CN101441932B - 链式高压传感装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种链式高压传感装置，具体地说是可以广泛应用于配网自动化等远程监测***的数据采集、通讯装置等小功率设备提供可靠电源。特征是所述绝缘外壳内安装链式传感器，所述链式传感器采用若干个铁心两两串联捆扎在一起，组成公共铁心部分，在公共铁心部分首末两端及捆扎的铁心上绕制有传感器的电感绕组即线圈，电感绕组即线圈相互串联排列成链式分段铁心，在最末一个电感绕组即线圈上，同时绕有一个二次绕组，用以输出安全的低电压。本发明便于批量生产、无需专用设备，造价低；空载损耗小、噪声低、节能环保，可满足供电部门及高压用户防止人身触电事故及电气参数信号采集需要独立可靠的电源的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种链式高压传感装置，具体地说是可以广泛应用于配网自动化等远程监测***的数据采集、通讯装置等小功率设备提供可靠电源。
背景技术
随着我国城乡电网建设的迅速发展，电网结构愈加强化和完善，城市配网自动化***等新技术相继试点和推广。为解决配网电气参数信号采集及户外独立可靠的电源，同时，为解决高压带电设备的指示等需求，研制经济实用、性能优良、体积小而且合理(理想的是直立式结构，占地面积小)、造价低的高压电气参数/功率型传感装置，一直是电网建设有待解决的重要课题。
如果采用普通的电压/电流互感器或感应式带电指示器，不但体积大、造价高、安装不方便而且容易误触发。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种链式高压传感装置，便于批量生产、无需专用设备，造价低；空载损耗小、噪声低、节能环保，可满足供电部门及高压用户防止人身触电事故及电气参数信号采集需要独立可靠的电源的需求。
按照本发明提供的技术方案，包括绝缘外壳，特征是所述绝缘外壳内安装链式传感器，所述链式传感器采用若干个铁心两两串联捆扎在一起，组成公共铁心部分，在公共铁心部分首末两端及捆扎的铁心上绕制有传感器的电感绕组即线圈，电感绕组即线圈相互串联排列成链式分段铁心，在最末一个电感绕组即线圈上，同时绕有一个二次绕组，用以输出安全的低电压，利用最末端的次级绕组的有无电压来判断高压是否带电。
所述公共铁心部分的同一铁芯中不同线圈产生的磁通为相同方向。所述链式分段铁心可以采用叠片式，也可以采用卷铁心式。
所述铁心为口字形铁心。所述绝缘外壳采用柱式瓷套管或硅橡胶套管。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
1、由于采用链式结构，与传统的电压/电流互感器相比，装置造价、体积、安装位置均大大压缩和节省，电气参数测量精度不低于1.0级。
2、由于内部各段铁心与线圈之间的绝缘要求较低，且铁心可以与相应的线圈等电位，避免了电位悬浮、局部放电等不利于装置长期可靠运行的因素。
3、整个装置采用串联式结构，配置灵活，生产成本低，适合批量生产，适用范围广。
4、利用最末端的电磁元件次级的有无电压来判断高压是否带电，同时，次级提供小功率(不大于5VA)的充电电源，为配网自动化等远程监测***的数据采集、通讯装置等小功率设备提供可靠电源，所以兼有“高压带电指示”和“小功率充电电源”(不大于5VA)的双重功能。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明外形结构示意图。
图3为本发明装置在中心点直接接地情况下的接线示意图。
图4为本发明装置在中心点非直接接地情况下的接线示意图。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中实施例作进一步描述：
本发明各分段铁心的尺寸(导磁率选择、铁心截面和窗口尺寸)和线圈(导线截面和匝数)，根据装置电压、电气参数采样要求以及充电电源功率等设计要求确定(在批量、系列化生产时，可以批量生产各个“标准分段”)。“链式”数量一般根据工作电压的高低设计确定。
