[发明专利]容性设备在线监测和带电测试用分体式零磁通小电流传感器

说明书

技术领域

本发明涉及电气设备在线监测和带电测试技术领域，尤其涉及一种容性设备在线监测和带电测试用分体式零磁通小电流传感器。 

背景技术

随着电力系统向超（特）高压、大容量、大系统发展，电力系统的安全运行对国民经济及人民生活的影响越来越大。而电气设备是组成电力系统的基本元件，是保证供电可靠性的基础，电气设备的安全运行是电力系统安全、稳定、经济运行的前提。随着传感器、光纤、计算机等技术的迅速发展，在运行状态下对高压电气设备的绝缘状态进行实时的在线监测或带电测试可以获得设备运行中的丰富信息，了解高压电气设备实时的绝缘状态。对电气设备绝缘状态进行在线监测或带电测试可以获得设备绝缘状态参量（泄漏电流、介质损耗角tanδ、阻性电流等）的变化信息。 

目前容性设备绝缘在线监测和带电测试采取的主要技术手段是通过容性设备末屏接电线进行改造，安装零磁通小电流传感器，提取设备末屏电流，进而分析得出设备绝缘状态。在线监测和带电测试均需要在设备停电后将设备末屏接地线打开，然后安装在线监测取样传感器，然后再将设备末屏接地线复原，设备正常运行时进行在线监测。同时为了确保现场使用的安全，防止意外（如带电测试仪的测量引线断开）导致设备末屏开路，增加与零磁通电流传感器末屏引线端子相并联的短接片和放电管。在线监测和带电测试时短接片为打开状态，将设备末屏接地电流引入带电测试仪中，放电管在测量过程中起保护作用。 短接片和放电管的配置可以实现对电流传感器的更换，但是由于其增加的末屏线的断点，所以现场用户并不推荐此种方式来对传感器进行更换。 

一般零磁通电流传感器由磁芯以及绕制在磁芯上的二次线圈和检测线圈，补偿和输出电路模块等部分组成。通过现场应用发现，安装在现场的零磁通电流传感器有损坏情况出现，当零磁通电流传感器损坏后，由于设备停电困难，而使其更换工作很难实施，进而造成设备绝缘在线监测和带电测试工作受到影响。 

零磁通电流传感器中补偿电路模块和输出电路模块由于含有电子器件，其损坏的几率比磁芯部分大很多，因此本发明基于此，将零磁通电流传感器进行了分体式设计，将补偿电路和输出电路部分与磁芯等其它部分分开，两部分之间通过导线相连接，从而当电路部分损坏时，可不用拆开设备末屏线，也不用增加末屏线中的断点而对传感器的电路部分进行更换。 

发明内容

为了满足当零磁通电流传感器损坏时，不用拆开设备末屏线，也不用增加末屏线中的断点而对传感器的易损电路部分进行更换，本发明提供了一种容性设备在线监测和带电测试用分体式零磁通小电流传感器。 

本发明解决上述技术问题的技术方案如下： 

1.容性设备在线监测和带电测试用分体式零磁通小电流传感器，将零磁通电流传感器进行了分体式设计，将易损坏的补偿输出电路模块与磁芯等其它部分分开，两部分之间通过端子排接线相连接，从而当补偿和输出电路模块损坏时，可不用拆开设备末屏线，也不用增加末屏线中的断点而对传感器的电路部分进行更换。 

2.容性设备在线监测和带电测试用分体式零磁通小电流传感器由屏蔽铝 盒、磁芯、补偿和输出电路模块、第一接线端子排、第二接线端子排、末屏线芯线、末屏线屏蔽层、二次线圈和检测线圈组成。在屏蔽铝盒内设有磁芯、补偿和输出电路模块、第一接线端子排、第二接线端子排、末屏线芯线、末屏线屏蔽层、二次线圈和检测线圈，末屏线屏蔽层包裹在末屏线芯线外。 

所述补偿和输出电路模块两边分别装有第一接线端子排、第二接线端子排，第一接线端子排有四个接线端口，第二接线端子排也有四个接线端口，第一个接线端口为信号输出口，第二个接线端口为电源地接口，第三个接线端口为-12V接口，第四个接线端口为+12V接口。 

所述二次线圈和检测线圈绕制在磁芯上，二者绕向相反；二次线圈通过第一接线端子排的第一个接线端口和第二个接线端口与补偿和输出电路模块相连；检测线圈通过第一接线端子排的第三个接线端口和第四个接线端口与补偿和输出电路模块相连。 

所述末屏线芯线两端穿出屏蔽铝盒；所述末屏线屏蔽层两端穿出屏蔽铝盒，其中一端接地。 

所述补偿和输出电路模块的电路由电阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆和R₇，电容C₁、C₂、C₃和运放OPA1、OPA2组成。