CN211293007U - 一种抗工磁干扰的锰铜分流器 - Google Patents

Abstract

一种抗工磁干扰的锰铜分流器，包括导电片、锰铜片、交变磁场屏蔽罩；所述导电片、锰铜片设置在交变磁场屏蔽罩内；所述导电片包括第一导电片、第二导电片，所述第一导电片、锰铜片、第二导电片依次连接并处于同一平面上；所述锰铜片中部设置有通孔，所述锰铜片上端、下端分别设置有第一连接端、第二连接端；所述第一连接端与信号线一固定连接，所述第二连接端与信号线二固定连接，所述信号线二穿过所述通孔并与所述信号线一缠绕在一起，所述信号线一、信号线二扭绞处两端通过热缩套管进行固定。本实用新型所述的抗工磁干扰的锰铜分流器，解决了锰铜分流器受到工磁干扰导致电子式电能表计量准确性降低的问题，效果好，应用前景广泛。

Description

一种抗工磁干扰的锰铜分流器

技术领域

本实用新型涉及锰铜分流器技术领域，具体涉及一种抗工磁干扰的锰铜分流器。

背景技术

锰铜分流器以其温度系数小和成本低的优点被广泛应用于电流测量中。作为单相电能表电流采样电路的关键元器件，锰铜分流器电流采样的准确性将直接影响电能表计量精度。由电磁学知识以及互感器特性可以知道，工频磁场对电流互感器几乎不会产生影响，而对于锰铜分流器会造成较大的影响。

传统电子式电能表电流采样部分中的锰铜分流器在受到电磁干扰时，会产生计量误差，给用户以及电网公司造成影响。为了克服传统电子式电能表抗磁场干扰技术的不足，需要对传统锰铜分流器结构的改进，使其能够抵抗来自不确定方向磁场干扰，从而保证电子式电能表计量的准确性。

中国专利申请号为CN201721612107.7公开了一种抗工频磁场的锰铜分流器，锰铜分流器本体的内侧设置有锰铜体，锰铜体的内侧两端均设置有连接引脚，连接引脚上连接有取样引线，取样引线的内侧设置有抗磁层，取样引线的一侧设置有连接导线，锰铜分流器本体的外侧套接有抗磁套。该装置是通过抗磁套、抗磁层来对抗工频磁场的，抗工频磁场效果弱，并且抗磁套、抗磁层的使用寿命短。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种抗工磁干扰的锰铜分流器，结构简单，解决了锰铜分流器受到工磁干扰导致电子式电能表计量准确性降低的问题，抗工磁干扰效果好，应用前景广泛。

技术方案：一种抗工磁干扰的锰铜分流器，包括导电片、锰铜片、交变磁场屏蔽罩；所述导电片、锰铜片设置在交变磁场屏蔽罩内；所述导电片包括第一导电片、第二导电片，所述第一导电片、锰铜片、第二导电片依次连接并处于同一平面上；所述锰铜片中部设置有通孔，所述锰铜片上端、下端分别设置有第一连接端、第二连接端；所述第一连接端与信号线一固定连接，所述第二连接端与信号线二固定连接，所述信号线二穿过所述通孔并与所述信号线一缠绕在一起，所述信号线一、信号线二扭绞处两端通过热缩套管进行固定；所述信号线一、信号线二的末端分别与电路板连接；所述信号线一、信号线二与所述电路板之间还设置有抗工磁干扰电路。

本实用新型所述的抗工磁干扰的锰铜分流器，锰铜片作为采样电阻片，其两端分别与第一导电片与第二导电片相连接，第一连接端和第二连接端分别设在锰铜片的两端，且在锰铜片中设有一个通孔，让连接于下侧边的信号线穿出锰铜片的通孔，并在锰铜片的上方与上侧边的信号线一、信号线二铰在一起，使得在磁场中采样电阻片上会有两个方向相反的回路，在交变磁场的作用下，两边形成的感应电流相反，可以相互抵消，减少了受交变磁场的干扰，降低了磁场对电流采样信号的影响，从而有效地保证了电子式电能表的计量的准确性。

同时，用交变磁场屏蔽罩罩住导电片、锰铜片，也减小作为电流采样元件的锰铜分流器受到交变磁场的干扰，降低了磁场对电流采样信号的影响。

此外，为了防止外部交变磁场或者自身变压器漏磁影响电流采样回路而导致电流采样不准确、进而影响计量精度，信号线一、信号线二扭绞之处用热缩套管进行固定，尽可能减少线路磁场感应面积，在一定程度上也降低了工磁干扰。

