專利名稱:高精確度電流測量方法
技術領域:
本發明涉及一種電流的測量方法,特別是涉及一種直接在三相線上進行電流的測量方法。
目前,在電力系統中電參數的測量普遍采用電磁式電流互感器,隨著國民經濟的發展,帶動電力系統的長足發展,電網調度自動化,無人值守變電站、智能開關柜、智能開關、智能斷路器、設備自動化、數字化、網絡化、集成化,已成為必然趨勢。電參數檢測的要求越來越高,電參數檢測不僅反映電流,還反映相位、波形、突變率。目前電流檢測方法基本可分為四種,即電磁式電流互感器、光電式電流互感器、霍爾式電流互感器、電阻式電流互感器。電流互感器在過渡過程中,在短路情況下需要完成其特定作用,而過渡過程中一次電流非周期分量大,衰減慢,容易引起誤動作。電磁式電流互感器雖簡單可行,但隨著電力傳輸容量的不斷提高,電壓等級已達500KV,下一個電壓等級可能達到750KV或1000KV。此時,傳統的電流互感器的一些局限性越來越突出,且價格在不斷增加。此外,電流互感器還有其固有的磁飽和、鐵磁諧振、動態范圍小、頻帶窄、功耗大、消耗大量銅和矽鋼等原材料,且安裝、運輸困難、體積大、笨重,有油易燃易爆等缺點。基于霍爾效應原理的電流互感器,理論上可行,但由于霍爾元件的溫度系數大,穩定性差,故測量精度不高,給應用帶來很大的限制。電阻式電流傳感器基于歐姆定律的電流測量,其電特性好,結構簡單,但如有短路電流極易損壞,目前一般應用于10A以下小電流控制系統中。
目前世界注意力已集中到基于FALADAY磁光效應原理的光電傳感技術(optical current transformet簡稱OCT)。與傳統的電磁電流互感器相比,光電式電流互感器具有抗電磁干擾、無飽和、測量范圍大、頻帶寬、數字信號傳輸、體積小重量輕等優點。但由于磁光材料費爾德數不可能很大,光在材料中必須實現多次反射(目的是增加光程,提高靈敏度),并受溫度影響,而光學系統所要求精密性存在設計及制造困難,因此小電流區域存在測量缺陷,雖經30年努力3M等公司聲稱已研制成功OCT,但到目前為止還沒有見到真正商品化的OCT。
本發明的目的,是提供一種操作簡單、測量精度高、不受溫度影響、體積小、無絕緣困擾的高精確度電流測量方法。
本發明的目的,是通過下述技術方案來實現的,即高精確度電流測量方法,包括線性放大器、數字電壓表、電阻R1、R2、R銅、R銅溫補。R銅為一段1cm以上的銅導體、R銅溫補為一段銅漆包線。銅漆包線的一端與銅導體的一端固定連接,銅漆包線纏在銅導體上,銅漆包線的另一端與線性放大器的輸入負端連接。銅導體的另一端與線性放大器的輸入正端連接。線性放大器的輸出端經數字電壓表V接地。線性放大器的輸入負端經R1與其輸出端連接,線性放大器的輸入正端經R2接地。銅導體按在被測相線上。在數字電壓上可直接讀出電壓V值。該電壓值隨電流強度、 故,可推導出 其中K為常數。
上述R銅溫補也可為一帶絕緣層的片狀銅電阻或是一個帶絕緣層的筒狀銅電阻。R銅溫補也可設置在銅導體內部。
因此,從數字電壓表上讀出電壓值代入上述公式便可測出電流強度。
上述測量方法,也可采用在銅導體內部或外部設置多個銅溫補電阻、線性放大器和一個直流電壓表組成的測量電路。均在保護之例。
在環境溫度-40~C~85℃,導體溫度-50~200℃的情況下,電流測量精度可達到2‰,測量范圍為1‰一3000%。測量精度極高,優于已知的各種電流互感器。另外還具有操作方便、價格低廉、安全可靠、攜帶方便等優點。
圖1是本發明的一種實施例的測量電路原理圖,圖2是圖l的等放電改圖。下面結合附圖對本發明作進一步說明。
高精確度電流測量方法,包括纏繞有漆包線1的銅導體2、線性放大器3、數字電壓表4和電阻R1,R2。漆包線1的電阻為R銅溫補。銅導體2的電阻為R銅。漆包線1的一端與銅導體的一端固定連接其另一端接線性放大器3的輸入負端,銅導體2的另一端接線性放大器3的輸入正端。線性放大器3的輸入負端經電阻R1接線性放大器3的輸出端。線性放大器3的輸入正端經R2接地,線性放大器3經數字電壓表4接地。R1為600Ω、R2為20Ω、線性放大器為3140,數字電壓表為3150表。銅導體12串接在被測線路中,通過測得電壓V值,并通過公式 可得電流值,精確度達到2‰。
權利要求
1.高精確度電流測量方法,包括電阻(R1)、電阻(R2)、電阻R銅、電阻R銅溫補、線性放大器(3)、數字電壓表(4),其特征在于A、R銅為銅導體(2),銅導體(2)的一端接線性放大器(3)的輸入正端,其加一端與電阻(R銅溫補)的另一端與線性放大器(3)的輸入負端連接;線性放大器的輸入負端經電阻(R1)接性放大器(3)的輸入正端經電阻(R2)接地B、銅導體(2)串接在被測線路中;C、將從數字電壓表現4)讀出的電壓值V代入公式 即可測出電流強度值。
2.根據權利要求1所述的高精確度電流測量方法,其特征在于所述的電阻R銅溫補為漆包線(1),漆包線(1)纏繞在銅導體(2)上。
3.根據權利要求1所述的高精確度電流測量方法,其特征在于所述的電阻R銅溫補也可為設置在銅導體外部或內部的帶絕緣層的片狀銅電阻或筒狀銅電阻,并由線性放大器組成的測量電路。
全文摘要
高精確度電流測量方法,是將纏在銅導體上的漆包線的一端接線性放大器的輸入負端,另一端接銅導體的端,銅導體的另一端按線性放大器的輸入正端。線性放大器的輸出端經數字電壓表接地,線性放大器的輸入負端經R
文檔編號G01R19/32GK1295253SQ0012330
公開日2001年5月16日 申請日期2000年11月24日 優先權日2000年11月24日
發明者李璞 申請人:李璞