[发明专利]基于磁通门式电流-电压传感器的接地极微电流测量装置

说明书

本发明请求保护一种基于磁通门式电流‑电压传感器的接地极微电流测量装置，其包括：圆锥体铝合金护壳、直流电机、引流针及磁通门微弱直流电流传感器，所述直流电机设置于圆锥体铝合金护壳的侧面上方，引流针和磁通门微弱直流电流传感器设置于圆锥体铝合金护壳内部，直流电机通电后可以将该圆锥侧面收起，使圆锥体铝合金护壳侧面完全贴附在上表面上，这样就使得传感器引流针以及磁通门微弱直流电流传感器能够直接与大地土壤接触，直接进行电流的采集测量。本发明在测量接地极附近大土壤中泄露电流时，可直接将其钻入土壤中，通电后电机将圆锥体侧面收起，也极大地提高了测量接地极附近大地土壤中微弱电流的效率和可靠性。

技术领域

本发明属于电力系统测量技术领域，尤其涉及特/高压直流输电接地极附近大地土壤中泄露电流的测量领域。

背景技术

在电力系统以及电力设备的泄露直流电流等相关电气参数的测量中，对微弱直流测量的难度大、精度低，特别是在特高压直流输电工程中接地极泄露电流的测量领域中显得尤为困难。在直流输电工程中，当接地极以及入地电流的散流出现异常时，虽然通过接地极的直流电流达到了几千安培，但是在远离接地极的大地土壤当中却只有几安培或毫安级别的电流存在，特别在深层土壤中的电流更微弱。仅仅是如此微弱的直流便能够在散流过程中对附近各种电力设备及埋地金属管道造成损害，甚至威胁到工作人员以及附近居民的安全。目前国内外在接地极相关工程中，研究较多的都是交流电流的监测，对微弱直流电流的研究还为数不多，本传感器对这一局限性，设计了切实有效的能够直接将其埋入待测土壤中直接对泄露微弱直流电流进行准确捕捉测量的基于磁通门原理的微弱直流电流测量传感器，本传感器内置引流针，即电流载体，外置铝合金圆锥体护壳，在保护传感器的基础上能够直接采集到土壤中不易直接测量的电流并利用磁通门原理对其进行10^-2的精度测量。相比于传统直流电流传感器，该传感器能够直接测量、精度高、布置简单，使用时工作人员的学习成本低，性价比高。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种基于磁通门式电流-电压传感器的接地极微电流测量装置。本发明的技术方案如下：

一种基于磁通门式电流-电压传感器的接地极微电流测量装置，其包括：圆锥体铝合金护壳、直流电机、引流针及磁通门微弱直流电流传感器，所述直流电机设置于圆锥体铝合金护壳的侧面上方，引流针和磁通门微弱直流电流传感器设置于圆锥体铝合金护壳内部，直流电机通电后可以将该圆锥侧面收起，使圆锥体铝合金护壳侧面完全贴附在上表面上，这样就使得传感器引流针以及磁通门微弱直流电流传感器能够直接与大地土壤接触，直接进行电流的采集测量。

进一步的，所述圆锥体铝合金护壳的上表面的中心处焊接有十字形连接片，该十字形连接片连接了圆锥体铝合金护壳与三线防护柱，三线防护柱将三根数据线电源正极、电源地线和电压输出线均收束在其内部，在圆锥体内部这三条引线则通过绝缘套管粘合在一起接入内部磁通门传感器内部引线上。

进一步的，所述圆锥体铝合金护壳的侧面还开有若干圆孔，用于传感器与土壤提前接触。

进一步的，所述圆锥体铝合金护壳的上表面下方有一绝缘套管，里面有三根数据线连通到磁通门传感器引线端口处，另外在上表面有两根硅铜线吊着引流针。

进一步的，引流针采用铜制导线用作引流，以此将该测量点的微弱电流汇集到该导体上，用于空间中任意一点的电流的测量。

进一步的，所述磁通门微弱直流电流传感器由铁芯、两个激励绕组和两个检测绕组和激励电流流通导线组成，两个激励绕组均匀对称的绕在铁芯上，反向串联、匝数亦相等的检测绕组均匀对称的绕制在激励绕组上且方向一致，激励绕组通以一定频率和幅值的交流电流而在铁芯中产生相应的交变磁场，检测绕组获取的感应电势与被测电流存在一定的线性关系。

进一步的，所述铁芯采用软磁材料坡莫合金或纳米晶在内的高初始磁导率软磁材料。

本发明的优点及有益效果如下：