專利名稱：電磁感應(yīng)電流變換器測量超高壓輸電電流的新裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力工業(yè)系統(tǒng)中超高壓輸電電流的測量技術(shù)，尤其是一種采用電磁感應(yīng)電流變換器直接測量超高壓輸電電流的新裝置。
電力工業(yè)系統(tǒng)遠(yuǎn)距離輸送電能時(shí)，電壓愈高，線損愈小，可節(jié)約電能。為此，在輸變電時(shí)，一般盡可能提高輸電電壓。但提高電壓時(shí)，所有相關(guān)設(shè)備因絕緣問題而與經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生矛盾。其中超高壓輸電電流的測量更為突出。
目前，在500Kv的輸電工程中國內(nèi)外還沿用傳統(tǒng)的鐵芯型電流互感器進(jìn)行測量(在人民郵電出版社1982年12月出版的日本機(jī)械振興學(xué)會主編的《光纖通信系統(tǒng)》第231頁記載)。這種方法的基本原理是在鐵芯的兩側(cè)分別繞有初次級線圈，初級線圈與被測電流相連，次級線圈與測量儀表相聯(lián)。這種電流互感器測量超高壓輸電電流的優(yōu)點(diǎn)是壽命長、工作可靠、工藝結(jié)構(gòu)完全成熟。但其不足之處是初次級線圈處于不同電位。因此，對于不同電壓等級的電流互感器，在初次級線圈之間、各線圈與鐵芯間的相互絕緣有不同的要求，互感器也就不能通用。電壓愈高，絕緣愈難解決。因此隨著傳輸電壓的升高，互感器的體積也愈加龐大，生產(chǎn)及使用成本電隨電壓升高而指數(shù)地增加(在1980年11月第22期的《APPLIED OPTICS》的3729至3745頁記載)。
為解決絕緣問題降低生產(chǎn)成本。早在70年代各發(fā)達(dá)國家如日、美、西德、英、加拿大、瑞典等國，就已尋求超高壓下測量電流、電壓及有關(guān)部件的新方法。近20多年來國際上集中研究的方向，都是以Faraday Effect為基礎(chǔ)的Electro-Optic Effect、Magneto-Optic Effect，加之與70年代迅速廣泛應(yīng)用的光纖技術(shù)相結(jié)合的方法。由于光纖具有很好的絕緣性能，因此將光纖技術(shù)用在超高壓輸電電流的測量上己成為最新研究趨勢。其基本原理是將磁光材料拉制的光纖繞架于高壓導(dǎo)線上，光纖既作敏感元件，又作傳輸介質(zhì)；將線偏振光信號通過光纖，由于輸電導(dǎo)線的磁場作用可使線偏振光的振動面發(fā)生旋轉(zhuǎn)，最后由光電探測系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為電信號即可測量輸電導(dǎo)線的輸電電流。該裝置的結(jié)構(gòu)是將激光器產(chǎn)生的光，經(jīng)起偏器后再經(jīng)輸入耦合透鏡至光纖中，光纖繞架于高壓輸電導(dǎo)線上，由于輸電導(dǎo)線的磁場作用使光纖中的線偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)，然后經(jīng)光纖輸出端耦合至集光透鏡，將光成束后，再經(jīng)分光鏡分光至兩個(gè)光電二極管接收光信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得載流導(dǎo)線相應(yīng)的輸電電流。這種測量裝置雖解決了高電壓與地電位之間的絕緣問題。但其整個(gè)裝置中，除電子線路的測量部份外，都屬精密光學(xué)系統(tǒng)，而且是以傳輸、檢測光的振動狀態(tài)為信息。因此，對這種裝置的每個(gè)環(huán)節(jié)的要求十分精密嚴(yán)格。其中①對光源要求單色，長期穩(wěn)定；②對整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的器件如起偏器、輸入輸出耦合透鏡、光纖頭、分光儀、光電二極管，都要防止任何機(jī)械振動，以至于幾何位置，也不能隨溫度變化而改變；③一般電子技術(shù)通信領(lǐng)域光纖的直徑比較大(為幾十微米)的情況下，光耦合也是一種專門技術(shù)；而磁光電流變換器中，光是一定的線偏振光，光芯只有幾微米，對光耦合技術(shù)要求之高可想而知；④同時(shí)要求光纖既不能產(chǎn)生雙折射，亦不能退極化。