CN201017764Y - 一种电子式高压电流互感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电子式高压电流互感器。它包括顶部壳体、底部箱体和连接所述壳体与所述箱体的复合绝缘柱，所述壳体内设有一次导流体、非铁磁环形线圈、采集转换器和高压侧二次电路电源，所述箱体内设有连接在一起的合并器和信号传输端口，所述复合绝缘柱内设有连接所述采集转换器和所述合并器的光缆，所述采集转换器内设有电连接的备用电源、电源检测装置和自动备用切换装置，所述自动备用切换装置在高压二次电源和备用电源之间切换。本实用新型的电子式高压电流互感器结构简单、能够其在高压侧电源出现故障时还能正常工作，且安装和维修方便。

Description

一种电子式高压电流互感器

技术领域

本实用新型涉及一种高压电流互感器，特别是涉及一种电子式高压电流互感器。

背景技术

传统的电流互感器是电磁感应式的，具有类似变压器的结构，由于绝缘成本随着绝缘等级的升高成指数增长，因此原有的空气绝缘、油纸绝缘、气体绝缘和串级绝缘已经不能满足超高压设备的绝缘要求，同时传统互感器存在磁饱和的问题，造成继电保护装置的误动或拒动，而且铁磁谐振、易燃易爆及动态范围小等缺点一直是传统互感器难以克服的困难。为了解决这一问题出现了电子式高压电流互感器，中国国家知识产权局于2001年10月24日授权公告了CN2456285Y、名称为“一种电子式高压电流互感器”的实用新型专利，该专利公开的电子式高压电流互感器主要包括电流母线、信号采集与电光变换器、电源、中继器和电流测量线圈、光纤和光缆接头，信号采集与电光变换器采集电流测量线圈感应的电流母线的电流后转换为光信号，光信号通过光纤传输至中继器，后通过可插拔的光缆接头输出。这样的电子式高压电流互感器无磁饱和、宽范围地测量高压大电流，免除互感器线圈***的绝缘困难，并使传输的信号可直接从中继器输出。但是由于这种高压电流互感器仅有一个电源供电，当电源出现故障时，整体电子式高压电流互感器将不能工作。

实用新型内容

本实用新型是为解决上述现有技术的不足而完成的，本实用新型的目的是提供一种结构简单、能够其在高压侧电源出现故障时还能正常工作、安装和维修方便的电子式高压电流互感器。

本实用新型的电子式高压电流互感器，包括顶部壳体、底部箱体和连接所述壳体与所述箱体的复合绝缘柱，所述壳体内设有一次导流体、非铁磁环形线圈、采集转换器和高压侧二次电路电源，所述箱体内设有连接在一起的合并器和信号传输端口，所述复合绝缘柱内设有连接所述采集转换器和所述合并器的光缆，所述采集转换器内设有电连接的备用电源、电源检测装置和自动备用切换装置，所述自动备用切换装置在高压二次电源和备用电源之间切换。

本实用新型还可以：

所述合并器中包含合并电源，所述合并电源与所述采集转换器连接。

所述非铁磁环形线圈包括低功率铁心线圈、洛高夫斯基线圈和二次电路供电线圈组成的线圈组。

所述非铁磁环形线圈匝数为20～5000匝。

所述合并器内包含有连接的光信号数字处理器和同步时钟，所述光信号数字处理器与所述信号传输端口连接。

所述光信号处理器与所述信号传输端口通过模数转换模块和放大电路连接。

进一步优选的方案为所述信号输出端口包括数字信号输出端口和模拟信号输出端口。

所述箱体表面设有表面接线盒，所述信号输出端口均位于表面接线盒内。

进一步优选的技术方案为所述表面接线盒上端铰接一外盖。

所述采集转换器内还设有警报***。

本实用新型的电子式高压电流互感器相对于现有技术具有以下优点：

1.由于采集转换器内设有备用电源、电源检测装置和自动备用切换装置，当电源检测装置检测到高压侧二次电路电源有故障时，自动备用切换装置自动切换至备用电源，使其为采集转换器供电，保证采集转换器一直工作。

2.在合并器内包含有合并电源，而合并电源与采集转换器连接在高压侧二次电源供电的同时供给采集转换器供电，进一步保证采集转换器正常工作并保证整体高压电源互感器整体不会因为高压侧二次电源出现故障而停止工作。

