圍。另一種是兩個霍爾配合一定的元器件組成的傳感器,其輸出是差分形式。該種雙霍爾電流傳感器方案能夠從信號源頭上抑制溫度漂移和共模干擾,改善了電流傳感器的穩定性和線性度,且具有自補償和線性校正的特征,可以對微安數量級的微弱電路信號進行在線采集。
[0022]2、在本實用新型中,通過利用雙霍爾元件為核心敏感元件用于隔離檢測電流的模塊化產品,由于霍爾元件本身能夠產生霍爾效應,因而它的工作原理是采用磁平衡式原理,即當電流流過一根長的直導線時,在導線周圍產生磁場,磁場的大小與流過導線的電流大小成正比,這一磁場可以通過霍爾元件來聚集,然后用雙霍爾元件進行檢測,由于磁場的變化與雙霍爾元件的輸出電壓信號有良好的線形關系,因此可利用雙霍爾元件測得的輸出信號,直接反應出導線中的電流大小,并且雙霍爾元件的優勢在于它的準確度更高,響應更快,溫漂小,特別是在復雜電場環境下,雙霍爾元件具有較強的抗磁化和抗極化的特性,因而可以實現交流、直流、脈沖信號等的精確和穩定測量。
[0023]3、在本實用新型中,通過在磁芯上加載上交流信號之后,磁芯的磁通密度將在正向和反向來回充磁和退磁,在這個過程會打斷外部電磁場對磁芯的磁極化過程。所以可以很好的避免磁芯的磁極化,有利于提高本實用新型的檢測精度和使用壽命。
[0024]4、在本實用新型中,在所有引入導線、引出導線和其他有必要的部分均可選擇加裝惰性氣體二極管和TVS 二極管防止大電流破壞電路系統。由于TVS 二極管啟動時間快,但是放電持續能力較差;而惰性氣體二極管的啟動時間慢,放電持續能力強。所以兩者同時使用能夠很好的解決電路保護問題。
[0025]5、在本實用新型中,復雜的電磁場除了會對磁芯造成磁極化的影響外,還可能影響電子電路的穩定工作。所以本實用新型通過設置屏蔽殼體和絕緣殼體來實現電磁隔離,去耦濾波等功能,從而使系統能夠長時間穩定運行。而且通過設置上述屏蔽殼體和絕緣殼體,有利于減少了磁芯的漏磁量,相應提高測量精度,同時也可有效屏蔽周邊電磁場的干擾,減少測量誤差。
[0026]6、在本實用新型中,電流傳感器由納米非晶材料、雙霍爾元件、納米非晶材料固定管和屏蔽外殼構成。為了方便安裝,我們將納米非晶材料做成HALF結構。在納米非晶材料安裝完畢之后使用固定管固定,以保證傳感器在工作時該材料能夠較好的對接。本實用新型在選擇磁性材料時,充分考慮到了大電流沖擊的問題。所以我們選擇納米非晶和非晶軟磁作為電流傳感器的磁芯材料。非晶軟磁和納米非晶材料具有很好的恢復能力,在承受瞬間的大電流沖擊之后,可以很好的恢復。
[0027]7、在本實用新型中,當避雷器漏電電流的直流信號經過第一線圈繞組后在磁芯中產生的磁場被聚集到雙霍爾元件上,雙霍爾感應到這部分磁通密度之后將產生電壓,雙霍爾元件產生的電壓信號經運算放大器的放大作用來完成對輸入電源的放電控制,使得輸入電源的正接口向第二線圈繞組上輸出反向補償電流,補償電流產生的磁通與避雷器漏電電流所產生的磁通方向相反,通過運算放大器對反向補償電流的控制,使磁芯中的磁通密度始終為定值,此時第二線圈繞組上補償電流再經過測量電阻R1的后輸入到地面,通過電流表對測量電阻R1內流通的電流數值,并根據該電流數值進行比例運算即得出避雷器泄露電流的直流信號值,以上檢測過程不僅電路結構簡單、制備成本低,而且檢測準確性高、能夠保證信號檢測精度。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實用新型中實施例一的電路原理框圖。
[0029]圖2為本實用新型中所述數據采集單元的結構示意圖。
[0030]圖3為圖2中各部件的電路原理框圖。
[0031 ]圖4為本實用新型中所述環形殼體的安裝示意圖。
[0032]圖5為本實用新型中兩個所述霍爾電路模塊的電路原理框圖。
[0033]圖6為本實用新型中實施例二的電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0034]下面參照【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0035]實施例一