一般敏感元件在磁場的作用下，只能使線偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)，不改變光的偏振狀態(tài)，而得測量電流。若產(chǎn)生雙折射時(shí)，當(dāng)晶體的主光軸在光的振動面內(nèi)，由于雙折射的同時(shí)存在，使其改變了光的振動狀態(tài)，變?yōu)闄E圓偏振；當(dāng)晶體主光軸不在光的振動面內(nèi)，而在敏感元件以外的光路上，會改變光的傳播方向，產(chǎn)生退極化。因此，由于光纖原料的純度不夠，拉絲過程中工藝使其均勻性不一，或產(chǎn)生缺陷、內(nèi)部應(yīng)力、繞制中的壓力、環(huán)境溫度的變化等都會產(chǎn)生雙折射或退極化，最后影響測量結(jié)果。⑤對于光電二極管探測器的要求，因各自測量的是光強(qiáng)的模擬量，其后各自的前級放大器，都應(yīng)具有相同的光輸出電壓特性。而兩個(gè)分離元件，要具有長期的同一性能，在篩選時(shí)，也具有一定的難度，因而該方法已有20年之久，還未走上生產(chǎn)線。
目前，高壓測量在國外還采用較多的是利用光電電流互感器產(chǎn)生的電流，變換為數(shù)字信號，進(jìn)行處理測量結(jié)果的方式；如美國西屋公司研制的光電電流互感器，其高壓側(cè)電子回路用的低壓電源是由地面以超聲波載波方式傳送至高壓側(cè)的。由此可見高壓側(cè)低壓電源供電解決的難度及復(fù)雜性。
本實(shí)用新型的主要目的是為了提供一種高壓側(cè)所有電子回路的公共端具有與高壓相同電位無需絕緣；且高壓側(cè)低壓電源的能量直接取自高壓負(fù)荷電流本身，能源供給充足、簡便、可靠；還具有對各檔級電壓測量的通用性；其結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)路線成熟，易于工業(yè)化、造價(jià)低廉的電磁感應(yīng)電流變換器測量超高壓輸電電流的新裝置。
本實(shí)用新型的另一目的是為了提供一種低壓電源供電穩(wěn)定、還可實(shí)現(xiàn)邏輯控制充電供電的電磁感應(yīng)電流變換器測量超高壓輸電電流的新裝置。
本實(shí)用新型的主要目的可通過如下措施來實(shí)現(xiàn)一種電磁感應(yīng)電流變換器測量超高壓輸電電流的新裝置，包括高壓側(cè)電流測量單元、低壓電源發(fā)生單元、高壓與地電位間信號傳輸(可用光纖或其它方式)地電位端數(shù)據(jù)處理微機(jī)。
其中高壓側(cè)電流測量單元包括電流變換器、整流、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器及其附屬電路；其測量過程是在高壓輸電導(dǎo)線的每一相處均設(shè)有一個(gè)電磁感應(yīng)電流變換器；由電流變換器變換后產(chǎn)生電流信號，經(jīng)整流、放大后輸出模擬信號與A/D轉(zhuǎn)換器及附屬電路電連接；由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成被測電流的編碼信號后，再與地電位端的微機(jī)相聯(lián)；經(jīng)微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后顯示或打印出相應(yīng)的被測高壓負(fù)荷電流。
低壓電源發(fā)生單元包括感應(yīng)線圈、整流、穩(wěn)壓電路；其工作過程是在高壓輸電導(dǎo)線處至少放置一個(gè)感應(yīng)線圈，由感應(yīng)線圈從高壓輸電導(dǎo)線產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號，經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓后產(chǎn)生低壓穩(wěn)壓電源向高壓側(cè)電流測量單元供電。
另高壓側(cè)電流測量單元、低壓電源發(fā)生單元的公共端與高壓輸電導(dǎo)線相連。
