CN102360886A - 一种电磁、电子混合式电流互感器 - Google Patents
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Abstract
一种电磁、电子混合式电流互感器，将常规电磁式铁芯二次线圈，罗戈夫斯基线圈或低功率铁芯线圈固定在金属屏蔽罩内，一次导电杆穿过金属屏蔽罩的中心，常规电磁式铁芯二次线圈通过穿过二次导线管的电缆与设置于底座上的接线端子连接，罗戈夫斯基线圈或低功率铁芯线圈与穿过二次导线管的屏蔽信号线连接，在电流互感器的高电压端与低电压端之间充有绝缘介质。本发明充分发挥电磁式电流互感器和电子式电流互感器的优点，解决了目前以数字量输出的电子式互感器和全数字式电能表组成的电能计量装置的计量合法性尚未被计量监管部门和电力企业、电力用户认可的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种电流互感器，尤其涉及一种电磁、电子混合式电流互感器。
背景技术
电子式互感器具有绝缘性能良好、体积质量小、安全环保、暂态特性好、频率范围宽、抗干扰能力强等诸多优点，是互感器技术的发展方向。经过国内外长期研究和试运行，目前电子式互感器已进入实用化阶段，电子式互感器广泛运行在各类发输配电***中。根据电子式电流互感器的高压端是否需要供电电源，电子式互感器分为有源式和无源式两种。过去一般认为无源电子式电流互感器基于法拉第（Faraday）磁光效应，测量一次电流的传感器可以采用块状玻璃或全光纤两种方式；采用罗戈夫斯基（Rogowski）线圈或低功率铁芯线圈（LPCT）作为测量传感器的电子式互感器过去通常归类为有源电子式电流互感器，因为它们都基于电磁感应原理，通常要求在高压端对传感器输出的电压信号进行采样并转换为数字信号，信号采集单元及其供电电源要求布置在互感器的高压端，然后通过光纤将数字信号传送到低压侧供给电力二次保护、测控和计量***。采用罗戈夫斯基线圈或低功率铁芯线圈的有源电子式电流互感器为高压端的信号采集单元提供电源通常有两种方式，一种是通过一次电流取能线圈供电；另一种是在低压侧采用大功率激光电源，通过光纤向高压端的信号采集单元供电。有源电子式电流互感器具有以下明显不足：
1）信号采集单元及其供电电路等电子元器件布置在高压端，处于高电压、大电流的强干扰和高温环境，对电子电路和元器件的抗干扰性能和寿命提出了很高的要求；
2）信号采集单元和供电电路处于高压端，无法直接接地，处于电位悬浮状态，对电子电路的抗干扰设计要求苛刻；
3）为信号采集单元供电的大功率激光电源成本高，使用寿命普遍较短；
4）激光电源和取能线圈切换供电时容易造成电子式互感器的不正常输出。
为克服有源电子式互感器的上述问题，国内外一些厂家研发出采用罗戈夫斯基线圈或低功率铁芯线圈的无源电子式电流互感器，其绝缘结构与常规电磁式电流互感器基本一致。这种基于电磁感应原理的无源电子式电流互感器的全部电子电路（包括采集单元及其供电电源）处于低压端，避免了电子电路处于高电压、大电流的强干扰和高温环境，并且可以接地，使采集单元及其供电电源具有较强的抗干扰能力，其供电方式可以任意采用可靠的直流或交流电源直接供电，无须使用大功率激光电源供电，同时这种设计便于采集单元及其供电电源的检修和维护。
但是，采用罗戈夫斯基线圈或低功率铁芯线圈的无源电子式电流互感器在测量稳定性、可靠性，使用寿命等方面，与常规的电磁式电流互感器相比，还存在差距。
尤其重要的是，计量互感器作为国家强制检定的计量器具，《中华人民共和国计量法》及其配套法律、法规有严格的管理规定，相关的国家、行业技术标准对计量互感器及其二次回路也有明确的技术要求。目前，由电子式互感器组成的电能计量装置的计量合法性尚未被计量监管部门和电力企业、电力用户认可，具有法律效力的电能计量装置中仍然必须使用常规电磁式电流互感器。
发明内容
