[發(fā)明專利]一種非侵入式磁通聚集器及電流檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111171504.6
• 申請日: 2021-10-08
• 公開（公告）號: CN113899932A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐欣;楊豪杰;譚文鍇;柴金超;黃晟;李曉萌;潘一彬;何洋
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 主分類號: G01R15/20
• 分類號: G01R15/20;G01R19/00
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 黃藝平

本公開實施例中提供了一種非侵入式磁通聚集器及電流檢測方法，屬于測量技術(shù)領(lǐng)域，具體包括：兩個軟磁，兩個所述軟磁對稱設(shè)置在TMR傳感器的敏感軸兩側(cè)；兩個所述軟磁之間的縫隙形成空氣間隙。通過本公開的方案，在TMR傳感器的敏感軸兩側(cè)對稱設(shè)置軟磁，并通過兩個軟磁形成空氣間隙，在減小干擾信號影響的前提下能有效放大待測電路的磁場，提高傳感器的靈敏度，實現(xiàn)剩余電流磁場精準(zhǔn)測量，提高了檢測的效率、適應(yīng)性和安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開實施例涉及測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種非侵入式磁通聚集器及電流檢測方法。

背景技術(shù)

目前，電流作為電力系統(tǒng)中的一個重要參數(shù)，電流測量領(lǐng)域在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中始終保持活躍的狀態(tài)。隨著智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的部署和推進，配網(wǎng)電磁環(huán)境變得更加復(fù)雜，電力系統(tǒng)對電流傳感技術(shù)提出了更高的要求，這也使得電流傳感器向著高靈敏度、高響應(yīng)頻率的方向發(fā)展。而住宅內(nèi)走線大多采用墻體暗敷走線，墻內(nèi)布線錯綜復(fù)雜，易引發(fā)漏電事故，產(chǎn)生微弱剩余電流。墻內(nèi)線路具體位置不明，剩余電流隨機存在于設(shè)備內(nèi)部導(dǎo)電體與地形成的回路中，隱蔽性強。由于剩余電流多為埋藏墻體內(nèi)部的供電線路引起絕緣輕微破損導(dǎo)致，無法使用穿孔鉗表對線路剩余電流進行檢測，采用破壞墻體排除故障成本較高且不易操作。

可見，亟需一種檢測效率、適應(yīng)性和安全性高的非侵入式磁通聚集器。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本公開實施例提供一種非侵入式磁通聚集器及電流檢測方法，至少部分解決現(xiàn)有技術(shù)中存在操作復(fù)雜，檢測效率和安全性較差的問題。

第一方面，本公開實施例提供了一種非侵入式磁通聚集器，包括：

兩個軟磁，兩個所述軟磁對稱設(shè)置在TMR傳感器的敏感軸兩側(cè)；

兩個所述軟磁之間的縫隙形成空氣間隙。

根據(jù)本公開實施例的一種具體實現(xiàn)方式，所述軟磁為T型。

根據(jù)本公開實施例的一種具體實現(xiàn)方式，所述空氣間隙的值為所述軟磁規(guī)格內(nèi)的最小值；

所述軟磁的長寬比的范圍為0.75-0.85；

所述軟磁的內(nèi)長比和所述軟磁的面積為所述軟磁規(guī)格內(nèi)的最大值。

第二方面，本公開實施例提供了一種電流檢測方法，應(yīng)用于如上述公開實施例中任一項所述的非侵入式磁通聚集器，所述方法包括：

提供一磁通聚集器和待測線路；

將所述磁通聚集器放置于待測線路對應(yīng)的目標(biāo)磁場中，得到電壓值；

通過偏最小二乘法分別對所述磁通聚集器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和退磁因子進行建模，得到所述退磁因子與所述結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)；

根據(jù)所述關(guān)聯(lián)系數(shù)計算所述退磁因子的數(shù)值；

根據(jù)所述退磁因子的數(shù)值和所述電壓值計算所述待測線路的電流量。

根據(jù)本公開實施例的一種具體實現(xiàn)方式，所述通過偏最小二乘法分別對所述磁通聚集器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和退磁因子進行建模，得到所述退磁因子與所述結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)的步驟，包括：

將所述結(jié)構(gòu)參數(shù)建立自變量矩陣，以及，將所述退磁因子建立因變量矩陣；

將所述自變量矩陣和所述因變量矩陣進行電磁仿真操作，得到所述關(guān)聯(lián)系數(shù)。

根據(jù)本公開實施例的一種具體實現(xiàn)方式，所述根據(jù)所述退磁因子的數(shù)值和所述電壓值計算所述待測線路的電流量的步驟，包括：

根據(jù)所述退磁因子的數(shù)值和所述磁通聚集器對應(yīng)的相對磁導(dǎo)率計算放大因子；

根據(jù)所述放大因子和所述電壓值，計算所述待測線路的電流量。