本實(shí)用新型的另一目的還可通過如下措施來實(shí)現(xiàn)在所述的電磁感應(yīng)電流變換器測量超高壓輸電電流的新裝置的低壓電源發(fā)生單元中還可設(shè)有穩(wěn)壓單元輸入粗調(diào)電路。
所述的低壓電源發(fā)生單元是由感應(yīng)線圈L1與高壓輸電導(dǎo)線產(chǎn)生感應(yīng)電壓；經(jīng)D1-D4橋式整流后的電信號再經(jīng)濾波后，與電阻R2、穩(wěn)壓管CW的串聯(lián)電路及電阻R3、4的分壓支路的并聯(lián)電路相聯(lián)，且與穩(wěn)壓器IC1的輸入腳相聯(lián)，由IC1輸出低壓電源；另在低壓電源發(fā)生單元中還可設(shè)有穩(wěn)壓單元輸入粗調(diào)電路，該電路是由感應(yīng)線圈L1與高壓輸電導(dǎo)線產(chǎn)生感應(yīng)電壓，經(jīng)D5-D8橋式整流再經(jīng)濾波后，與繼電器J1的常開觸點(diǎn)、電阻R2、3的接點(diǎn)及三極管T1的集電極相聯(lián)；三極管T1的基極與比較器IC2的輸出端相聯(lián)；比較器IC2的“+”輸入端與電阻R2、穩(wěn)壓管CW的接點(diǎn)相聯(lián)作為參考電位，IC2的“-”輸入端與電阻R3、4的接點(diǎn)相聯(lián)作為比較電位；三極管T1的射電極與繼電器J1的線圈及電阻R6形成回路。其粗調(diào)電路的原理是當(dāng)高壓有負(fù)荷電流，但小于規(guī)定值時(shí)，IC2+＞IC2-，三極管T1導(dǎo)通，繼電器J1的線圈中有電流，其常開觸點(diǎn)K1閉合，此時(shí)由感應(yīng)線圈L1、L2、D1-D4、D5-D8、C1、C2兩組整流濾波后的直流電壓作為穩(wěn)壓器IC1的輸入。當(dāng)高壓負(fù)荷電流大于規(guī)定值時(shí)，IC2+＜IC2-，三極管T1截止，繼電器J1線圈中無電流通過，其常開觸點(diǎn)K1斷開，只有感應(yīng)線圈L1、D1-D4、C1的直流電源為穩(wěn)壓器IC1輸入。這樣可保證高壓負(fù)荷電流在大的范圍內(nèi)變化，穩(wěn)壓器IC1的輸入因過壓而損壞。
另在所述的電流變換器測量超高壓輸電電流的新裝置的低壓電源發(fā)生單元的整流與穩(wěn)壓電路之間還可設(shè)有可充電電池及充電控制電路；另還可在穩(wěn)壓電路與高壓側(cè)電流測量單元的A/D轉(zhuǎn)換器及其附屬電路之間設(shè)有高壓側(cè)低壓電源輸出控制電路。
所述的充電控制電路可由設(shè)在高壓輸電導(dǎo)線處的感應(yīng)線圈L1產(chǎn)生感應(yīng)電壓，經(jīng)D1-D4橋式整流后的電信號通過繼電器J1的常開觸點(diǎn)K1與電阻R3、4、5、R6、7、8的分壓支路及充電電池E、穩(wěn)壓器IC4的并聯(lián)電路連接，在電阻R3、4上并聯(lián)有穩(wěn)壓管CW，取電阻R4、5的接點(diǎn)、電阻R6、R7的接點(diǎn)的電信號與比較器IC1相連，由IC1產(chǎn)生的電信號通過三極管T1放大后與繼電器J1的線圈相連，繼電器J1的常開觸點(diǎn)K1閉合，由感應(yīng)線圈L1向充電電池E充電；另IC1產(chǎn)生的電信號及電阻R3、4接點(diǎn)的電信號與比較器IC2相連，由IC2產(chǎn)生的電信號經(jīng)三極管T2放大后與繼電器J1線圈相連，繼電器J2的常開觸點(diǎn)K1與電阻R6、7、8分壓支路的分壓電阻R2電連接，可使感應(yīng)線圈L1繼續(xù)向充電電池E充電，由穩(wěn)壓器IC1輸出低壓電源。該電路可實(shí)現(xiàn)對高壓側(cè)電流測量單元的低壓電源供電的充電自動控制，且可避免充電過程的振蕩。當(dāng)充電電池放電電壓低于穩(wěn)壓器IC4的輸入電壓要求時(shí)，比較器IC1+＞IC1-，IC1導(dǎo)通，三極管T1導(dǎo)通，繼電器J1的線圈中 有電流，繼電器J1的常開觸點(diǎn)K1閉合，由感應(yīng)線圈L1產(chǎn)生的感應(yīng)電流經(jīng)整流、濾波后向充電電池充電；為防止充電出現(xiàn)振蕩，IC1的輸出端還與IC2的“+”輸入端相聯(lián)，IC2的“-”輸入端與IC1的“+”相聯(lián)，此時(shí)IC2導(dǎo)通，三極管T2導(dǎo)通，繼電器J2的線圈中有電流，其常開觸點(diǎn)K2閉合，電阻R6與電阻R7并聯(lián)分壓，可使充電電池E的充電充夠；當(dāng)充電電池電壓充足后，IC1截止，T1截止，K1斷開，將停止充電。
