[發明專利]用于測量交流電的直流分量的裝置

有效

• 申請號: 201310318584.2
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103575958A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: M.奧斯特羅戈斯卡;F.格雷基;M.斯澤夫齊克;W.皮亞塞基;P.巴爾塞雷克;M.富爾齊克
• 申請（專利權）人: ABB技術有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐予紅;王忠忠

技術領域

本發明涉及用于測量交流電的直流分量，在其中出現交流電的低直流分量和交流電的交流分量的高振幅的電流測量系統中適用的裝置。

背景技術

包括帶有被測量電流的導體、圍繞帶電流的導體放置的以帶有間隙的磁芯形式的磁路及放置在磁芯間隙中的磁場傳感器的系統屬于最常用的電流測量系統。這些系統操作而沒有反饋控制環路。如果測量系統配有放置在磁芯上的二次繞組，該繞組與磁場傳感器和促使電流在二次繞組中流動的另外電源系統連接，則這是帶有反饋控制環路操作的系統。

上面提及的系統為大量應用提供了令人滿意的測量范圍。其特征是以電壓或電流信號形式表示導體中被測量電流的值和波形。對于直流分量和交流分量兩者來說，這些測量系統的輸出信號與測量電流成比例。直流分量指值在給定有限時間間隔中恒定的電流，而交流分量指值在給定時間間隔周期性交替的電流。專利NO.?US4682101中示出在現有技術中帶有反饋的傳統系統。帶有被測量電流的導體放置在磁芯窗口中。磁芯與導體同軸放置，并且它具有其中放置有磁場傳感器的氣隙。來自場傳感器的信號被供應到信號轉換/放大系統，并且隨后供應到在芯上纏繞的二次繞組以及進一步供應到連接到二次繞組的測量系統。

上述解決方案的缺點在于如果在被測量電流的直流分量與交流分量之間有大的不成比例，例如大約10000倍，則要求具有大的測量分辨率的十分精確的測量系統。在此類系統中，來自更低若干數量級的直流分量的測量信號能夠處在轉換系統的噪聲級，這在最差情況下使得測量直流分量變得不可能。在其中直流分量測量重要，同時不要求交流分量的精確測量的情況下，上述缺點是至關重要的。

發明內容

用于使用載流導線（導線周圍放置了提供有間隙的磁芯，間隙中放置了帶絕緣端子的磁場傳感器）測量交流電的直流分量的裝置的本質在于它包括由放置在芯上的單匝線圈的形式形成的短路補償繞組。

優選的是，短路補償繞組具有管狀導電環的形式。

優選的是，管狀導電環具有環面的形狀，管狀導電環由上半部和下半部兩個半部組成，該兩個半部永久性相互機械和電連接。

備選地，短路補償繞組具有由環面的形狀形成的線圈的形式，線圈由網狀結構的管狀導電環的兩個半部形成，該兩個半部永久性相互既機械連接又電連接。

優選的是，短路補償繞組由銅或鋁制成。

優選的是，在環的內表面與芯的外表面之間存在絕緣層。

根據本發明的裝置的系統的優點在于其簡單的設計，該設計允許在其中交流分量的值更大許多倍，甚至直流分量的值小于交流分量的0.01?%的情況下精確測量交流電的直流分量。

附圖說明

根據本發明的裝置在附圖中示為實施例的示例，其中，圖1以具有示出測量傳感器的位置的部分破斷面的透視圖示出以實施例的第一形式的裝置，圖2?-?以前視圖示出在芯間隙內，來自圖1的破斷面的表面的片段，以及圖3?-?以透視圖示出以本發明的實施例的第二形式的裝置。

具體實施方式

用于測量交流電的直流分量的裝置包括載流導線1，圍繞載流導線放置了提供有間隙3的磁芯2。在芯2中的間隙中，放置了帶絕緣端子5的磁場傳感器4，通過絕緣端子裝置連接到附圖中未示出的測量系統。在芯2上，放置了由單匝線圈形式形成的補償繞組，補償繞組在實施例的第一形式中具有由上半部6a和下半部6b兩個半部組成的以環面的形狀的導電管狀環6的形式，該兩個半部沿環面的周緣永久性相互機械和電連接，并且其形成用于芯2和用于位于封閉管狀環6內的傳感器4的導電掩蔽。環6的半部6a和6b的外表面分別提供有用于在其中放置傳感器4的端子5的楔口7a和7b。在本發明實施例的第二形式中，補償繞組9具有由網狀結構的導電管狀環的兩個半部9a和9b形成的以環面形狀形成的線圈的形式，該兩個半部沿環面的周緣永久性相互機械和電連接。在此實施例中，傳感器4的絕緣端子5通過繞組9形成的網眼被引出到繞組9外。

在本發明實施例的兩種形式中，補償繞組6和9的形狀能夠與環面形狀不同，并且具體而言，形成此繞組的環的橫截面能夠具有三角形、正方形、矩形、六邊形等形狀。類似地，芯能夠具有不同橫截面，這不會更改本發明的本質。視芯2的橫截面的形狀而定，補償繞組的形狀應在其橫截面是類似地，以維護在這些元件之間互相關的可能性，并且使它們最小化。