[發(fā)明專(zhuān)利]一種電流檢測(cè)裝置和校準(zhǔn)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710007191.4
• 申請(qǐng)日: 2007-02-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101216542A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙化賓
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 趙化賓
• 主分類(lèi)號(hào): G01R35/00
• 分類(lèi)號(hào): G01R35/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電能計(jì)量領(lǐng)域，涉及一種電流檢測(cè)裝置及校準(zhǔn)方法，特別涉及以Rogowski線圈為傳感器的電流檢測(cè)裝置和校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)

目前，公知的以Rogowski線圈為傳感器的電流檢測(cè)裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)RIS)的校準(zhǔn)方法一直不完善，有待發(fā)展。

當(dāng)前，RIS裝置的量程范圍一般覆蓋20A-300KA，特殊情況下，量值還會(huì)更高。

公知的對(duì)Rogowski線圈的認(rèn)識(shí)[1]，一直是將Rogowski線圈接積分器即可構(gòu)成電流檢測(cè)裝置。這種認(rèn)識(shí)存在幾十年，它已成為經(jīng)典理論，不容質(zhì)疑。即使在這種認(rèn)識(shí)指導(dǎo)下構(gòu)建的RIS裝置的校準(zhǔn)陷入困境，人們也沒(méi)有懷疑過(guò)這種認(rèn)識(shí)本身有問(wèn)題，卻將問(wèn)題歸為Rogowski線圈的測(cè)量原理不完善、有缺陷。

公知的RIS裝置校準(zhǔn)方法有兩種，一種是直接方法，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電流源輸入電流I1，RIS裝置測(cè)得電流I2，從而可以測(cè)出RIS的校準(zhǔn)系數(shù)K＝I1/I2。

此方法實(shí)際上行不通。原因很簡(jiǎn)單：

首先，若有上百K高量值標(biāo)準(zhǔn)電流源，則設(shè)備龐大，無(wú)法移動(dòng)，而RIS也同樣設(shè)備龐大，無(wú)法移動(dòng)，不具備整體送檢條件；若拆開(kāi)RIS，部分送檢，則破壞RIS工作基本狀態(tài)。

這種方法量值傳遞和溯源的最高量值會(huì)受到標(biāo)準(zhǔn)電流源最高量值和負(fù)荷能力限制，RIS的最高量值不能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電流源最高量值。目前，國(guó)家法定計(jì)量機(jī)構(gòu)提供的標(biāo)準(zhǔn)電流源量值和負(fù)荷較小，約100A-1000A，按此方法，不能對(duì)量值高達(dá)幾百KA的RIS進(jìn)行量值的傳遞和溯源。

另一種是間接方法[1]，需要送檢Rogowski線圈，建立實(shí)驗(yàn)電路，配置標(biāo)準(zhǔn)互感器，通過(guò)將Rogowski的互感M和標(biāo)準(zhǔn)互感器Ms相比較，確定互感系數(shù)。然后，將互感系數(shù)及整個(gè)電路中所有器件的參數(shù)，代入整體電路計(jì)算公式，完成RIS校準(zhǔn)。按此方法校準(zhǔn)RIS裝置，要將整個(gè)RIS電路全部拆開(kāi)，測(cè)量所有器件的參數(shù)。

在不拆開(kāi)RIS電路的情況下，無(wú)法進(jìn)行校準(zhǔn)。此方法破壞RIS裝置的完整性，實(shí)際上無(wú)操作性可言。

發(fā)明內(nèi)容

目前現(xiàn)實(shí)需求尋找一種不限制最高量值，不需要大信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)電流源，不測(cè)定Rogowski線圈的互感系數(shù)，不需要拆開(kāi)RIS裝置，易被公眾、廠家、用戶(hù)、第三方國(guó)家法定計(jì)量機(jī)構(gòu)共同接受和使用的RIS裝置和校準(zhǔn)方法。

本發(fā)明目的提供一種RIS裝置和校準(zhǔn)方法實(shí)現(xiàn)上面要求。

所需儀器比較常見(jiàn)，電壓表、電流表的準(zhǔn)確度比RIS裝置標(biāo)定的準(zhǔn)確度高一個(gè)或兩個(gè)數(shù)量級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)電流源只要100A左右，標(biāo)準(zhǔn)電壓源只要幾毫伏到幾十伏，全部是國(guó)家法定計(jì)量機(jī)構(gòu)常見(jiàn)的小型移動(dòng)儀器。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

將RIS裝置中Rogowski線圈的取樣環(huán)節(jié)連接電壓跟隨器，或者用電阻組合切換，在切換分壓器實(shí)現(xiàn)量程切換時(shí)，保持取樣環(huán)節(jié)的電阻相對(duì)Rogowski線圈不變化。同時(shí)，由于Rogowski線圈內(nèi)阻是常量，Rogowski線圈兩端的電壓與被測(cè)量電流成正比。也就是說(shuō)，在切換取樣環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)量程切換時(shí)，Rogowski線圈與取樣環(huán)節(jié)構(gòu)成的回路阻抗沒(méi)有變化。用標(biāo)準(zhǔn)可變電壓源代替Rogowski線圈后，RIS裝置工作狀態(tài)保持不變。用標(biāo)準(zhǔn)可變電壓源模擬Rogowski線圈測(cè)量電流時(shí)輸出的電壓，向后端電路提供高量值量程校準(zhǔn)需要的電壓，完成全部量程的校準(zhǔn)。

本發(fā)明的有益效果是，正本清源，使公眾從被誤導(dǎo)的技術(shù)困境中解脫出來(lái)，找出公知的RIS裝置不可高量值傳遞和溯源的根源，找到易被公眾、廠家、用戶(hù)、第三方國(guó)家法定計(jì)量機(jī)構(gòu)共同接受和使用的新的簡(jiǎn)便可行RIS裝置和校準(zhǔn)方法，有力推動(dòng)RIS的實(shí)用化行業(yè)應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的RIS裝置和校準(zhǔn)方法原理圖。

圖中

①-模擬Rogowski線圈提供電壓信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)可變交流電壓源

②-標(biāo)準(zhǔn)可變交流電流源

③-垂直穿過(guò)Rogowski線圈的金屬導(dǎo)體

④-Rogowski線圈

⑤-切換開(kāi)關(guān)

⑥-取樣電阻

⑦-波段開(kāi)關(guān)，擲c接觸點(diǎn)接通最小量程，擲d接觸點(diǎn)接通較小量程，擲e接觸點(diǎn)接通較大量程，擲f接觸點(diǎn)接通最大量程。

⑧-電壓跟隨器

⑨-積分放大器

具體實(shí)施方式