所述的高壓側(cè)低壓電源輸出控制電路可由設(shè)在高壓輸電導(dǎo)線處的感應(yīng)線圈L2產(chǎn)生感應(yīng)電壓后經(jīng)D9-D8橋式整流、R16，17、C2濾波后與比較器IC3相連，IC3的另一輸入腳與充電控制電路的電阻R3，4的接點(diǎn)信號相連，由比較器IC3輸出的電信號經(jīng)三極管T1放大后與繼電器J9的線圈相聯(lián)，繼電器J5的常開觸點(diǎn)K5將穩(wěn)壓單元與高壓側(cè)電流測量單元的A/D轉(zhuǎn)換器及附屬電路相連。該電路可使高壓側(cè)電流測量單元的低壓供電電源供電可實(shí)現(xiàn)自動控制。即由感應(yīng)線圈L2與高壓輸電導(dǎo)線產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)D5-D8整流后與比較器IC3的輸入端相聯(lián)，其另一輸入端還與電阻R1及穩(wěn)壓管CW的接點(diǎn)相聯(lián)，IC3導(dǎo)通，三極管T1導(dǎo)通，繼電器J1的線圈中有電流，其常開觸點(diǎn)K3閉合，可使穩(wěn)壓器IC4與高壓側(cè)電流測量單元相聯(lián)。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型利用電磁感應(yīng)電流變換器從輸電導(dǎo)線上感應(yīng)電壓后經(jīng)變換處理成編碼信號，再由光纖傳至地面進(jìn)行數(shù)數(shù)處理，其高壓側(cè)所有電路的公共電位與高壓輸電導(dǎo)線的一相聯(lián)接，因而具有同電位；從而可避免高壓側(cè)傳統(tǒng)鐵芯型電流互感器絕緣之困難，大大減小了儀器體積，節(jié)約了生產(chǎn)成本，并使測量儀器具有通用性。
2、本實(shí)用新型的高壓側(cè)電子回路的低壓電源的電能十分方便地取自高壓輸電導(dǎo)線本身，經(jīng)整流、穩(wěn)壓處理即可；這一技術(shù)也可應(yīng)用于高壓側(cè)其它需要低壓電源的設(shè)備中。
3、本實(shí)用新型的高壓側(cè)電信號由光纖或其他傳輸方式傳輸至地電位端的單片微機(jī)，而且傳輸?shù)男盘枮閿?shù)字電信號，因而對傳輸材料的性能要求不高。
4、本實(shí)用新型的高壓側(cè)所有電路均處于高壓輸電導(dǎo)線處，其自身也處于高壓狀態(tài)，因而無需特別考慮絕緣問題。
5、本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)路線成熟，易于工業(yè)化生產(chǎn)，體積小、重量輕、造價(jià)低，適于各檔級電壓通用。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下附圖給出

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖1-高壓輸電導(dǎo)線 2-屏敝殼 3-感應(yīng)線圈4-電磁感應(yīng)電流變換器5-屏敝球 6-高壓側(cè)電流測量單元7-A/D轉(zhuǎn)換器及附屬電路 8-微機(jī)9-光纖10-低壓電源發(fā)生單元圖2是本實(shí)用新型的電磁感應(yīng)電流變換器(即壁電流變換器)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖11-有機(jī)玻璃圓筒12-銅皮13-鐵芯圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例一結(jié)構(gòu)原理圖圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例二結(jié)構(gòu)原理圖本實(shí)用新型還將結(jié)合附圖1、2、3、4實(shí)施例作進(jìn)一步詳述參照圖1，一種電磁感應(yīng)電流變換器測量超高壓輸電電流的新裝置，包括高壓側(cè)電流測量單元6、低壓電源發(fā)生單元10、地電位微機(jī)8、信號傳輸光纖9。
