù)模轉(zhuǎn)換過程需要外接電源供電，但因其處于高壓端，目前采用的多為激光供電和取能線圈供電二種，前者激光供電成本太高，且壽命有限，不能滿足電子式電流互感器的使用壽命要求，后者取電能線圈供電法因受高壓線路中實際電流的影響較大，不能滿足二次數(shù)模轉(zhuǎn)換過程中對電源的穩(wěn)定性要求。
[0004]此外，現(xiàn) 有技術(shù)方案是通過羅式線圈將高壓一次電流感應(yīng)為一個較小的模擬量電壓信號，該模擬量電壓信號自身易受電磁干擾的影響；再將該易受電磁干擾的模擬量電壓信號傳送給同樣易受電磁干擾影響、且處于高壓端的二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器進行信號處理，無法保證測量的精度與有效性。
實用新型內(nèi)容
[0005]針對電子式電流互感器存在的上述不足，本實用新型提供一種電子式電流互感器，能夠有效避免高電壓的干擾，保證互感器輸出信號的準確性，實現(xiàn)對輸變電線的測量、計量的真實性，線路保護的可靠性，其具體結(jié)構(gòu)如下:
[0006]一種電子式電流互感器，由頭部組件、身部組件和底部部件組成身部組件的頂部連接有頭部組件，身部組件的底部連接有底座18所述頭部組件由防爆裝置4、外屏蔽筒5、壓緊裝置6、內(nèi)屏蔽筒7、一次接線端子8、一次導(dǎo)電桿9、低功率測量繞組11、低功率保護繞組12和殼體13組成；其中，殼體13為上端封口且中空的圓筒；在殼體13的頂部設(shè)有防爆裝置4 ;在殼體13的內(nèi)腔上水平固定有一次導(dǎo)電桿9 ;所述一次導(dǎo)電桿9為中空的圓筒，一次導(dǎo)電桿9的兩端均延伸至殼體13的外側(cè)；在一次導(dǎo)電桿9的兩側(cè)端部連接有一次接線端子8;[0007]沿一次導(dǎo)電桿9的外壁依次繞有低功率測量繞組11和低功率保護繞組12 ;通過壓緊裝置6確保低功率測量繞組11與低功率保護繞組12緊密接觸；在低功率測量繞組11和低功率保護繞組12的內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)屏蔽筒7，在低功率測量繞組11和低功率保護繞組12的外側(cè)設(shè)有外屏蔽筒5，通過外屏蔽筒5與內(nèi)屏蔽筒7的相互扣合實現(xiàn)對低功率測量繞組11和低功率保護繞組12的電磁屏蔽；
[0008]所述的身部組件由繞組支撐桿14、屏蔽罩15和外絕緣套管16組成；繞組支撐桿14的頂端與外屏蔽筒5相連接，繞組支撐桿14的桿身上依次套有屏蔽罩15和外絕緣套管16 ;外絕緣套管16的頂部與殼體13，底部與底座18相連接；
[0009]底座18為矩形的盒體結(jié)構(gòu)，底座18的頂部分別與繞組支撐桿14的底端、外絕緣套管16的底部相連接；在繞組支撐桿14所包圍區(qū)域的底座18頂面上開有貫穿孔；此外在繞組支撐桿14底部端口處設(shè)有航空端子19，通過導(dǎo)線將低功率測量繞組11和低功率保護繞組12分別與航空端子19相連接，所述的底座18內(nèi)設(shè)有二次模數(shù)轉(zhuǎn)換器20，在底座18的側(cè)壁上設(shè)有光纖輸出端口 21 ;通過導(dǎo)線將二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器20與航空端子19相連接，通過光纖將二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器20與光纖輸出端口 21相連接；光纖輸出端口 21供用戶采集標準信號至控制室。
[0010]通過電線將二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器20與底座18外部的低壓電源相連接并取電。
[0011]本實用新型的有益效果體現(xiàn)在如下:
[0012]由于本實用新型的電子式電流互感器解決了二次模數(shù)轉(zhuǎn)換器受高壓電場下的電磁干擾影響，保證了電流互感器的精度，達到測量精度0.2S級，保護精度5TPE級要求，尤其在產(chǎn)品運行情況下，實現(xiàn)測量、計量的準確性，繼電保護設(shè)備運行的可靠性及安全性；同時二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器直接在低壓端供電，省去了價格昂貴的激光電能供電或取能線圈供電，降低了產(chǎn)品的制造成本，提高了二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器工作的穩(wěn)定性，并提高了產(chǎn)品的使用壽命。