此外，通过在信号线一、信号线二与电路板之间还设置有抗工磁干扰电路，在一定程度上也降低了工磁干扰。

进一步的，上述的抗工磁干扰的锰铜分流器，所述通孔的直径为4.5mm，所述通孔与所述第一连接端的距离为6mm，所述通孔与所述第二连接端的距离为6.5mm。

进一步的，上述的抗工磁干扰的锰铜分流器，所述第一导电片、第二导电片为铍铜。

选择铍铜作为导电片，是因为铍铜具有高弹性、高强度、高导电性、耐腐烛性的特点。

进一步的，上述的抗工磁干扰的锰铜分流器，所述抗工磁干扰电路包括滤波及差分放大电路、隔离放大电路，所述滤波及差分放大电路、隔离放大电路串联。

所述抗工磁干扰电路，通过滤波及差分放大电路对干扰信号进行抑制处理，通过隔离放大电路实现输入部分和输出部分的物理隔离，大大减小作为电流采样元件的锰铜分流器受到交变磁场的干扰，降低了磁场对电流采样信号的影响，从而有效地保证了电子式电能表的计量的准确性。

进一步的，上述的抗工磁干扰的锰铜分流器，所述滤波及差分放大电路包括低通滤波电路、差分放大电路，所述低通滤波电路、差分放大电路串联。

进一步的，上述的抗工磁干扰的锰铜分流器，所述低通滤波电路由两个RC低通滤波电路并联组成。

进一步的，上述的抗工磁干扰的锰铜分流器，所述差分放大电路由三个查分放大器组成，并且所述查分放大器的输入信号之间设置有多个电容。

在抗工磁干扰电路中使用 3 个差分放大器组成 2 级差分放大电路，提高电路的输入阻抗和共模抑制比，有效的抑制了工磁干扰信号。

进一步的，上述的抗工磁干扰的锰铜分流器，所述差分放大电路还包括若干个电源输入电路，每个所述电源输入电路的电源输入脚设置有RC滤波电路。

在每个运放的电源输入脚添加RC滤波电路，可以有效抑制引入的高频干扰，同时可以减小供电电压的纹波幅度，保证运放工作性能的稳定性。

本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的抗工磁干扰的锰铜分流器，结构简单，首先，通过形成两个方向相反的回路，在交变磁场的作用下，两边形成的感应电流相反，可以相互抵消，减少了受交变磁场的干扰；其次，用交变磁场屏蔽罩罩住导电片、锰铜片，降低受到交变磁场的干扰；最后，通过滤波及差分放大电路对干扰信号进行抑制处理，通过隔离放大电路实现输入部分和输出部分的物理隔离，减小了锰铜分流器受到交变磁场的干扰，解决了锰铜分流器受到工磁干扰导致电子式电能表计量准确性降低的问题，抗工磁干扰效果好，应用前景广泛。

附图说明

图1为本实用新型所述抗工磁干扰的锰铜分流器的连接示意图；

图2为本实用新型所述抗工磁干扰的锰铜分流器的电性连接示意图；

图3为本实用新型所述抗工磁干扰的锰铜分流器的滤波及差分放大电路的电路示意图；

图中：导电片1、第一导电片11、第二导电片12、锰铜片2、通孔21、第一连接端22、第二连接端23、信号线一24、信号线二25、热缩套管26、交变磁场屏蔽罩3、电路板4、抗工磁干扰电路5、滤波及差分放大电路51、低通滤波电路511、RC低通滤波电路5111、差分放大电路512、查分放大器5121、电源输入电路513、RC滤波电路5131、隔离放大电路52。

具体实施方式

下面结合附图1~3和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

如图1所示的上述结构的抗工磁干扰的锰铜分流器，包括导电片1、锰铜片2、交变磁场屏蔽罩3；所述导电片1、锰铜片2设置在交变磁场屏蔽罩3内；所述导电片1包括第一导电片11、第二导电片12，所述第一导电片11、锰铜片2、第二导电片12依次连接并处于同一平面上；所述锰铜片2中部设置有通孔21，所述锰铜片2上端、下端分别设置有第一连接端22、第二连接端23；所述第一连接端22与信号线一24固定连接，所述第二连接端23与信号线二25固定连接，所述信号线二25穿过所述通孔21并与所述信号线一24缠绕在一起，所述信号线一24、信号线二25扭绞处两端通过热缩套管26进行固定；所述信号线一24、信号线二25的末端分别与电路板4连接；所述信号线一24、信号线二25与所述电路板4之间还设置有抗工磁干扰电路5。

此外，所述通孔21的直径为4.5mm，所述通孔21与所述第一连接端22的距离为6mm，所述通孔21与所述第二连接端23的距离为6.5mm。

此外，所述第一导电片11、第二导电片12为铍铜。

进一步的，如图2所示，所述抗工磁干扰电路5包括滤波及差分放大电路51、隔离放大电路52，所述滤波及差分放大电路51、隔离放大电路52串联。

此外，如图3所示，所述滤波及差分放大电路51包括低通滤波电路511、差分放大电路512，所述低通滤波电路511、差分放大电路512串联。所述低通滤波电路511由两个RC低通滤波电路5111并联组成。所述RC低通滤波电路5111由两个电容一个电阻组成。