其中高壓側(cè)電流測量單元6包括電磁感應(yīng)電流變換器4、整流、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器及附屬電路7；在高壓輸電導(dǎo)線1的每一相處均設(shè)有一個(gè)電磁感應(yīng)電流變換器4；高壓負(fù)荷電流由電磁感應(yīng)電流變換器4變換后產(chǎn)生電流信號，經(jīng)整流、放大后輸出模擬信號與A/D轉(zhuǎn)換器及附屬電路7電連接；由A/D轉(zhuǎn)換器7轉(zhuǎn)換成被測電流編碼信號后，再由光纖傳輸至地電位端的數(shù)據(jù)處理微機(jī)8；經(jīng)數(shù)據(jù)處理后顯示或打印出相應(yīng)的被測高壓負(fù)荷電流值。其中整流、放大電路可選用通用電路；光纖可選用兩端分別帶電光轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換傳感頭的普通光纖。A/D轉(zhuǎn)換器7輸出的編碼信號還可通過其他傳輸方式與地電位端的微機(jī)8相聯(lián)。
低壓電源發(fā)生單元10包括感應(yīng)線圈3、整流、濾波、穩(wěn)壓電路；在高壓輸電導(dǎo)線1的每一相處至少放置一個(gè)感應(yīng)線圈3，由高壓輸電導(dǎo)線1在線圈3上產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號，經(jīng)整流、穩(wěn)壓后產(chǎn)生低壓穩(wěn)壓電源向高壓側(cè)電流測量單元6供電。所述的整流、濾波、穩(wěn)壓電路可選用通用電路。
另高壓側(cè)電流測量單元6、低壓電源發(fā)生單元10的公共端與高壓輸電導(dǎo)線1的一相相連。所述的電磁感應(yīng)電流變換器4及感應(yīng)線圈3均用屏敝殼2屏敝；所述的高壓側(cè)電流測量單元、低壓電源發(fā)生單元均由屏敝球5屏敝。
參照圖2，為本實(shí)用新型電磁感應(yīng)電流變換器的實(shí)施例壁電流變換器(在1989年于承德召開的束測與束控全國會議文集中記載)，其結(jié)構(gòu)是在有機(jī)玻璃圓筒11上覆蓋銅皮12，在銅皮上包覆鐵芯13。
參照圖3，為本實(shí)用新型實(shí)施例一。該實(shí)施例的高壓側(cè)電流測量單元6是由通用的感應(yīng)線圈4與高壓輸電導(dǎo)線產(chǎn)生感應(yīng)電壓，其后續(xù)處理電路與上述圖1的實(shí)施方式同。其低壓電源發(fā)生單元10可采有通用電路；也可采用如下電路所述的低壓電源發(fā)生單元10是由感應(yīng)線圈L13與高壓輸電導(dǎo)線1產(chǎn)生感應(yīng)電壓；經(jīng)D1-D4橋式整流后的電信號再經(jīng)濾波后，與電阻R2、穩(wěn)壓管CW的串聯(lián)電路及電阻R3、4的分壓支路的并聯(lián)電路相聯(lián)，且與穩(wěn)壓器IC1的輸入腳相聯(lián)，由IC1輸出低壓電源；另在低壓電源發(fā)生單元10中還可設(shè)有穩(wěn)壓單元輸入粗調(diào)電路，該電路是由感應(yīng)線圈L23與高壓輸電導(dǎo)線1產(chǎn)生感應(yīng)電壓，經(jīng)D5-D8橋式整流再經(jīng)濾波后，與繼電器J1的常開觸點(diǎn)、電阻R2、3的接點(diǎn)及三極管T1的集電極相聯(lián)；三極管T1的基極與比較器IC2的輸出端相聯(lián)；比較器IC2的“+”輸入端與電阻R2、穩(wěn)壓管CW的接點(diǎn)相聯(lián)作為參考電位，IC2的“-”輸入端與電阻R3、4的接點(diǎn)相聯(lián)作為比較電位；三極管T1的射電極與繼電器J1的線圈及電阻R6形成回路。