[0013]1.本實用新型的一次電流感應(yīng)線圈亦即所述的低功率測量繞組11、低功率保護繞組12，是通過一種近似無損耗的鐵心線圈，將高壓一次電流變換為一個較小的電流，并通過不受高壓電磁干擾的導(dǎo)線，將電流信號傳送到所述二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器20，保證一次取樣的小電流準確性和穩(wěn)性，也即保證的信息源的準確性和穩(wěn)定性，同時也就為保證產(chǎn)品的準確性和穩(wěn)定性提供了可靠保證。
[0014]2.本實用新型是采用模擬信號通過不受高壓電磁干擾的導(dǎo)線，將模擬電流信號傳送到所述二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器20，保證了信號在傳輸過程中不會被損耗或干擾，保證了信號源的準確、可靠傳遞。
[0015]3.本實用新型所述的二次模數(shù)轉(zhuǎn)換器20，置于本實用新型所述底座部件18內(nèi)部，而所述底座部件18是處于產(chǎn)品的底部，屬于地電位，在模數(shù)轉(zhuǎn)換過程中沒有高壓電磁的干擾，保證了所述的二次模數(shù)轉(zhuǎn)換器20內(nèi)部電子器件的可靠工作，也就保證了在模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的過程中準確性和可靠性。
[0016]4.由于所述的二次模數(shù)轉(zhuǎn)換器20，置于本實用新型所述底座部件18內(nèi)部，極大方便了產(chǎn)品在運行中的維護、檢修。
[0017]5.所述的二次模數(shù)轉(zhuǎn)換器20使用的是低壓電源供電，省去了價格昂貴的激光電能供或取能線圈供電，降低了產(chǎn)品的制造成本，提高了二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器工作的穩(wěn)定性，并提聞了廣品的使用壽命。[0018]6.本實用新型引用了所述的航空端子19聯(lián)接光纖輸出端口 21，替代現(xiàn)行電子式電流互感器通用的普通光纖引出線板，連接方便可靠，對位不會差錯，保證了光纖聯(lián)接的可靠性和可操作性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為圖1的A區(qū)域的局部放大示意圖。
[0021]圖3為圖1的B區(qū)域的局部放大示意圖。
[0022]上圖中序號:防爆裝置4、外屏蔽筒5、壓緊裝置6、內(nèi)屏蔽筒7、一次接線端子8、一次導(dǎo)電桿9、低功率測量繞組11、低功率保護繞組12、殼體13、繞組支撐桿14、屏蔽罩15、外絕緣套管16、六氟化硫氣體干燥劑17、底座18、航空端子19、二次轉(zhuǎn)換器20、光纖輸出端Π 21。
[0023]具體的實施方式
[0024]現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)做進一步的說明。
[0025]參見圖1，一種電子式電流互感器，由頭部組件、身部組件和底座18組成；身部組件的頂部連接有頭部組件，身部組件的底部連接有底座18。
[0026]參見圖2，所述頭部組件由防爆裝置4、外屏蔽筒5、壓緊裝置6、內(nèi)屏蔽筒7、一次接線端子8、一次導(dǎo)電桿9、低功率測量繞組11、低功率保護繞組12和殼體13組成；其中，殼體13為上端封口且中空的圓筒；在殼體13的頂部設(shè)有防爆裝置4 ;在殼體13的內(nèi)腔上水平固定有一次導(dǎo)電桿9 ;所述一次導(dǎo)電桿9為中空的圓筒,一次導(dǎo)電桿9的兩端均延伸至殼體13的外側(cè)；在一次導(dǎo)電桿9的兩端分別連接有一次接線端子8 ；
[0027]參見圖2，沿一次導(dǎo)電桿9的外壁依次繞有低功率測量繞組11和低功率保護繞組12 ;通過壓緊裝置6確保低功率測量繞組11與低功率保護繞組12緊密接觸；在低功率測量繞組11和低功率保護繞組12的內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)屏蔽筒7，在低功率測量繞組11和低功率保護繞組12的外側(cè)設(shè)有外屏蔽筒5，通過外屏蔽筒5與內(nèi)屏蔽筒7的相互扣合實現(xiàn)對低功率測量繞組11和低功率保護繞組12的電磁屏蔽；