进一步的，所述差分放大电路512由三个查分放大器5121组成，并且所述查分放大器5121的输入信号之间设置有多个电容。

进一步的，所述差分放大电路512还包括若干个电源输入电路513，每个所述电源输入电路513的电源输入脚设置有RC滤波电路5131。

实施例

基于以上的结构基础，如图1~3所示。

本实用新型所述的抗工磁干扰的锰铜分流器，工作原理如下：锰铜片2作为采样电阻片，其两端分别与第一导电片11与第二导电片12相连接，第一连接端22和第二连接端23分别设在锰铜2片的两端，且在锰铜片2中设有一个通孔21，让连接于下侧边的信号线穿出锰铜片2的通孔21，并在锰铜片2的上方与上侧边的信号线一24、信号线二25铰在一起，使得在磁场中锰铜片2上会有两个方向相反的回路，在交变磁场的作用下，两边形成的感应电流相反，可以相互抵消，减少了受交变磁场的干扰，降低了磁场对电流采样信号的影响，从而有效地保证了电子式电能表的计量的准确性。

同时，用交变磁场屏蔽罩3罩住导电片1、锰铜片2，也减小作为电流采样元件的锰铜分流器受到交变磁场的干扰，降低了磁场对电流采样信号的影响。

此外，为了防止外部交变磁场或者自身变压器漏磁影响电流采样回路而导致电流采样不准确、进而影响计量精度，信号线一24、信号线二25扭绞之处用热缩套管26进行固定，尽可能减少线路磁场感应面积，在一定程度上也降低了工磁干扰。

此外，通过在信号线一24、信号线二25与电路板4之间还设置有抗工磁干扰电路5，通过滤波及差分放大电路51对干扰信号进行抑制处理，通过隔离放大电路52实现输入部分和输出部分的物理隔离，大大减小作为电流采样元件的锰铜分流器受到交变磁场的干扰，降低了磁场对电流采样信号的影响，从而有效地保证了电子式电能表的计量的准确性。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (9)

1.一种抗工磁干扰的锰铜分流器，其特征在于，包括导电片（1）、锰铜片（2）、交变磁场屏蔽罩（3）；所述导电片（1）、锰铜片（2）设置在交变磁场屏蔽罩（3）内；所述导电片（1）包括第一导电片（11）、第二导电片（12），所述第一导电片（11）、锰铜片（2）、第二导电片（12）依次连接并处于同一平面上；所述锰铜片（2）中部设置有通孔（21），所述锰铜片（2）上端、下端分别设置有第一连接端（22）、第二连接端（23）；所述第一连接端（22）与信号线一（24）固定连接，所述第二连接端（23）与信号线二（25）固定连接，所述信号线二（25）穿过所述通孔（21）并与所述信号线一（24）缠绕在一起，所述信号线一（24）、信号线二（25）扭绞处两端通过热缩套管（26）进行固定；所述信号线一（24）、信号线二（25）的末端分别与电路板（4）连接；所述信号线一（24）、信号线二（25）与所述电路板（4）之间还设置有抗工磁干扰电路（5）。

2.根据权利要求1所述的抗工磁干扰的锰铜分流器，其特征在于，所述通孔（21）的直径为4.5mm，所述通孔（21）与所述第一连接端（22）的距离为6mm，所述通孔（21）与所述第二连接端（23）的距离为6.5mm。

3.根据权利要求1所述的抗工磁干扰的锰铜分流器，其特征在于，所述第一导电片（11）、第二导电片（12）为铍铜。

4.根据权利要求1所述的抗工磁干扰的锰铜分流器，其特征在于，所述抗工磁干扰电路（5）包括滤波及差分放大电路（51）、隔离放大电路（52），所述滤波及差分放大电路（51）、隔离放大电路（52）串联。

5.根据权利要求4所述的抗工磁干扰的锰铜分流器，其特征在于，所述滤波及差分放大电路（51）包括低通滤波电路（511）、差分放大电路（512），所述低通滤波电路（511）、差分放大电路（512）串联。

6.根据权利要求5所述的抗工磁干扰的锰铜分流器，其特征在于，所述低通滤波电路（511）由两个RC低通滤波电路（5111）并联组成。

7.根据权利要求6所述的抗工磁干扰的锰铜分流器，其特征在于，所述RC低通滤波电路（5111）由两个电容一个电阻组成。

8.根据权利要求7所述的抗工磁干扰的锰铜分流器，其特征在于，所述差分放大电路（512）由三个查分放大器（5121）组成，并且所述查分放大器（5121）的输入信号之间设置有多个电容。

9.根据权利要求8所述的抗工磁干扰的锰铜分流器，其特征在于，所述差分放大电路（512）还包括若干个电源输入电路（513），每个所述电源输入电路（513）的电源输入脚设置有RC滤波电路（5131）。

Images