專利名稱：一種大電流精密測量方法及裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及特高壓輸電領域，尤其涉及一種電力系統(tǒng)中高壓交直流大電流的精密測量方法和裝置。
背景技術(shù)：
實際應用中，經(jīng)常需要對電力系統(tǒng)中高壓交直流輸電系統(tǒng)的大電流進行精密測量。例如，對4000A直流互感器進行檢測時就需要生成5000A的直流大電流并對其進行精密測量。此外，特高壓直流輸電系統(tǒng)中還需要測量交直流大電流的動態(tài)變化。目前采用的大電流測量技術(shù)主要包括采樣電阻器和霍爾電磁原理兩種。采樣電阻器采用低溫度系數(shù)的材料定制電阻本體，大電流通過時將在其兩端產(chǎn)生一定的電壓；由于采樣電阻器的電阻值R在測量過程中穩(wěn)定，測量獲得其兩端產(chǎn)生的輸出電壓U后，根據(jù)歐姆定律即可得到被測電流值I =U/R。采樣電阻器原理的一個應用實例一直流分流器，其在許多具有直流電流的設備，特別是具有直流大電流的設備測試中具有廣泛的應用。一般的直流定值分流器的結(jié)構(gòu)通常為將單片或多片分流片并聯(lián)焊接在輸入、輸出兩端的接頭上，每片電阻的阻值為20毫歐。然而，對于分流電阻器，其測量精度受到分流電阻的熱特性和分流體連接的接觸電阻特性的制約。大電流通過會導致電阻本體發(fā)熱，為了使電阻值能夠在大的溫度變化下保持基本恒定，不能使用普通的黃銅，而必須采用低溫度系數(shù)的金屬材料；這樣的金屬材料往往需要精密的配方和復雜的工藝制作，其成本相對昂貴，生產(chǎn)周期長；此外，用于測量大電流的分流電阻器為金屬導體，其自身電阻值就很小，分流電阻與電流輸入和輸出端的外部鏈接，不可避免的存在接觸電阻，即使精密的工藝也很難良好控制該接觸電阻，這樣將使得分流電阻值偏離設計值，造成測量誤差?；诨魻栯姶旁淼拇笾绷骶軠y量技術(shù)可以通過霍爾大電流傳感器實現(xiàn)，例如霍爾直流、交流、交直流電流傳感器，其基于電磁原理直接測量被測電流值。然而，由于采用了電磁測量原理，存在電磁場傳遞能量，環(huán)境的電磁干擾對測量的精度影響很大；另一方面，小量程的精密電流傳感器價格便宜可靠性高，而相對而言大量程的精密電流傳感器價格一般都很昂貴，可靠性差。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何實現(xiàn)不受電阻發(fā)熱、溫度系數(shù)及電磁干擾影響的大電流精密測量，同時降低測量成本。( 二 )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種大電流精密測量方法，包括Sl 將待測大電流均勻分為N個支流，且使得所述N個支流以一中間支流為中心對稱分布于其兩側(cè)；
S2 測量所述中間支流的電流值I ；S3 根據(jù)所述中間支流的電流值I計算獲得所述待測大電流的電流值I X N。優(yōu)選地，步驟S2還包括采用分段插值算法對測量值進行誤差修正。本發(fā)明的技術(shù)方案還提供了一種大電流精密測量裝置，包括電流輸入連接板1、 電流輸出連接板2以及多個分流體3 ；其中，每一所述分流體3兩端分別與所述電流輸入連接板1和電流輸出連接板2連接，連接端彼此對稱分布；且所述多個分流體3被設置為以一中間分流體為中心對稱分布于其兩側(cè)；其中，所述中間分流體上設有電流測量單元5。優(yōu)選地，所述分流體3為具有規(guī)則橫截面的結(jié)構(gòu)體。優(yōu)選地，所述分流體3與所述電流輸入板1和電流輸出板2的連接方式包括螺接、 壓接和焊接。優(yōu)選地，所述電流測量單元為精密小量程電流傳感器。(三)有益效果根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，通過對稱分布的分流結(jié)構(gòu)，使大電流均勻分流至各個分流體上，盡可能消除了接觸電阻不一致等因素對測量精度的影響；由于對稱分布使得多個分流在其中線位置處的電磁干擾互相抵消，避免了電磁干擾對位于中線位置處的測量裝置的測量精度的影響；精密小量程電流傳感器的使用降低了裝置的制作成本，提高了裝置的
可靠性。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的大電流精密測量方法流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的大電流精密測量方法中電磁干擾抵消原理圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的大電流精密測量裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式本發(fā)明提出的大電流精密測量方法及裝置，結(jié)合附圖和實施例說明如下。如圖1所示，本發(fā)明的大電流精密測量方法包括以下步驟。