为了充分发挥电磁式电流互感器和电子式电流互感器的优点，解决电子式电流互感器作为计量器具在电能计量装置的管理和技术要求方面存在的问题，本发明提供了一种电磁、电子混合式电流互感器，将常规电磁式铁芯二次线圈，罗戈夫斯基线圈或低功率铁芯线圈固定在金属屏蔽罩内，一次导电杆穿过金属屏蔽罩的中心，常规电磁式铁芯二次线圈通过穿过二次导线管的电缆与设置于底座上的接线端子连接，罗戈夫斯基线圈或低功率铁芯线圈与穿过二次导线管的屏蔽信号线连接，在电流互感器的高电压端与低电压端之间充有绝缘介质。
本发明充分发挥电磁式电流互感器和电子式电流互感器的优点，解决了目前以数字量输出的电子式互感器和全数字式电能表组成的电能计量装置的计量合法性尚未被计量监管部门和电力企业、电力用户认可的问题。
附图说明
图1为本发明实施例1的电磁、电子混合式电流互感器结构示意图。
图2为本发明实施例2的电磁、电子混合式电流互感器结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的一种电磁、电子混合式电流互感器。
实施例1
如图1所示，本发明的一种电磁、电子混合式电流互感器，将常规电磁式铁芯二次线圈1，罗戈夫斯基线圈2固定在金属屏蔽罩5内，一次导电杆4穿过金属屏蔽罩5的中心，常规电磁式铁芯二次线圈1通过穿过二次导线管6的电缆8与设置于底座10上的接线端子11连接，罗戈夫斯基线圈2与穿过二次导线管6的屏蔽信号线7连接，在电流互感器的高电压端与低电压端之间充有绝缘介质9。
绝缘介质9可以是SF6气体或变压器油。
常规电磁式铁芯二次线圈1输出的电流与一次线圈的电流值成比例关系，输出为1A、2A、5A或其他数值的电流值。
电缆8可以采用屏蔽电缆，从而避免了测量线圈输出的电压信号和电流信号之间相互干扰。
本发明的电磁、电子混合式电流互感器还可以在底座10上设置有信号采集单元12，罗戈夫斯基线圈2通过穿过二次导线管6的屏蔽信号线7与设置于底座10上的信号采集单元12连接。信号采集单元12可以将罗戈夫斯基线圈2输出的电压模拟信号转换为电压数字信号。
实施例2
如图2所示，本发明的一种电磁、电子混合式电流互感器，将常规电磁式铁芯二次线圈1，低功率铁芯线圈3固定在金属屏蔽罩5内，一次导电杆4穿过金属屏蔽罩5的中心，常规电磁式铁芯二次线圈1通过穿过二次导线管6的电缆8与设置于底座10上的接线端子11连接，低功率铁芯线圈3与穿过二次导线管6的屏蔽信号线7连接，在电流互感器的高电压端与低电压端之间充有绝缘介质9。
绝缘介质9可以是SF6气体或变压器油。
常规电磁式铁芯二次线圈1输出的电流与一次线圈的电流值成比例关系，输出为1A、2A、5A或其他数值的电流值。
电缆8可以采用屏蔽电缆，从而避免了测量线圈输出的电压信号和电流信号之间相互干扰。
本发明的电磁、电子混合式电流互感器还可以在底座10上设置有信号采集单元12，低功率铁芯线圈3通过穿过二次导线管6的屏蔽信号线7与设置于底座10上的信号采集单元12连接。信号采集单元12可以将低功率铁芯线圈3输出的电压模拟信号转换为电压数字信号。
Claims (4)
1.一种电磁、电子混合式电流互感器，其特征在于，将常规电磁式铁芯二次线圈，罗戈夫斯基线圈或低功率铁芯线圈固定在金属屏蔽罩内，一次导电杆穿过金属屏蔽罩的中心，常规电磁式铁芯二次线圈通过穿过二次导线管的电缆与设置于底座上的接线端子连接，罗戈夫斯基线圈或低功率铁芯线圈与穿过二次导线管的屏蔽信号线连接，在电流互感器的高电压端与低电压端之间充有绝缘介质。
2.如权利要求1所述的一种电磁、电子混合式电流互感器，其特征在于，所述的绝缘介质是SF6气体或变压器油。
3.如权利要求1所述的一种电磁、电子混合式电流互感器，其特征在于，所述的电缆是屏蔽电缆。
4.如权利要求1至3所述的任意一种电磁、电子混合式电流互感器，其特征在于，还包括设置于底座上的信号采集单元，罗戈夫斯基线圈或低功率铁芯线圈通过穿过二次导线管的屏蔽信号线与设置于底座上的信号采集单元连接。
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