如图1、图2所示：链式传感器包括：口字形铁心1、电感绕组即线圈2及外壳3。以某一电压等级为例，口字形铁心1(共三只)，电感绕组即线圈2(共四只)。随着电压等级和所选材料及结构设计的具体情况，铁心和线圈的数量各不相同，一般来讲，线圈数量比铁心数量多一只。
所述链式传感器采用三只口字形铁心1两两串联捆扎在一起，组成公共铁心部分，在公共铁心部分首末两端及捆扎的铁心上绕制有传感器的电感绕组即线圈2，电感绕组即线圈2相互串联排列成链式分段铁心，在最末一个电感绕组即线圈2上，同时绕有一个二次绕组，用以输出安全的低电压，利用最末端的次级绕组的有无电压来判断高压是否带电。
本发明传感器的特点是：铁心采用链式结构，与现有的各种电流互感器或电压互感器结构形式不同，所用铁心1均由口字形铁心组成。图1是将三只口字形铁心两两串联“捆扎”在一起，组成公共铁心部分。在公共铁心上绕制有传感器的电感绕组即线圈2(分“电感线圈”和“降压线圈”两种，一般在近地端的一只线圈是降压线圈，其余均是电感线圈)；各电感绕组相互串联连接成高压一次绕组(注意极性，应保证同一铁芯截面中不同线圈产生的磁通为相同方向)，(如图1所示，高压一次绕组输出端子为A、O)其这就是“链式”排列。在近地端的电感绕组上，同时绕有一个低压二次绕组(如图1所示，低压二次绕组输出端子为a、b)，用以降压输出安全的低电压(次级绕组一边接地)作为高压是否有电的带电指示器，同时二次绕组输出大小合适的低电压，用于向小功率装置电源充电。
各链式分段铁心可以采用叠片式，也可以采用卷铁心式(卷铁心式空载损耗更低)；相应的工作绕组和控制绕组采用“预制式”(单独制作，装配时套入铁心即可)，或者是“圈绕式”(必须采用专门的线圈绕制设备)，视用户需求和生产单位设备条件而定。
本发明外部示意图如图2所示，绝缘外壳3一般采用柱式瓷套管或硅橡胶套管。将图1所示的链式传感器置于柱式瓷套管或硅橡胶套管内部，链式传感器的直立形式与绝缘外壳的柱式巧妙地组合，安装可不占用空间，而且其功能既不同于简单的电容分压式高压带电指示器，也不同于普通的PT、CT(电压、电流互感器)。(图2中3、4分别代表低压二次绕组的接线端子，图1降压线圈的低压引线a，b分别连接在3、4端子上)。绝缘外壳的上下端部有M12的内螺纹，分别连接高压线圈的A、O引线。
本发明电气接线图如图3所示。图3适用于中心点直接接地方式。传感器的第一节铁心的高压引出线A连接于顶部(采用M12螺栓紧固)，顶部再与保护用高压熔断器RDa相连接，高压熔断器RDa与高压电源A相连接，底部同样采用M12螺栓紧固(与顶部结构相同)并接地。
图3适用于中心点非直接接地方式。分别将三只传感器顶部与保护用的高压熔断器RDa、RDb、RDc相连接，高压熔断器RDa、RDb、RDc分别与电源A、B、C连接，三只传感器底部相连后，再接地。三个二次绕组，可以分别接入电源指示，或者是供应小功率电源，还有一只备用。这一接线，适用于中心点非直接接地方式。
Claims (5)
1.一种链式高压传感装置，包括绝缘外壳(3)，其特征是所述绝缘外壳(3)内安装链式传感器，所述链式传感器采用若干个铁心(1)两两串联捆扎在一起，组成公共铁心部分，在公共铁心部分首末两端及捆扎的铁心上绕制有传感器的电感绕组即线圈(2)，电感绕组即线圈(2)相互串联排列，在最末一个电感绕组即线圈(2)上，同时绕有一个二次绕组，用以输出安全的低电压，利用最末端的二次绕组的有无电压来判断高压是否带电。
2.根据权利要求1所述的链式高压传感装置，其特征在于所述的公共铁心部分的同一铁心(1)中不同线圈产生的磁通为相同方向。
3.根据权利要求1所述的链式高压传感装置，其特征在于所述铁心采用叠片式或卷铁心式。
4.根据权利要求1所述的链式高压传感装置，其特征在于所述的铁心(1)为口字形铁心。
5.根据权利要求1所述的链式高压传感装置，其特征在于所述的绝缘外壳(3)采用柱式瓷套管或硅橡胶套管。
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