Sl 將待測大電流均勻分為多個支流，且使得所述多個支流以一中間支流為中心對稱分布于其兩側(cè)；具體地，可以將大電流通過一個輸入連接板引入，并均勻流入多個分流體，然后再通過一個輸出連接板流出，由此，將大電流均勻分為N等分。為了確保均勻分流，多個分流體應該為具有規(guī)則統(tǒng)一的橫截面的多個結(jié)構(gòu)體，他們彼此均勻平行分布且關于一中心分流體左右對稱，通過螺接、壓接或焊接等任意可行方式與輸入、輸出連接板相連，保證各連接處的壓力和強度一致，分流體的材質(zhì)可以選用黃銅或者熱穩(wěn)定性好的康銅等，根據(jù)實際情況進行優(yōu)選；且輸入連接板1和電流輸出連接板2分別連接在分流體3的兩端，連接端彼此對稱分布；由此盡可能消除接觸電阻不一致對測量精度的影響。優(yōu)選地，可以使多個分流體以一個中間分流體為中心對稱分布，可以按照實際情況優(yōu)選彼此間隔，不一定要等間隔分布。如圖2所示，對稱分布的電流Il和12在中線上的磁場將互相抵消，總的磁場強度為零，由此避免電磁干擾對測量精度的影響。
其中，分流體的數(shù)量根據(jù)實際需要確定，例如，3個或者5個，具體數(shù)量取決于實際機械制作加工的成本。S2 測量所述中間支流的電流值；具體地，可以在所述中間分流體的中間位置處設置電流測量單元，以測量中間分流的電流值。優(yōu)選地，由于分流后的電流值已經(jīng)顯著減少，該電流測量單元可以為精密小量程電流傳感器，以減少裝置的制作成本，并增強裝置可靠性。 S3 根據(jù)所述中間支流的電流值計算獲得所述待測大電流的電流值。理論上，對于N個分流體，測量獲得的電流值應該為待測大電流的電流值的1/N。 對于實際的誤差，可以采用分段插值算法對測量值進行誤差修正，實現(xiàn)萬分之一的大電流高精度測量。下面將通過具體實施例對本發(fā)明的大電流精密測量裝置進行詳細說明。如圖3所示，本實施例包括相互平行的輸入連接板1和輸出連接板2，以及三個等間隔設置的分流體。分流體為黃銅材質(zhì)的長方體，每一分流體的兩端分別通過螺釘螺母與輸入連接板1和輸出連接板2垂直連接。需要說明的是，盡管圖3中示出了分流體為均勻的長方體，且三個分流體等間隔分布；事實上，如前所述，分流體可以為任意規(guī)則形狀，且三個分流體可以根據(jù)實際需要設置彼此之間的間隔，只需相對于中間的分流體對稱即可，不一定要等間隔分布。以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關技術(shù)領域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種大電流精密測量方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟51將待測大電流均勻分為N個支流，且使得所述N個支流以一中間支流為中心對稱分布于其兩側(cè)；52測量所述中間支流的電流值I ；53根據(jù)所述中間支流的電流值I計算獲得所述待測大電流的電流值I X N。
2.如權(quán)利要求1所述的大電流精密測量方法，其特征在于，步驟S2還包括采用分段插值算法對測量值進行誤差修正。
3.—種如權(quán)利要求1所述的大電流精密測量方法的實現(xiàn)裝置，其特征在于，所述裝置包括電流輸入連接板(1)、電流輸出連接板O)以及多個分流體(3)；其中，每一所述分流體C3)兩端分別與所述電流輸入連接板(1)和電流輸出連接板( 連接，連接端彼此對稱分布；且所述多個分流體C3)被設置為以一中間分流體為中心對稱分布于其兩側(cè)；其中，所述中間分流體上設有電流測量單元(5)。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述分流體(3)為具有規(guī)則橫截面的結(jié)構(gòu)體。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述分流體C3)與所述電流輸入板(1)和電流輸出板O)的連接方式包括螺接、壓接和焊接。
6.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述電流測量單元(5)為精密小量程電流傳感器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種大電流精密測量方法及裝置，所述方法包括S1將待測大電流均勻分為N個支流，且使得所述N個支流以一中間支流為中心對稱分布于其兩側(cè)；S2測量所述中間支流的電流值I；S3根據(jù)所述中間支流的電流值I計算獲得所述待測大電流的電流值I×N。本發(fā)明的方法及其實現(xiàn)裝置消除了接觸電阻不一致等因素對測量精度的影響；避免了電磁干擾對測量精度的影響；同時降低了制作成本，提高了裝置的可靠性。
文檔編號G01R19/10GK102565512SQ20101062248
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者任志軍, 胡志琳, 陳衛(wèi) 申請人:北京博電新力電氣股份有限公司