[發(fā)明專利]開口式半環(huán)形抗干擾電流傳感器

在審

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• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104155501A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何為;周強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種開口式半環(huán)形抗干擾電流傳感器。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)中，電流互感器是作為電能計量和獲取繼電保護(hù)信號的重要電力設(shè)備，因此，電磁式電流互感器廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。近些年來，隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的容量不斷增大、電網(wǎng)的運(yùn)行電壓等級不斷提高，傳統(tǒng)的電磁式電流互感器存在以下問題：

1)互感器的傳感器部分絕緣結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜；

2)動態(tài)測量范圍小、頻帶窄；

3)大部分電流互感器依靠絕緣油作為主絕緣；

4)電磁式電流傳感器具有鐵芯，存在磁飽和的問題；

5)傳感器體積大、造價高且不易安裝。

羅氏線圈是一種空心環(huán)形的線圈，可以之間套在被測導(dǎo)體上測量電流，測量方式簡單易操作，但是傳統(tǒng)的羅氏線圈在測量電流的精度較低，且體積較大，特別是在高電壓、大電流輸電線路中測量電流時操作起來非常不方便。

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，需要設(shè)計出一種應(yīng)用于高電壓、大電流輸電線路電力系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種開口式半環(huán)形抗干擾電流傳感器，該傳感器基于羅氏線圈測量電流的原理研制，采用開口式設(shè)計，簡化了傳感器的結(jié)構(gòu)并提高了安裝的靈活性。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種開口式半環(huán)形抗干擾電流傳感器，包括兩塊環(huán)形PCB板，所述環(huán)形PCB板由布置有導(dǎo)線線圈的兩個半環(huán)形PCB板拼接而成，在環(huán)形PCB板的內(nèi)層環(huán)、中間層環(huán)和外層環(huán)上均設(shè)置有相應(yīng)的內(nèi)過孔、中間過孔和外過孔，外過孔—對應(yīng)的內(nèi)過孔—外過孔之間正反面布線形成大線匝，外過孔—相鄰的中間過孔—下一外過孔之間正反面布線形成小線匝；小線匝布線后導(dǎo)線跨到再下一外過孔重復(fù)大線匝布線；大線匝與小線匝交替布置在兩個半環(huán)形PCB板上，且兩個半環(huán)形PCB板的布線線路完全相同；兩個半環(huán)形PCB板之間的布線線路通過在拼接處的兩外過孔之間以插針繞線的方式連接起來。

進(jìn)一步的，圍繞環(huán)形PCB板的中心每隔α角度均勻設(shè)置外過孔，每隔2α角度均勻設(shè)置內(nèi)過孔，所述中間過孔間隔設(shè)置在兩內(nèi)過孔之間；且外過孔與內(nèi)過孔和中間過孔交替對應(yīng)，相互對應(yīng)的兩過孔與環(huán)形PCB板中心位于同一直線上。

進(jìn)一步的，所述α為5°，單片半環(huán)形PCB板上的外過孔有36個，內(nèi)過孔有18個，中間過孔有17個。

進(jìn)一步的，所述環(huán)形PCB板上的設(shè)置有至少三個連接鍵槽，且所述連接鍵槽處于同一圓環(huán)上。

進(jìn)一步的，所述兩半環(huán)形PCB板在拼接處形成凹凸交錯的兩條開口沿線。

進(jìn)一步的，所述兩半環(huán)形PCB板依靠絕緣壓板固定，所述絕緣壓板壓覆在開口沿線上，使絕緣壓板的一端位于上半環(huán)形PCB板，另一端位于下半環(huán)形PCB板；所述絕緣壓板再通過固定鎖將其兩端固定。

進(jìn)一步的，所述上半環(huán)形PCB板或者下半環(huán)形PCB板上還設(shè)置有兩個接線孔。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明采用開口式設(shè)計、對稱性布線、兩板串聯(lián)式連接以及采用大線匝與小線匝同時布線的設(shè)計，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、制作成本低；開口式的設(shè)計便于傳感器的安裝使用；相同兩塊PCB板的串聯(lián)使用，能夠有效抑制雜散磁場的干擾；采用PCB制作工藝，并采用小線匝的設(shè)計，能夠保證傳感器布線均勻、對稱，從而保證磁通全部穿過線圈等優(yōu)點。

本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其它優(yōu)點可以通過下面的說明書，權(quán)利要求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中：

圖1為本發(fā)明環(huán)形PCB板的整體結(jié)構(gòu)及布線示意圖；

圖2為本發(fā)明兩半環(huán)形PCB板分別的結(jié)構(gòu)及布線示意圖；

圖3為本發(fā)明測量電流的檢測系統(tǒng)實施方式圖；

圖4為圖3的檢測系統(tǒng)的硬件電路結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1-連接鍵槽；2-正面導(dǎo)線；3-絕緣壓板；4-固定鎖；5-開口沿線；6-外過孔；7-反面導(dǎo)線；8-中間過孔；9-接線孔；10-內(nèi)過孔。

具體實施方式

以下是本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。