有源高壓數字電流傳感電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電流傳感電路，特別是關于一種有源高壓(工作電壓大于10KV)數字電流傳感電路。
【背景技術】
[0002]目前，電子式電流互感器(CT)相對于電磁式電流互感器而言，傳統的電流互感器都是以磁芯為中心繞線方式制做，在高壓電氣場合應用已經暴露出一些致命弱點:
[0003]1、絕緣問題:傳統電磁式電流互感器采用的空氣絕緣，油紙絕緣，氣體絕緣以及串級絕緣都不能滿足電壓等級日趨增加，柜體或安裝環境日益緊湊的要求。
[0004]2、誤差問題: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，導磁率急降使誤差在過渡過程中增加。
[0005]3、磁芯批振:由于電流互感器電感飽和作用引起的持續且高幅值諧振過電壓。
[0006]4、由于電磁式互感器的鐵芯，因此動態測量范圍有限。
[0007]5、電磁式互感器輸出端開路時導致高壓危險。
[0008]6、無變比輸出為全量化信息。
[0009]另外還有重量大，成本高，易產生干擾；不易數字連接，油性絕緣還有爆炸的風險。因此，現有的電磁式電流互感器難以滿足電力系統在線檢測的高精度要求。
【發明內容】
[0010]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種有源高壓數字電流傳感電路，其抗電磁干擾性能較好，在強電磁環境中保證信號的精確性和可靠性，且體積小、重量輕、低成本。
[0011]為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案:一種有源高壓數字電流傳感電路，其特征在于:其包括電源電路和信號檢測處理發送電路；所述電源電路、信號檢測處理發送電路分別與高壓側繞組連接，所述信號檢測處理發送電路輸出端并聯光纖和RF端口，所述信號檢測處理發送電路由所述電源供電；所述信號檢測處理發送電路包括采樣電路、信號調制電路、算法電路和輸出接口電路；所述采樣電路完成小信號放大，用于采集高壓側繞組電流信號并傳輸至所述信號調制電路；所述信號調制電路用于調制高壓側繞組電流信號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轉換成光信號。
[0012]進一步，所述電源電路由易飽和磁芯線圈和電流收集電路構成。
[0013]進一步，所述有源高壓數字電流傳感電路還包括信號接收端，所述信號檢測處理發送電路將采集到的高壓側繞組電流信號處理后，經所述光纖或RF端口傳輸至所述信號接收端進行信號逆變轉換后輸出。
[0014]本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優點:1、本實用新型以數字化輸出，簡化了互感器與二次設備的接口，避免了信號在傳輸、儲存和處理中的附加誤差，提高了系統可靠性。2、本實用新型的數字信號通過光纖或射頻形式向外傳輸，抗電磁干擾性能好，在強電磁環境中保證信號的精確性和可靠性。3、本實用新型為純電子電路，無鐵芯，不存在磁飽和、鐵磁諧振現象，線性度好，絕緣簡單，動態測量范圍大、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、本實用新型的二次測量電路(即信號檢測處理發送電路)與檢測電路(即信號接收端)之間傳輸通道采用射頻或光纖，與高壓側絕緣可靠，信號檢測處理發送電路與信號接收端之間的絕緣介質是光纖盒空氣，故沒有高壓漏電引發人身安全事故的危險。5、本實用新型電子式電流互感器適應了電力計量與保護數字化、微機化和自動化發展的潮流。
[0015]本實用新型可以廣泛在電流互感器領域中應用。本實用新型的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且部分信息閱讀說明書更顯而易見。
【附圖說明】
[0016]附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認為是對本實用新型的限制。
[0017]圖1是本實用新型的電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述，附圖構成本申請一部分，并與本實用新型的實施例一起用于闡釋本實用新型。但本領域的技術人員應該知道，以下實施例并不是對本實用新型技術方案作的唯一限定，凡是在本實用新型技術方案精神實質下所做的任何等同變換或改動，均應視為屬于本實用新型的保護范圍。