參照圖4，為本實(shí)用新型實(shí)施例二。其高壓側(cè)電流測量單元6與例一同，其電流變換器4采用壁電流變換器。其低壓電源發(fā)生單元10是在其整流與穩(wěn)壓電路之間還可設(shè)有充電控制電路；另還可在穩(wěn)壓電路與高壓側(cè)電流測量單元的A/D轉(zhuǎn)換器及附屬電路7之間設(shè)有高壓側(cè)低壓電源輸出控制電路。所述的充電控制電路、低壓電源控制電路可采用通用電路；也可采用如下電路所述的充電控制電路可由設(shè)在高壓輸電導(dǎo)線1處的感應(yīng)線圈L13產(chǎn)生感應(yīng)電壓，經(jīng)D1-D1整流后的電信號通過繼電器J1的常開觸點(diǎn)K1與電阻R3、4、5、R6、7、8的分壓支路及充電電池E、穩(wěn)壓器IC4的并聯(lián)電路連接，在電阻R3、4上并聯(lián)有穩(wěn)壓管CW，取電阻R4、5的接點(diǎn)、電阻R6、R7的接點(diǎn)的電信號與比較器IC1相連；由IC1產(chǎn)生的電信號通過三極管T1放大后與繼電器J1的線圈相連，繼電器J1的常開觸點(diǎn)K1閉合，由感應(yīng)線圈L13向充電電池E充電；另由IC1產(chǎn)生的電信號及電阻R3、4接點(diǎn)的電信號與比較器IC2相連，由IC2產(chǎn)生的電信號經(jīng)三極管T2放大后與繼電器J2線圈相連，繼電器J2的常開觸點(diǎn)K2與電阻R6、7、8分壓支路的分壓電阻R6電連接，可使感應(yīng)線圈L13繼續(xù)向充電電池E充電，由穩(wěn)壓器IC4輸出低壓電源。
所述的高壓側(cè)低壓電源輸出控制電路可由設(shè)在高壓輸電導(dǎo)線1處的感應(yīng)線圈L23產(chǎn)生感應(yīng)電壓后，經(jīng)D5-D6橋式整流、R16、17、C2濾波后與比較器IC3相連，IC3的另一輸入腳與充電控制電路的電阻R3、4的接點(diǎn)信號相連，由比較器IC3輸出的電信號經(jīng)三極管T放大后與繼電器J1的線圈相聯(lián)，繼電器J1的常開觸點(diǎn)K3將穩(wěn)壓單元與高壓側(cè)電流測量單元的A/D轉(zhuǎn)換器及附屬電路7相連。
本實(shí)用新型已在甘肅省西固熱電廠現(xiàn)場掛網(wǎng)運(yùn)行試驗(yàn)成功，一切工作正常。
以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型的原理的前提下，還可以作出若干變化和改進(jìn)，電應(yīng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種電磁感應(yīng)電流變換器測量超高壓輸電電流的新裝置，包括高壓側(cè)電流測量單元(6)、低壓電源發(fā)生單元(10)、微機(jī)(8)；其特征在于高壓側(cè)電流測量單元(6)是由設(shè)在高壓輸電導(dǎo)線(1)處的至少1個(gè)電磁感應(yīng)電流變換器(4)變換產(chǎn)生電流信號，經(jīng)整流、放大后輸出與高壓側(cè)A/D轉(zhuǎn)換器及附屬電路(7)電連接；由高壓側(cè)A/D轉(zhuǎn)換器(7)轉(zhuǎn)換成被測電流編碼信號后，再由數(shù)據(jù)處理微機(jī)(8)處理；低壓電源發(fā)生單元(10)是由設(shè)在高壓輸電導(dǎo)線(1)處的至少1個(gè)感應(yīng)線圈(3)產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號，經(jīng)整流、穩(wěn)壓后產(chǎn)生低壓穩(wěn)壓電源向高壓側(cè)電流測量單元(6)供電；另高壓側(cè)電流測量單元(6)、低壓電源發(fā)生單元(10)的公共端與輸電導(dǎo)線(1)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)電流變換器測量超高壓輸電電流的新裝置，其特征在于電磁感應(yīng)電流變換器(4)可采用通用的感應(yīng)線圈、壁電流變換器。
3.如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)電流變換器測量超高壓輸電電流的新裝置，其特征在于在低壓電源發(fā)生單元(10)中還可設(shè)有穩(wěn)壓單元輸入粗調(diào)電路。