附图说明

图1本实用新型电子式高压电流互感器主视图；

图2本实用新型电子式高压电流互感器侧视图；

图3本实用新型电子式高压电流互感器内部结构侧视图；

图4本实用新型电子式高压电流互感器内部结构主视图；

图5本实用新型电子式高压电流互感器信号流程图。

图号说明

1…壳体          2…复合绝缘柱    3…箱体    4…一次导流体

5…环形线圈      6…采集转换器    7…光缆    8…合并器

9…表面接线盒    10…高压侧二次电路电源

具体实施方式

下面结合附图图1至图5对本实用新型进行详细描述。

本实用新型的电子式高压电流互感器，包含顶部壳体1、底部箱体3和连接所述壳体1与所述箱体3的复合绝缘柱2，底部箱体3上连接复合绝缘柱2底端，复合绝缘柱2的顶端连接顶部箱体3的底部。各部分的连接可以是可拆卸连接，也可以是固定连接，优选的是可拆卸连接，因为可以将给不分拆卸，便于运输和维修。壳体1内设有一次导流体4、非铁磁环形线圈5、采集转换器6和高压侧二次电路电源10，高压侧二次电路电源10从一次导流体4的电流中获取能量，在一次电流增大时会迅速饱和，使输出电压不会过大。一次导流体4位于非铁磁环形线圈5中央轴线位置处，非铁磁环形线圈5和高压侧二次电路电源10分别与采集转换器6连接，非铁磁环形线圈5中的一次线圈感应一次导流体4中的电流产生交变磁场，交变磁场穿过非铁磁环形线圈5的二次线圈产生电势，采集转换器6采集二次线圈产生的电压信号并转化为数字信号，然后由电光转换芯片转换成光信号。采集转换器6可以包括模数转换芯片和电光变换芯片组成，也可以是其他结构的采集转换器6，只要是能够采集线圈的电信号并转换为光信号的装置均可。在底部箱体3内设有合并器8和信号传输端口，复合绝缘柱2内设有光缆7，光缆7连接采集转换器6和合并器8，采集转换器6转化的光信号通过光缆7传输至底部箱体3内的合并器8内，合并器8将光信号转换为数字信号，并通过信号传输端传输至互感器外部。采集转换器6内设有电连接的备用电源、电源检测装置和自动备用切换装置。电源检测装置是用于检测电路中电源供电情况的检测装置，当电源检测装置检测到采集转换器6无电源供电时会发信号给自动备用切换装置，自动切换装置将开关切换至备用电源，备用电源开始给采集转换器6供电，保证整体高压电子互感器持续可靠工作。备用电源可以是蓄电池，也可以是充电式电池组，还可以是其他形式的电源，只要是能够提供电源即可。电源检测装置包括采样电路和处理单元，电源检测装置设有输入端使得采样电路与备用电源和高压侧二次电路电源连接采集电路中的电信号。处理单元设有输出端与自动备用切换装置连接，自动备用切换装置分别与高压侧二次电源和备用电源连接。处理单元可以为具有基准源比较器的检测芯片，处理单元对采集的电信号分析后比较，确定高压侧二次电路电源10或备用电源是否有电信号，处理单元连接的输出端与自动备用切换装置连接，当处理单元检测到高压侧二次电路电源10正常供电时，与处理单元连接的自动备用切换装置不动作，电路保持接通高压侧二次电源电路10，当处理单元计策到高压侧二次电源电路10不能正常供电时，与处理单元连接的自动备用切换装置动作，将电路供电电源切换至备用电源进行供电，保证整体电流互感器持续可靠工作。进一步优选的方案为非铁磁环形线圈5包括低功率铁心线圈、洛高夫斯基线圈和二次电路供电线圈组成的线圈组，二次电路供电线圈产生的电能经过蓄电池蓄能，当高压侧二次电路电源10出现故障时，电源检测装置检测后给备用电源切换装置使其闭合采集转换器6中的备用电源的蓄电池电路，使用备用电源给采集转换器6供电，保证其正常工作。非铁磁环形线圈5的匝数为20～5000匝，经试验这样匝数的线圈完全能实现高压电流互感器正常工作。本实用新型的电子式高压电流互感器还可以是在采集转换器6内还设有警报***，当电源检测装置检测到高压侧二次电路电源10、备用电源和合并电源均出现故障时，会发出警报信号，通知维修人员维修，同时由于壳体1、复合绝缘柱2和箱体3可以是活动连接，且内部各部件均是独立的，运输、安装、拆卸和维修均比较方便。请参考图5，电信号通过环形线圈5之后再通过采集转换器6进行电光转换为光信号，再通过光缆7传输至合并器8进行二次处理后转换为需要的信号种类输出。