[0036]參照圖1。一種特高壓直流避雷器泄露電流的在線偵測系統,包括一設置于直流避雷器附近的檢測裝置1、用于將該檢測裝置1獲得的泄露電流檢測結果進行傳輸的數據發送裝置、數據接收裝置、中央監控裝置以及移動終端3。所述數據發送裝置為公網信號發射單元5,數據接收裝置為公網信號接收單元6。公網信號發射單元5和公網信號接收單元6可以通過移動公網(GSM網絡或GPRS網絡)實現數據傳輸,本實施例中公網信號接收單元6優選GSM網絡或GPRS網絡的調制解調器,公網信號發射單元5優選GSM網絡或GPRS網絡的通訊模塊。所述中央監控裝置包括后臺處理器40以及儲存器41,所述后臺處理器40的輸入端連接于所述數據接收裝置,所述后臺處理器40的輸出端分別連接于所述移動終端3以及上述儲存器41,所述后臺處理器40的輸入端還連接有一加密單元42,所述儲存器41的輸出端連接有一終端顯示器43。所述數據接收裝置的使能端連接于所述數據發送裝置的輸出端,所述中央監控裝置的使能端連接于所述數據接收裝置的輸出端,所述中央監控裝置的輸出端連接與所述移動終端3的使能端。通過上述設置,維修人員可以及時通過所述中央監控裝置以短信息或者其他的形式獲知直流避雷器泄露電流的相關信息,從而既避免維護人員在惡劣天氣頻繁巡查避雷器故障點,降低維修人員觸電的風險,減少恢復線路供電所需的時間。
[0037]在本實施例中,可以構建成一個匯集各地特高壓直流避雷器狀態各種監測數據的云平臺,其大體包括通過網絡聯接的云服務器(即為所述中央監控裝置)、云客戶端(即為所述移動終端3)和至少一個測量終端(即為設置于各電網中各特高壓直流避雷器上的檢測裝置1或者其他直流避雷器狀態信息的檢測儀器和設備,這些檢測儀器和設備的功能包括有可以實現測量避雷設備或電信、電氣及電子機臺等設備的接地電阻值、漏電流及諧波、靜電等的變化)。在該系統正常運行時,測量終端通過網絡聯接將測量數據傳輸至云服務器,云客戶端從云服務器上獲取所需測量數據,用戶通過云客戶端對測量數據進行查詢、顯示、輸出、利用、評估等操作,實現了傳統測量技術無法完成的對位于不同現場的相關聯對象的協調或關聯測量,從而縮短了測量時間,實現對多個測量終端同時進行實時監控和對被測對象的遠程測量,同時有利于科學分析和研究雷擊現象。
[0038]參照圖1。所述檢測裝置1包括數據采集單元10、數據處理單元11、保護電路單元12、電源單元13以及一采集保護模塊14。
[0039]所述電源單元13的電能輸出端分成四路,分別電連接于保護電路單元12的電能輸入端、采集保護模塊14的電能輸入端、數據采集單元10的電能輸入端以及數據處理單元11的電能輸入端。在工作時,避雷器電流的輸出端分成兩路,一路連接于所述數據采集單元10的使能端,另一路連接于所述采集保護模塊14的使能端,所述采集保護模塊14的輸出端連接于所述保護電路單元12的使能端,所述數據處理單元11的使能端設有兩路,一路連接所述數據采集單元10的輸出端,另一路連接所述保護電路單元12的輸出端,當避雷器電流小于或等于1毫安時,采集保護模塊14不動作,而數據采集單元10啟動并對電流進行信號采集和數據處理后經由數據處理單元11輸出;當避雷器電流大于1毫安時,數據采集單元10不動,而采集保護模塊14啟動,所述檢測裝置1對輸入呈現高阻態,此時不進行信號采集和數據處理,并經由數據處理單元11輸出。
[0040]參照圖1、圖2、圖3、圖4和圖5。所述數據采集單元10包括電流傳感器7、功率放大器8、電路米集模塊9。
[0041 ] 參照圖1、圖2、圖3、圖4和圖5。所述電流傳感器7包括一環形殼體70、一呈C形布置的磁芯71以及兩霍爾電路模塊72,所述環形殼體70內設置有一容置空間700,所述磁芯71上分別繞設有一第一線圈繞組710以及一第二線圈繞組711,并且該磁芯71安裝于所述容置空間700內,兩所述霍爾電路模塊72裝設于所述容置空間700內并且其兩端與所述磁芯71的兩端鄰接,兩所述霍爾電路72模塊之間連接有一電橋73,所述第一線圈繞組710的輸入端與避雷器漏電流電連接,所述第二線圈繞組711的輸入端與所述功率放大器8的一輸出端電連接,所述功率放大器8的另一輸出端與所述電路采集模塊9電連接,所述第二線圈繞組711所產生的磁通密度方向與所述第一線圈繞組710的磁通密度方向相反。
[0042]參照圖1、圖2、圖3、圖4和圖5。各所述霍爾電路模塊72均包括一霍爾元件720以及與該霍爾元件720相串聯的一調整電阻722,所述霍爾電路模塊72的控制電流端并聯接入于一直流恒流電源723的1+和1-,并且兩所述霍爾電路模塊72的輸出端也并聯為VH+和VH-的數據接點721,所述功率放大器8包括一與所述數據接點721輸出端電連接的運算放大器80、一第