[实用新型]一种基于零磁通原理的电流传感器信号调理系统有效

专利信息
申请号: 202021720024.1 申请日: 2020-08-18
公开(公告)号: CN212845847U 公开(公告)日: 2021-03-30
发明(设计)人: 龙凯华;穆卡;郝震;马继先;覃晗;刘光伟;郭绍伟;秦逸帆;马鑫晟;张品佳;陆格野 申请(专利权)人: 华北电力科学研究院有限责任公司;国家电网有限公司
主分类号: G01R31/52 分类号: G01R31/52;G01R15/18;G01R1/30
代理公司: 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人: 单晓双;任默闻
地址: 100045 北京*** 国省代码: 北京;11
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 一种 基于 零磁通 原理 电流传感器 信号 调理 系统
【说明书】:

本申请提供一种基于零磁通原理的电流传感器信号调理系统,包括:检测绕组、补偿绕组及信号调理电路;所述检测绕组及所述补偿绕组绕于电缆进线及电缆出线的中性线所在的铁芯位置;所述信号调理电路包括:依次相连的检测线圈感应电动势测量电路、输入信号放大电路、隔直电路、动态分流电路、补偿电路及负反馈放大输出电路;所述检测绕组连接所述检测线圈感应电动势测量电路,所述补偿绕组连接所述动态分流电路。本申请能够保障窄零磁通线圈内漏电流检测的精度和信噪比。

技术领域

本申请涉及信号处理技术,具体的是一种基于零磁通原理的电流传感器信号调理系统。

背景技术

常规的微小电流传感器基于零磁通原理,利用双绞线绕满铁芯,实现穿心导体内电流矢量和的检测,进而实现对漏电流的检测。常规的漏电流检测方法是让单根导线或三相电缆穿过铁芯,实现对漏电流的检测。然而,在三相交变电力系统中,这种方法仅可以完成对线路中总漏电流的检测,无法获得交变电力系统中三相电路每一相上漏电流的数值。为了获得交变电力系统中三相电路每一相上漏电流的数值,需让电缆进线和出线同时穿过铁芯,通过测量电缆进线和出线的电流矢量和,获知漏电流值。

考虑到绝缘要求,电缆进线和出线需放置在合适的绝缘距离上,此时,铁芯中的磁场分布将由单相绕组内的安培级负荷电流及毫安级差分漏电流共同决定。由于铁芯中会产生随负荷电流实时波动的偏置磁场,所以如果沿用传统方法将双绞线绕满铁芯,则无法有效避免安培级负荷电流对毫安级差分漏电流测量的影响。因此,需对双绞线在铁芯上的绕线方式做出改变。

又由于基于对称放置的电缆进线和出线,其中性线位置上的漏电流检测信噪比最高,因此,需将双绞线绕满铁芯的绕线方式改变为在中性线位置绕线的绕线方式,且整体绕线宽度越窄,越能保证测量信噪比。依据这种方式制作出的线圈称为窄零磁通线圈。然而,绕线宽度窄意味着绕线匝数少,这将带来如下问题:

第一,由于毫安级漏电流产生的磁场很小,匝数太少则绕组两端感应电动势过小,难以驱动信号调理电路中的后级放大芯片;

第二,测量过程易受干扰、精度可能降低;

第三,为减小绕线宽度,需选用线径更细的双绞线,导致线圈电阻增加,进而容易产生自激振荡。

因此,经过以上分析,窄零磁通线圈内的漏电流检测对信号调理电路提出了更高的要求。目前应用的基于零磁通原理的电流传感器信号调理电路无法很好地保证窄零磁通线圈内漏电流检测的精度和信噪比。

实用新型内容

针对现有技术中的问题,本申请提供一种基于零磁通原理的电流传感器信号调理系统,能够完成窄零磁通线圈内漏电流检测过程中对信号的调理工作,能够保障窄零磁通线圈内漏电流检测的精度和信噪比。

本申请提供一种基于零磁通原理的电流传感器信号调理系统,包括:检测绕组、补偿绕组及信号调理电路;所述检测绕组及所述补偿绕组绕于电缆进线及电缆出线的中性线所在的铁芯位置;所述信号调理电路包括:依次相连的检测线圈感应电动势测量电路、输入信号放大电路、隔直电路、动态分流电路、补偿电路及负反馈放大输出电路;所述检测绕组连接所述检测线圈感应电动势测量电路,所述补偿绕组连接所述动态分流电路。

进一步地,所述信号调理电路还包括:放大芯片供电电路,用于为所述输入信号放大电路及所述负反馈放大电路供电。

进一步地,所述检测线圈感应电动势测量电路包括:

第一滤波电容,并联于所述检测绕组的两端,用于一次侧负载电流耦合在检测绕组中的高频信号;

第一稳压管,并联于所述第一滤波电容的两端,用于防止电流互感器受高压冲击;

两个第一平衡电阻,所述两个第一平衡电阻第一端分别与所述第一稳压管的其中一端连接;

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于华北电力科学研究院有限责任公司;国家电网有限公司,未经华北电力科学研究院有限责任公司;国家电网有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202021720024.1/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top