本实用新型的电子式高压电流互感器，还可以是在箱体3内的合并器8中设有合并电源，合并电源与采集转换器6连接并给采集转换器6供电，这样合并电源与高压侧二次电路电源10同时供电，进一步保证电流互感器正常运行。合并器8中还可以包含有光信号数字处理器和同步时钟，光信号数字处理器将由高压端传到至低压端的光信号转化为数字信号后接至信号传输端口输出。这样的光信号数字处理器是比较使用目前比较通用的光信号数字处理器就可。同步时钟将数据采集同步，以保证同一线路的不同相、或者不同线路间实现无相差采集。合并器8内还可以设有模数转换模块和放大电路，该模数转换模块和放大电路与光信号数字处理器连接，将转换为数字信号的信号再转化为模拟信号，这样就可以得到满足传统保护、计量和测量贿赂要求的模拟信号。相应地信号传输端口包括光信号输出端口、数字信号输出端口和模拟信号输出端口，使用者可以根据需要选择不同的输出端口接入电缆，扩大电子式高压电流互感器的适用范围，也可在不该边任何其他附件的情况下直接替换传统产品。箱体3表面设有表面接线盒9，所有的信号输出端口均位于表面接线盒9内，表面接线盒9上端活动连接有外盖，使用时从下向上抬起外盖将电缆接头***信号输出端口，设置表面接线盒9将所有的信号输出端口集中在一起，方便用户使用，而设置外盖则可以保护各信号输出端口免受尘土等污染，避免发生因落入灰尘等。

当然，上述实施例仅供说明本实用新型之用，并非对本实用新型的限制。本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型精神和范围的指引下，还可以作出各种等效的变形和变换。因此所有等同的技术方案皆属于本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电子式高压电流互感器，包括顶部壳体(1)、底部箱体(3)和连接所述壳体(1)与所述箱体(3)的复合绝缘柱(2)，所述壳体(1)内设有一次导流体(4)、非铁磁环形线圈(5)、采集转换器(6)和高压侧二次电路电源(10)，所述箱体(3)内设有连接在一起的合并器(8)和信号传输端口，所述复合绝缘柱(2)内设有连接所述采集转换器(6)和所述合并器(8)的光缆(7)，其特征在于：所述采集转换器(6)内设有电连接的备用电源、电源检测装置和自动备用切换装置，所述自动备用切换装置在高压二次电路电源(10)和备用电源之间切换。

2.根据权利要求1所述的电子式高压电流互感器，其特征在于：所述合并器(8)中包含合并电源，所述合并电源与所述采集转换器(6)连接。

3.根据权利要求1所述的电子式高压电流互感器，其特征在于：所述非铁磁环形线圈(5)包括低功率铁心线圈、洛高夫斯基线圈和二次电路供电线圈组成的线圈组。

4.根据权利要求1或2或3所述的电子式高压电流互感器，其特征在于：所述非铁磁环形线圈(5)匝数为20～5000匝。

5.根据权利要求1或2或3所述的电子式高压电流互感器，其特征在于：所述合并器(8)内包含有连接的光信号数字处理器和同步时钟，所述光信号数字处理器与所述信号传输端口连接。

6.根据权利要求5所述的电子式高压电流互感器，其特征在于：所述光信号处理器与所述信号传输端口通过模数转换模块和放大电路连接。

7.根据权利要求6所述的电子式高压电流互感器，其特征在于：所述信号输出端口包括数字信号输出端口和模拟信号输出端口。

8.根据权利要求7所述的电子式高压电流互感器，其特征在于：所述箱体(3)表面设有表面接线盒(9)，所述信号输出端口均位于所述表面接线盒(9)内。

9.根据权利要求8所述的电子式高压电流互感器，其特征在于：所述表面接线盒(9)上端铰接一外盖。

10.根据权利要求1或2或3所述的电子式高压电流互感器，其特征在于：所述采集转换器(6)内还设有警报***。

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