[實用新型]一種單芯雙繞組的取能沖擊大電流傳感器

有效

• 申請號: 201720593020.3
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN206818781U
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 曾憲武;毛天奇;王先鋒;仇國滔;田地;張黎;胡勇;徐朝;吳雪冬;尤明洋
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本實用新型涉及電流采集領域，具體涉及一種單芯雙繞組的取能沖擊大電流傳感器。

背景技術

電力系統中出現的沖擊大電流主要包括雷電流、內部過電壓引起的大電流。在電力系統中，對雷電流進行監測，能準確了解雷電流的特性，對研究雷電特性、分析雷害事故、鑒定雷擊跳閘事故責任、探討防雷對策及為絕緣配合設計提供精確的原始數據等具有十分重要的理論和現實意義；雷電流及輸電線路雷擊信息測量新技術的提出可以獲得全世界普遍缺乏的實測雷電流參數，并對現有參數進行有效校正，完善雷擊模型。電力系統中還包括系統內部能量裝換和傳遞等引起的過電壓，同樣會在輸電線路等上產生沖擊大電流。沖擊大電流可能由許多因素引起，給事故的分析判斷帶來困難，因此開發一套能完整記錄沖擊大電流波形和各種參數，并將記錄的數據保存存儲的設備，能為工作人員分析事故提供強有力的依據，最后根據電氣設備的絕緣特性和保護特性及記錄的過電壓參數為絕緣配合和過電壓防護提供依據和幫助。

目前沖擊大電流測量方法主要有：磁鋼棒法、雷電定位系統、磁帶法、羅氏線圈法。綜合考慮靈敏度、測量精度、能夠測量完整雷電流波形及時間、成本等因素，基于羅氏線圈的測量方法最適合用于沖擊大電流波形的測量記錄。但羅氏線圈法使用時，仍有一定的局限。

首先，現有的羅氏線圈法所使用的傳感器系統硬件要求較高，成本昂貴，同時往往結構復雜，體積較大，不便于安裝使用；信號處理系統與線圈需通過電纜連接，在輸電電路等應用場所，需較長的電纜線，同時在復雜的電磁環境下，需考慮絕緣、信號屏蔽等問題，難以實現。

其次，因為沖擊大電流通道周圍電磁環境復雜，電源的供給是傳感器應用關鍵問題之一。因傳感器及信號采集裝置需安裝在桿塔等靠近高壓輸電線路的位置，不可能使用常規電源。不僅如此，由于工作在野外，需要長期免維護，對電源的可靠性提出了很高的要求。可能用于雷電過電壓的供能方式主要包括：太陽能供能、激光供能、感應取能等。太陽能供能受地域影響大，光電轉換效率低，缺乏長期免維護能力；激光供能成本較高，同時需低壓電源產生激光，限制了應用范圍；現有感應取能方法多通過電磁感應由輸電線路取能，只能應用于有輸電線路的場所，應用范圍較窄，同時損耗系統能量，影響輸電線路其他設備的運行。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種單芯雙繞組的取能沖擊大電流傳感器，該電流傳感器針對雷電過電壓通道周圍復雜電磁環境下，電源的供給困難的問題，利用沖擊大電流傳感器線圈結構，設計感應取能，汲取沖擊大電流的能量，無需外部電源供應，不損耗系統能量。。

本實用新型的目的是通過這樣的技術方案實現的，一種單芯雙繞組的取能沖擊大電流傳感器，包括硅鋼磁芯1、取能繞組2、測量繞組3、線圈屏蔽殼4、電路單元屏蔽殼5和通訊接口6；所述電路單元屏蔽殼內設置有信號處理單元和能量調理單元，所述能量調理單元與信號處理單元連接，所述信號處理單元與通訊接口連接；所述硅鋼磁芯置于線圈屏蔽殼內，所述取能繞組采用間繞的方式纏繞于硅鋼磁芯的右半部分，取能繞組通過接孔連接到能量調理單元；所述測量繞組采用間繞的方式纏繞于硅鋼磁芯的左半部分，測量繞組通過接孔連接到信號處理單元；所述線圈屏蔽殼上分別設置有延縱向延伸和延橫向延伸的縫隙。

進一步，所述電路單元屏蔽殼與線圈屏蔽殼為一體結構。

進一步，所述通訊接口設置于金屬屏蔽結構內。

進一步，所述能量調理單元包括依次連接的過壓保護模塊、整流模塊、充電電容、降壓模塊和穩壓模塊。

進一步，所述過壓保護模塊包括連接于取能繞組與整流模塊之間的瞬態浪涌電壓抑制管D2。

進一步，所述過壓保護模塊還包括連接于整流模塊與充電電容之間的瞬態浪涌電壓抑制管D3。

進一步，所述信號處理單元包括用于定期采集通訊數據的非易失性鐵電存儲器電路，所述非易失性鐵電存儲器電路與通訊接口連接。

由于采用了上述技術方案，本實用新型具有如下的優點：

1、針對雷電過電壓通道周圍復雜電磁環境下，電源的供給困難的問題，利用沖擊大電流傳感器線圈結構，設計感應取能，汲取沖擊大電流的能量，無需外部電源供應，不損耗系統能量。

2、取能單元與信號處理單元緊靠線圈安裝，采集信號自動存儲于非易失性存儲器，工作時無需任何接線，解決了電能、信號的傳輸問題。

3、本實用新型結構簡單，成本低廉，操作簡便，便于安裝使用，能應用于多種場合。

附圖說明