[0019]如圖1所示，本實用新型提供一種有源高壓數字電流傳感電路，其包括電源電路、信號檢測處理發送電路和信號接收端；電源電路、信號檢測處理發送電路分別與高壓側繞組連接，信號檢測處理發送電路輸出端并聯光纖和RF端口，信號檢測處理發送電路由電源供電。信號檢測處理發送電路將采集到的母線(即高壓側繞組)電流信號處理后經光纖或RF端口傳輸至信號接收端，進行信號逆變轉換，經信號逆變轉換終端轉化成目標信號供其它二次設備選用。其中，光纖是連接高壓二次電路與接收信息端的介質，光纖未參與對電流的取樣，因此，本實用新型的電流傳感電路實際上是光纖傳輸，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]上述實施例中，信號檢測處理發送電路包括采樣電路、信號調制電路、算法電路和輸出接口電路。采樣電路完成小信號放大，用于采集母線(即高壓側繞組)電流信號并傳輸至信號調制電路；信號調制電路用于調制母線電流信號并傳輸至算法電路；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轉換成光信號。其中，算法電路的量化過程是非寄存器的計算，而是使用數字電路完成計算。
[0021]上述實施例中，電源電路由易飽和磁芯線圈和電流收集電路構成，這樣可以有效克服現有技術中:一次電流大時電源電壓高，容易燒壞；一次電流小時電源輸出不足以帶動其它電路工作等問題。由于信號調制電路安裝在高壓側且采集母線電流，此處空間有強大的電磁輻射，這些輻射將對采樣電路產生較強的電磁干擾，因此采樣電路的電源供應和工作穩定性十分重要。本實用新型采用特制小電流互感器取一次電流能，電源電路工作時一次電流可以在寬達20A-200kA，高電流不燒壞，低電路時能供電；且電源電路內部采取特有的防電壓及電流浪涌損毀電路。
[0022]上述各實施例僅用于說明本實用新型，各部件的結構、尺寸、設置位置及形狀都是可以有所變化的，在本實用新型技術方案的基礎上，凡根據本實用新型原理對個別部件進行的改進和等同變換，均不應排除在本實用新型的保護范圍之外。
【主權項】
1.一種有源高壓數字電流傳感電路，其特征在于:其包括電源電路和信號檢測處理發送電路；所述電源電路、信號檢測處理發送電路分別與高壓側繞組連接，所述信號檢測處理發送電路輸出端并聯光纖和RF端口，所述信號檢測處理發送電路由所述電源供電； 所述信號檢測處理發送電路包括采樣電路、信號調制電路、算法電路和輸出接口電路；所述采樣電路完成小信號放大，用于采集高壓側繞組電流信號并傳輸至所述信號調制電路；所述信號調制電路用于調制高壓側繞組電流信號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轉換成光信號。2.如權利要求1所述的有源高壓數字電流傳感電路，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成。3.如權利要求2所述的有源高壓數字電流傳感電路，其特征在于:所述有源高壓數字電流傳感電路還包括信號接收端，所述信號檢測處理發送電路將采集到的高壓側繞組電流信號處理后，經所述光纖或RF端口傳輸至所述信號接收端進行信號逆變轉換后輸出。
【專利摘要】本實用新型涉及一種有源高壓數字電流傳感電路，其包括電源電路、信號檢測處理發送電路和信號接收端；所述電源電路、信號檢測處理發送電路分別與高壓側繞組連接，所述信號檢測處理發送電路輸出端并聯光纖和RF端口，所述信號檢測處理發送電路由所述電源供電；所述信號檢測處理發送電路將采集到的高壓側繞組電流信號處理后經所述光纖或RF端口傳輸至所述信號接收端，進行信號逆變轉換，經信號逆變轉換終端轉化成目標信號供其它二次設備選用。本實用新型抗電磁干擾性能較好，在強電磁環境中保證信號的精確性和可靠性，且體積小、重量輕、低成本，可以廣泛在電流互感器領域中應用。
【IPC分類】G01R19/25
【公開號】CN205067587
【申請號】CN201520784991
【發明人】涂衍軍, 童祝穩, 吳孝兵
【申請人】杭州佰盟智能開關有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年10月10日