[發明專利]合抱式電壓、電流測量聯合裝置

無效

• 申請號: 200710009118.0
• 申請日: 2007-06-21
• 公開（公告）號: CN101071143A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 林琳;林紀秋
• 申請（專利權）人: 林紀秋
• 主分類號: G01R15/14
• 分類號: G01R15/14;G01R19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及工頻(交流)電壓及電流的測量設備，具體說是一種合抱式電壓、電流測量聯合裝置。

背景技術

目前，人們在測量電壓的時候，通常都把測量儀表同被測量線路進行金屬性的連接或接觸。在測量高電壓的時候，除了進行連接或接觸外，還要借助電壓互感器把高、低電壓隔離開來，并使之變換成為成比例的低電壓信號后，再進行測量。這樣，隨著電壓等級的升高，電壓互感器的絕緣要求就必須提高，外型尺寸相應增大，成本勢必攀升，價格昂貴。對傳統的電磁式電壓互感器來說，還存在抗電磁干擾能力差，測量精度低，動態響應范圍窄，易飽和和鐵磁諧振等問題。在測量電流的時候，通常使用帶鐵芯的線圈式電流互感器，把待測量的大電流變換成為成比例的小電流信號，再進行測量。隨著被測電流的增大和被測電流電壓的升高，電流互感器的絕緣就必須提高，鐵芯尺寸相應增大，成本也增加了。同時，對于這種電磁式的電流互感器來說，同樣也存在抗電磁干擾能力差，測量精度低，動態響應范圍窄，易飽和等問題。并且，目前在測量電壓電流的時候，一般都把測量裝置分成各自獨立的兩個物理結構產品，即為兩個各自獨立的互感器，這不僅增大了空間體積，也加大了維護的工作量和成本。尤其在高電壓的情況下，更使得產品的重量、體積、價格成倍增加。

從包括中國專利在內的有關資料檢索表明，目前尚未見到由非觸式無互感器的電壓采樣器及非環繞的線圈式電流采樣器與電子型信號處理、測量電路等構成的測量單元，并由它們構成的合抱式聯合裝置的相關的報道。

發明內容

本發明的目的是要克服現有技術的不足，提供一種對帶電載流導體周圍存在的交變電磁信號進行接收、處理和測量的非觸式無互感器的電子型電壓測量單元和非環繞的線圈式電子型電流測量單元構成的聯合裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種合抱式電壓、電流測量聯合裝置，其特征是：一個非觸式無互感器的電子型電壓測量單元的電壓采樣器，被固定安裝在一個金屬制成的半環容器內，半環容器與被測帶電導體之間是絕緣層和絕緣屏蔽層，所述的帶電導體的絕緣屏蔽層與半環容器的接觸部分需清除，電壓采樣器與其對應帶電導體之間的絕緣層和絕緣屏蔽層處半環容器內壁開有小孔，且半環容器與帶電導體的絕緣屏蔽層必須接地；半環容器內的電壓采樣器的另一端與屏蔽電纜的內芯連接，屏蔽電纜與半環容器的連接處由螺母緊固；所述的屏蔽電纜其屏蔽層必須接地；屏蔽電纜內芯的另一端連接至公知的電子線路裝置形成半環形電壓測量單元；所述的電子線路裝置的外部為金屬外殼，金屬外殼必須接地。

一個非環繞的線圈式電子型電流測量單元的電流采樣器，被固定安裝在一個金屬制成的半環容器內，半環容器與被測帶電導體之間是絕緣層和絕緣屏蔽層，所述的帶電導體的絕緣屏蔽層與半環容器的接觸部分需清除，且半環容器與絕緣層接觸的內壁應是非金屬材料的；所述的半環容器與導體絕緣屏蔽層必須接地；所述的半環容器內的電流采樣器由一個纏繞在半環形骨架上的線圈構成，該線圈固定在半環容器內，線圈的兩端用屏蔽的雙絞線連接至公知的電子線路裝置形成電流測量單元；屏蔽雙絞線與半環容器用螺母固定，屏蔽層必須接地；電子線路裝置的外部為金屬外殼，金屬外殼必須接地。

將電流單元和電壓單元的二個半環容器對接，合抱后由螺絲緊固在被測導線上形成一個環形整體，再分別把各自信號屏蔽線接入相應的公知電子線路裝置內，即可以實現對電壓和電流的測量了。

或者說它本身就是一個電磁輻射源，它輻射的電磁信號的強弱與帶電體的電壓值和流經它的電流值有著比例關系。本發明致力于這種關系的研究，提供的由非觸式無互感器的電壓采樣器和非環繞的線圈式電流采樣器及后接的電子型處理測量電路構成的聯合裝置，就是通過對帶電的載流導體輻射出的電磁信號進行接收、處理和測量到電磁信號的強弱、大小，從而得到該電帶電體上所具有的相應電壓值和電流值，或者說就測量到了待測線路上的電壓及電流，并且，在物理結構上把電壓采樣器和電流采樣器分別做成二個半環的形式，當安裝在絕緣的導體上時(例如：絕緣樹脂電纜或GIS的某段圓筒)，二個半環合抱成一個環形后固定，再把信號接入處理、測量裝置即可。這樣，就節省了絕緣成本，減少了空間體積。

本發明除了具備有電子式互感器的大部分優點外，該裝置不需要同被測量線路進行金屬性的連接或接觸，不需要常規的電磁式互感器，也不需要使空芯式線圈嚴格環繞帶電導體的做法，即可把與被測量線路上的電壓、電流成比例的電磁信號轉換成模擬信號，再轉換成數字信號并顯示出來，也可以再經過轉換，以電信號或光信號的形式傳給計量系統，保護系統或相量量測接收系統。