[实用新型]一种用于脉冲电流测量的柔性罗氏线圈

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于脉冲电流测量的柔性罗氏线圈，尤其涉及雷电流的测量，属于电工领域高压测量技术。

背景技术

冲击电流的测量历来是一项比较困难的事，如实际生产中对雷电流的测量就很复杂，目前对雷电流测量主要采用分流器和罗氏线圈作为电流传感器。分流器尽管具有精度高、响应频带宽的优点，但是由于它串联在被测回路中，与后续测量设备没有电气隔离，当被测电流较大时会威胁到精密设备和试验人员的安全。另一种方法一般采用罗氏线圈将雷电流感应为线圈上的电压信号，再对信号进行无源积分获得雷电流的信号，然后进一步采样处理等后续工作。罗氏线圈利用电磁感应定律，通过磁场耦合的方式，将被测电流感应成电压信号，并与源电流成微分关系，再对该电压信号进行积分处理后就可以得到被测电流的波形。由于罗氏线圈与被测导体之间通过磁场耦合，实现了源副方的隔离，对低压侧设备和人员的安全不会造成危害。同时，罗氏线圈的骨架材料中不含铁磁材料，测量较大电流时不会出现饱和现象，在其测量范围内具有良好的线性度。基于上述特点可知罗氏线圈适合用来作为测量雷电流的传感器。

图1所示为传统的硬性罗氏线圈示意图。图1中，1是载流导体，穿过罗氏线圈，2是硬性罗氏线圈的金属外壳，为一闭合体，3是为了屏蔽外界干扰而设置的金属屏蔽层，4是埋在外壳2内的线圈硬质骨架，通常为环氧树脂材料，5为绕在骨架上的线圈，6为线圈回线，一般是在骨架上刻上一环形槽，再将导线埋入其中，7为积分器。该罗氏线圈利用电磁感应定律，流过载流导体的脉冲电流会在罗氏线圈上感应电压信号，该信号经过积分器7进行积分后，得到的电压信号与载流导体中的电流成正比。

上述已有硬性罗氏线圈的缺点是外壳闭合，载流导体必须穿过线圈，因此在有些使用场合会带来不便而受到限制。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种用于脉冲电流测量的柔性罗氏线圈，改变已有罗氏线圈的结构和所用材料，以使其在工作条件恶劣，温度变化范围较大的工作环境下方便使用。

本实用新型提出的用于脉冲电流测量的柔性罗氏线圈，包括：套管、金属屏蔽层、柔性骨架、线圈、导电芯线和积分器。套管、金属屏蔽层和柔性骨架依次由外向内同心相对固定成为圆环，在圆环的一侧为一开口。线圈绕在柔性骨架上，导电芯线埋在柔性骨架中，线圈的一端与积分器的一端相连接，线圈的另一端通过柔性骨架中的导电芯线与积分器的另一端相连接。

上述柔性罗氏线圈中的套管，可以由热缩材料制成。

上述柔性罗氏线圈中的柔性骨架，可以由软性绝缘材料制成，例如由硅橡胶制成。

上述柔性罗氏线圈中的积分器，可以由成T形连接的电阻和电容组成。

本实用新型提出的用于脉冲电流测量的柔性罗氏线圈，其优点是将以前硬性的套管和线圈骨架改进成为软性结构，柔性线圈设计成开口式，首末端通过接插件进行连接，从而使罗氏线圈具有良好的柔韧性，易于安装与拆卸，精巧轻便，安装十分方便简单，适用于野外使用，与已有的硬性罗氏线圈相比，大大扩展了罗氏线圈的应用范围。

附图说明

图1是已有的硬性罗氏线圈的结构示意图。

图2是本实用新型提出的柔性线圈的结构示意图。

图3是本实用新型柔性线圈中积分器的电路原理图。

图1和图2中，1是载流导体，2是金属外壳，3是金属屏蔽层，4是硬质骨架，5是绕在骨架上的线圈，6是线圈回线，7是积分器，8是热缩套管，9是柔性骨架，10是导电芯线，作为线圈回线使用。

具体实施方法

本实用新型提出的用于脉冲电流测量的柔性罗氏线圈，其结构如图2所示，包括：套管8、金属屏蔽层3、柔性骨架9、线圈5、导电芯线10和积分器7。套管8、金属屏蔽层3和柔性骨架9依次由外向内同心相对固定成为圆环，在圆环的一侧为一开口。线圈5绕在柔性骨架9上，导电芯线10埋在柔性骨架9中，线圈5的一端与积分器7的一端相连接，线圈5的另一端通过柔性骨架9中的导电芯线10与积分器7的另一端相连接。

上述柔性罗氏线圈中的套管可以由热缩材料制成。

上述柔性罗氏线圈中的柔性骨架可以由软性绝缘材料制成。

上述柔性罗氏线圈中的积分器，为一无源积分器，由成T形连接的电阻和电容组成，其电路图如图3所示。