[0028]參見圖2，身部組件由繞組支撐桿14、屏蔽罩15和外絕緣套管16組成；繞組支撐桿14的頂端與外屏蔽筒5相連接，繞組支撐桿14的桿身上依次套有屏蔽罩15和外絕緣套管16 ;外絕緣套管16的頂部與殼體13的底部相連接；
[0029]參見圖3，底座部件18為矩形的盒體結(jié)構(gòu)，底座18的頂部分別與繞組支撐桿14的底端、外絕緣套管16的底部相連接；在繞組支撐桿14所包圍區(qū)域的底座18頂面上開有貫穿孔；
[0030]參見圖3，在繞組支撐桿14底部端口處設(shè)有航空端子19，通過導(dǎo)線將低功率測量繞組11和低功率保護繞組12分別與航空端子19相連接，其中連接航空端子19與低功率測量繞組11的導(dǎo)線自繞組支撐桿14的中空腔體內(nèi)穿過。
[0031]參見圖3，底座部件18內(nèi)設(shè)有二次模數(shù)轉(zhuǎn)換器20，在底座18的側(cè)壁上設(shè)有光纖輸出端口 21 ;通過導(dǎo)線將二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器20與航空端子19相連接，光纖輸出端口 21供用戶采集標準信號至控制室。通過電線將二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器20與底座18外部的低壓電源相連接。
[0032]參見圖3，在靠近底座18的繞組支撐桿14的下部上設(shè)有六氟化硫氣體干燥劑17。[0033]進一步地說，低功率測量繞組11和低功率保護繞組12均為鐵心線圈，即低功率測量繞組11和低功率保護繞組12均是近似無損耗的；低功率測量繞組11和低功率保護繞組12以電流感應(yīng)的方式檢測到的模擬量電流信號，通過不受高壓電磁干擾的導(dǎo)線，傳送至二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器20。
[0034]進一步地說，二次模數(shù)轉(zhuǎn)換器20負責將所自低功率測量繞組11和低功率保護繞組12傳輸來的模擬量電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并通過光纖傳輸?shù)娇刂剖抑袦y量、計量、保護裝置，再由控制室中測量、計量、保護裝置對高電壓線路電流實現(xiàn)計量、測量和繼電保護。
[0035]進一步地說，所述的防爆裝置4，負責在產(chǎn)品出現(xiàn)故障致殼體13內(nèi)的氣體壓力過高時首先碎裂，將殼體13內(nèi)的氣體排出，避免殼體13、絕緣套管16或底座18發(fā)生爆裂；
[0036]所述的殼體13的材質(zhì)為鋁鑄件，殼體13內(nèi)充有六氟化硫絕緣氣體；
[0037]所述的外屏蔽筒5和內(nèi)屏蔽筒7構(gòu)成了低功率測量繞組11和低功率保護繞組12的組合體屏蔽；一次導(dǎo)電桿9從外屏蔽筒5和內(nèi)屏蔽筒7的幾何中心穿過，并兩側(cè)向外水平延伸，且伸出殼體13。
[0038]所述的一次導(dǎo)線端子8串接在高壓線路上。
【權(quán)利要求】
1.一種電子式電流互感器，由頭部組件、身部組件和底座(18)組成；身部組件的頂部連接有頭部組件，身部組件的底部連接有底座(18);所述頭部組件由防爆裝置(4)、外屏蔽筒(5)、壓緊裝置(6)、內(nèi)屏蔽筒(7)、一次接線端子(8)、一次導(dǎo)電桿(9)、低功率測量繞組(11 )、低功率保護繞組(12 )和殼體(13 )組成；其中殼體(13 )為上端封口且中空的圓筒；在殼體(13)的頂部設(shè)有防爆裝置(4);在殼體(13)的內(nèi)腔上水平固定有一次導(dǎo)電桿(9);所述一次導(dǎo)電桿(9)為中空的圓筒,一次導(dǎo)電桿(9)的兩端均延伸至殼體(13)的外側(cè)；在一次導(dǎo)電桿(9)的兩端分別連接有一次接線端子(8);沿一次導(dǎo)電桿(9)的外壁依次繞有低功率測量繞組(11)和低功率保護繞組(12);通過壓緊裝置(6)確保低功率測量繞組(11)與低功率保護繞組(12)緊密接觸；在低功率測量繞組(11)和低功率保護繞組(12)的內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)屏蔽筒(7)，在低功率測量繞組(11)和低功率保護繞組(12)的外側(cè)設(shè)有外屏蔽筒(5)，通過外屏蔽筒(5)與內(nèi)屏蔽筒(7)的相互扣合實現(xiàn)對低功率測量繞組(11)和低功率保護繞組(12)的電磁屏蔽；所述身部組件由繞組支撐桿(14)、屏蔽罩(15)和外絕緣套管(16)組成；繞組支撐桿(14)的頂端與外屏蔽筒(5)相連接，繞組支撐桿(14)的桿身上依次套有屏蔽罩(15)和外絕緣套管(16);外絕緣套管(16)的頂部與殼體(13)的底部相連接；底座(18)為矩形的盒體結(jié)構(gòu)，底座(18)的頂部分別與繞組支撐桿(14)的底端、外絕緣套管(16)的底部相連接；在繞組支撐桿(14)所包圍區(qū)域的底座(18)頂面上開有貫穿孔； 其特征在于:在繞組支撐桿(14)底部端口處設(shè)有航空端子(19)，通過導(dǎo)線將低功率測量繞組(11)和低功率保護繞組(12)分別與航空端子(19)相連接，在底座(18)內(nèi)設(shè)有二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器(20)，在底座(18)的側(cè)壁上設(shè)有光纖輸出端口(21);通過導(dǎo)線將二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器(20)與航空端子(19)相連接，通過光纖將二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器(20)與光纖輸出端口(21)相連接；通過電線將二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器(20)與底座(18)外部的低壓電源相連接并取電。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電子式電流互感器；其特征在于:在靠近底座(18)的繞組支撐桿(14)的桿身上設(shè)有六氟化硫氣體干燥劑(17)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種電子式電流互感器；其特征在于:低功率測量繞組(11)和低功率保護繞組(12)均為鐵心線圈，即低功率測量繞組(11)和低功率保護繞組(12)均是近似無損耗的；低功率測量繞組(11)和低功率保護繞組(12)以電流感應(yīng)的方式檢測到的模擬量電流信號，通過不受高壓電磁干擾的導(dǎo)線，傳送至二次數(shù)模轉(zhuǎn)換器(20)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種電子式電流互感器；其特征在于:二次模數(shù)轉(zhuǎn)換器(20)負責將所自低功率測量繞組(11)和低功率保護繞組(12)傳輸來的模擬量電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并通過光纖傳輸?shù)缴衔粰C，再由上位機對高電壓線路電流實現(xiàn)計量、測量和繼電保護。
5.如權(quán)利要求1所述的一種電子式電流互感器；其特征在于:所述的防爆裝置(4)，負責在殼體(13)內(nèi)的氣體壓力過高時首先碎裂，將殼體(13)內(nèi)的氣體排出，避免殼體(13)、絕緣套管(16)或底座(18)發(fā)生爆裂；所述的殼體(13)的材質(zhì)為鋁鑄件，殼體(13)內(nèi)充有六氟化硫絕緣氣體；所述的外屏蔽筒(5)和內(nèi)屏蔽筒(7)構(gòu)成了低功率測量繞組(11)和低功率保護繞組(12)的組合體屏蔽；一次導(dǎo)電桿(9)從外屏蔽筒(5)和內(nèi)屏蔽筒(7)的幾何中心穿過，并兩側(cè)向外水平延伸，且伸出殼體(13);所述的一次導(dǎo)線端子(8)串接在高壓線路上。
6.如權(quán)利要求1所述的一種電子式電流互感器；其特征在于:二次模數(shù)轉(zhuǎn)換器(20)采用的型號為AJY-E03。
【文檔編號】G01R15/18GK203688621SQ201320728384
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】丁國成, 閆少春, 甄超, 李偉, 王劉芳, 余國鋼, 田宇, 陳慶濤, 黃前華, 蔡同甫, 孫明利 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)安徽省電力公司電力科學研究院, 安徽繼遠電網(wǎng)技術(shù)有限責任公司