[發明專利]一種磁場對消的大電流檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201710539565.0
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107356800B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 湯曉君;周生;邱偉;席磊磊;劉帥
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/18;G01R15/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王萌

1.一種磁環磁場對消的大電流檢測裝置，其特征在于：包括套在同一根待測導線上的兩個磁環，兩個磁環在待測導線上纏繞角度均大于360度，但小于540度，其中一個磁環在待測電流的導線纏繞的角度略大于另外一個磁環在待測電流的導線纏繞的角度，并且兩個磁環的纏繞方式保證導線上流通電流時兩個磁環上的磁場方向相反，從而形成磁場對消，使得磁環中只剩余小部分磁通；兩個磁環的一端固定連接，另外一端的連接處留有氣隙缺口，該氣隙缺口處安裝有檢測磁場的傳感器；并且在其中一個磁環上纏繞有補償線圈，用來補償導線中電流流通時在磁環中存在的剩余磁通；兩個磁環組合類“凹”字形結構，并且磁環的開口方向與待測電流的導線延伸方向相互垂直；

兩個磁環在各自的交匯處留有距離空間，避免磁力線在兩個磁環內部各自形成閉合的磁回路；

兩個磁環在各自的交匯處的距離d應滿足以下述表達式，

d>D²m₀r_m/a

其中，r_m為磁環的磁阻，D為磁環的直徑，a表示測量準確度等級，m₀為空氣磁導率；

磁環磁場對消的大電流檢測裝置還包括有：調理電路、微處理器和補償電流控制器，其中，檢測磁場的傳感器的輸出信號接入到調理電路，調理電路的輸出信號連接微處理器，微處理器輸出控制信號給補償電流控制器，補償電流控制器的輸出端與磁環的補償線圈連接。

2.根據權利要求1所述的一種磁環磁場對消的大電流檢測裝置，其特征在于：兩個磁環均由高導磁材料制成，直徑、材料相同。

3.一種基于權利要求1所述的一種磁環磁場對消的大電流檢測裝置的檢測方法，其特征在于：若檢測的是直流電流，待測導線上流通電流時，兩個磁環上的磁通量大小不同，方向相反，由此導致兩個磁環形成的磁通互相抵消大部分，留有小部分，該小部分磁通被檢測磁場的傳感器獲取到并經過處理后，最后通過調節磁環上補償線圈的電流，使得補償電流在磁環中產生的磁通與原剩余的小部分磁通完全抵消。

4.根據權利要求3所述的一種磁環磁場對消的大電流檢測方法，其特征在于：所述的待測電流的大小通過測量出的補償電流值乘以系數即可得到，所述的系數是根據給定的標準待測電流和測出的補償電流值的比值得到的。