[发明专利]一种高精确度电流检测和温度在线检测装置及其采样方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气技术领域中电流及温度检测的装置及方法，具体地说是一种高精确度电流检测和温度在线检测装置及其采样方法。 

背景技术

通常，同一导体在不同环境温度中的电阻值不同，在同样的温度环境下通以不同的电流时，导体的温度不同，其导体的电阻值也不同，这样使相同的电流通过同一导体时，在不同的温度环境下会产生不同的电压降，这个现象即为温度漂移。 

当选取一段通电导体的电压降作为检测电流的采样信号时，温度漂移现象对电流检测的准确度影响很大。所以在利用一段导体的电压降来进行电流测量时，必须对温度漂移进行同步温度补偿，目的是保证导体在温度变化时，其输出信号不受温度变化的影响，准确跟踪被检测的输入电流。为解决这个问题，通常在被测量回路中，采用附加热敏元件做温度补偿，利用热敏元件组成反馈电路，修正由温度造成的温度漂移量，以提高信号输出的准确度。 

温度补偿的效果如何，对高精度电流检测的准确度起着决定性的作用。目前采用热敏元件进行温度补偿的响应速度较差，原因在于这些热敏元件存在着热惯性。当所测通电导体的温度发生变化时，这些热敏元件须经过一定的时间，才能达到相应的稳态值。所以对短时间内温度变化大的场合，这种温度补偿的效果很不理想。 

通电时的导体温度检测，也称为温度在线检测，通常在电力发电系统、输变电系统、供电系统采用隔离检测方法，即红外线检测。红外线温度在线检测装置成本高、体积大；也有采用附加的专用热电偶采样，即热电偶隔离温度检测，经相关处理后，将温度信号隔离输出，附加专用热电偶的检测装置，不仅成本高，而且检测信号存在滞后现象。 

通电导体电流的精确检测和快速反应的温度在线检测在电力系统的智能化管理中是两个非常重要的环节。目前电力系统中的通电导体电流检测和温度在线检测，均采用单一功能的检测，尚无两者功能同时具备的检测装置。 

发明内容

针对现有技术中尚无具备对通电导体同时实施电流检测及温度在线检测的方法及装置，本发明的目的在于提供一种同时实现上述两种检测的高精确度电流检测和温度在线检测装置及其采样方法。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是： 

本发明装置包括以下部分：信号采样单元，采集被测通电导体的电流信号及温度信号；温度补偿单元，具有第1放大器及热电偶冷端温度补偿电路，对上述采集到的温度信号进行放大；电流信号放大单元，具有第2放大器，接收上述信号采样单元输出的电流采样信号，同时通过场效应管(M)接收温度补偿单元输出的温度采样信号进行放大处理。 

所述温度补偿单元及电流信号放大单元的输出端分别经各自的调制解调单元接至处理控制单元，该处理控制单元对接收的信号数据进行处理，并输出显示；所述信号采样单元、电流信号放大单元、温度补偿单元均设于壳体内，其中信号采样单元具有采样点，凸出于壳体，分布于同一平面上，与被测通电导体为点接触；所述信号采样单元具有四个采样点，其中两个采样点为电流信号采样点，沿被测通电导体的电流方向与被测通电导体接触设置，该电流信号采样点分别接至电流信号放大单元中第2放大器的正、负输入端；另外两个采样点为温度信号采样点，其在被测通电导体包括电流信号采样点在内的任一等电位线上与被测通电导体接触设置，该温度信号采样点通过两个不同材质的导体分别接至温度补偿单元的输入端及热电偶冷端温度补偿电路；所述温度信号采样点可为重合一点；所述两个不同材质的导线可以为直接接触设置于被测通电导体上的热电偶，即将该热电偶的热端接触设置于被测通电导体上，热电偶接线端的一端接至温度补偿单元中的第1放大器的负输入端，另一端接至温度补偿单元中的热电偶冷端补偿电路；所述被测通电导体与壳体固化为一体，或者被测通电导体与壳体通过固紧装置连接为一体；被测通电导体与壳体以及壳体内部各单元通过环氧树脂固化。 

本发明采集方法包括以下步骤： 

在被测通电导体上沿电流方向选取两点作为电流信号采样点，通过导线接至高精确度电流检测和温度在线检测装置的电流信号放大单元的输入端；在被测通电导体包括电流信号采样点在内的任一等电位线上选取两点作为温度信号采样点，在该两点上通过两个不同材质的导体分别接至高精确度电流检测和温度在线检测装置温度补偿单元的输入端及热电偶冷端补偿电路。 

所述温度信号采样点重合为一点；所述两个不同材质的导线为直接接触设置于被测通电导体上的热电偶。 

本发明具有以下有益效果及优点：