[發明專利]輸電線路電流傳感器

在審

• 申請號: 202010393419.3
• 申請日: 2020-05-11
• 公開（公告）號: CN111398662A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 胡長鵬;金小伍
• 申請（專利權）人: 上海品研測控技術有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/18
• 代理公司: 上?？坡蓪＠硎聞账?特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 劉瑩

本發明公開一種輸電線路電流傳感器，包括：羅氏線圈模塊，其輸出信號是被測電流的微分電壓信號；積分器模塊，將微分電壓信號轉換為被測電流的電壓信號；隔直放大模塊，將積分器模塊的電壓信號濾除直流，再放大，輸出工頻信號和高頻電流信號；高通濾波模塊，其將高頻電流信號中的工頻及其諧波濾除，輸出大小幅值的高頻電流信號；實時監控測量輸配電線路工頻電流、高頻雷電流和高頻局放電流。本發明的優點是只有通過檢測到這些電流才能檢測到故障，實時有效地監控線路的安全運行。

技術領域

本發明涉及一種電流傳感器，特別涉及一種輸電線路電流傳感器。

背景技術

輸配電網錯綜復雜，電網中運輸的正常工頻電流需要得到監控和保護。雷擊會產生高頻雷電流；樹木倒伏在線路上，會產生高頻的局放電流。這些高頻電流都屬于故障電流，只有檢測到這些故障電流才能檢測到相應的故障，才能實時有效地監控線路的安全運行。

羅氏線圈是將導線均勻纏繞在大小均勻的非鐵磁性結構之上，通過繞線線圈感應電動勢，其輸出信號是對被測電流的微分電壓信號，需要通過積分器才能還原成被測信號，其具有帶寬高、不易飽和的特點，克服了傳統電磁式電流互感器的諸多缺點，非常適合輸配電系統電流的測量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是要提供一種有效監控線路安全的輸電線路電流傳感器。

為了解決以上的技術問題，本發明提供了一種輸電線路電流傳感器，包括

羅氏線圈模塊：輸出信號是被測電流的微分電壓信號；

積分器模塊：將微分電壓信號轉換為被測電流的電壓信號；

隔直放大模塊：將積分器模塊的電壓信號濾除直流，再放大，輸出工頻信號和高頻電流信號；

高通濾波模塊：將高頻電流信號中的工頻及其諧波濾除，輸出大小幅值的高頻電流信號；

所述上述模塊實時監控測量輸配電線路工頻電流、高頻雷電流和高頻局放電流，只有通過檢測到這些電流才能檢測到故障，實時有效地監控線路的安全運行。

所述高通濾波模塊輸出的小幅值的高頻電流信號經高增益放大模塊輸出。

所述羅氏線圈模塊為高頻羅氏線圈模塊，其帶寬至少2兆赫茲以上。

所述積分器模塊輸出的信號經電容電阻組成的隔直電路，到同相放大器的同相端，隔直放大模塊的輸出信號通過可調電阻調節，校準輸出精度。

所述高通濾波模塊包括四階高通濾波器和三階高通濾波器，經四階高通濾波器濾除低頻信號輸出幅值大的高頻電流信號，經三階高通濾波器濾除低頻信號輸出幅值小的高頻電流信號。

本發明的優越功效在于：

1） 本發明將工頻電流和高頻電流分開輸出，簡化工頻和高頻的分析，為檢測有效電流和故障電流提供了有效技術支持，為信號處理提供巨大的便利性；工頻輸出可以一直監控線路中的正常電流大??；

2） 本發明高頻電流輸出部分濾除了工頻信號，為高頻分析提供極大的便利，行波中工頻含量很少，因此濾除工頻不會對原波形的分析帶來很大影響，而工頻的存在使得截取波形變得困難，因此濾除工頻便能很好的捕捉到行波信號；

3） 行波發生的大小變化很大，大的到上百千安培，小的就幾安培，兩個量程的輸出可以將大小故障分開，便于仔細地分析故障；

4） 本發明傳感器需要配合高頻的羅氏線圈，提高了羅氏線圈本身的固有頻率，提高整個采集的頻帶，一般電流傳感器無法達到這么高的頻率。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：