4.如權(quán)利要求1、3所述的電磁感應(yīng)電流變換器測量超高壓輸電電流的新裝置，其特征在于所述的低壓電源發(fā)生單元(10)是由感應(yīng)線圈L1(3)與高壓輸電導(dǎo)線(1)產(chǎn)生感應(yīng)電壓；經(jīng)D1-D4橋式整流后的電信號再經(jīng)濾波后，與電阻R2、穩(wěn)壓管CW的串聯(lián)電路及電阻R3、R4的分壓支路的并聯(lián)電路相連，且與穩(wěn)壓器IC1的輸入腳相連，由IC1輸出低壓電源；另在低壓電源發(fā)生單元(10)中還可設(shè)有穩(wěn)壓單元輸入粗調(diào)電路，該電路是由感應(yīng)線圈L2(3)與高壓輸電導(dǎo)線(1)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，經(jīng)D5-D8橋式整流再經(jīng)濾波后，與繼電器J1的常開觸點(diǎn)、電阻R2、R3的接點(diǎn)及三極管T1的集電極相連；三極管T1的基極與比較器IC2的輸出端相連；比較器IC2的一輸入端與電阻R2、穩(wěn)壓管CW的接點(diǎn)相連，IC2的另一輸入端與電阻R3、R4的接點(diǎn)相連；三極管T1的射電極與繼電器J1的線圈及電阻R6形成回路。
5.如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)電流變換器測量超高壓輸電電流的新裝置，其特征在于在低壓電源發(fā)生單元(10)的整流與穩(wěn)壓電路之間還可設(shè)有可充電電池及充電控制電路；另還可在穩(wěn)壓電路與高壓側(cè)電流測量單元的A/D轉(zhuǎn)換器(7)之間設(shè)有高壓側(cè)低壓電源輸出控制電路。
6.如權(quán)利要求5所述的電磁感應(yīng)電流變換器測量超高壓輸電電流的新裝置，其特征在于充電控制電路可由設(shè)在高壓輸電導(dǎo)線(1)處的感應(yīng)線圈L1(3)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，經(jīng)D1-D4橋式整流后的電信號通過繼電器J1的常開觸點(diǎn)K1與電阻R3、R4、R5、R6、R7、R8的分壓支路及充電電池E、穩(wěn)壓器IC4的并聯(lián)電路連接，在電阻R3、R4上并聯(lián)有穩(wěn)壓管CW，取電阻R4、R5的接點(diǎn)、電阻R6、R7的接點(diǎn)的電信號與比較器IC1相連，由IC1產(chǎn)生的電信號誦過三極管T1放大后與繼電器J1的線圈相連，繼電器J1的常開觸點(diǎn)K1閉合，由感應(yīng)線圈L1(3)向充電電池E充電；另IC1產(chǎn)生的電信號及電阻R3、R4接點(diǎn)的電信號與比較器IC2相連，由IC2產(chǎn)生的電信號經(jīng)三極管T2放大后與繼電器J2線圈相連，繼電器J2的常開觸點(diǎn)K2與電阻R6、R7、R8分壓支路的分壓電阻R8電連接，可使感應(yīng)線圈L1(3)繼續(xù)向充電電池E充電，由穩(wěn)壓器IC4輸出低壓電源。
7.如權(quán)利要求1、5、6所述的電磁感應(yīng)電流變換器測量超高壓輸電電流的新裝置，其特征在于所述的高壓側(cè)低壓電源輸出控制電路可由設(shè)在高壓輸電導(dǎo)線(1)處的感應(yīng)線圈L2(3)產(chǎn)生感應(yīng)電壓后經(jīng)D5-D8橋式整流、R16、R17、C2濾波后與比較器IC1相連，IC3的另一輸入腳與充電控制電路的電阻R3、R4的接點(diǎn)信號相連，由比較器IC3輸出的電信號經(jīng)三極管T1放大后與繼電器J1的線圈相連，繼電器J1的常開觸點(diǎn)K1將穩(wěn)壓單元與高壓側(cè)電流測量單元的A/D轉(zhuǎn)換器及附屬電路(7)相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電磁感應(yīng)電流變換器測量超高壓輸電電流的新裝置,該裝置是由電流變換器和感應(yīng)線圈取自高壓輸電導(dǎo)線的電信號,其中電流變換器變換的信號經(jīng)高壓側(cè)電流測量單元處理后傳至地面微機(jī)進(jìn)行顯示和打印相應(yīng)的高壓負(fù)荷電流;由感應(yīng)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)整流、穩(wěn)壓后,向高壓側(cè)電流測量單元供給低壓電源;高壓側(cè)所有電路的公共電位可與高壓輸電導(dǎo)線聯(lián)接;本實(shí)用新型與高壓具有相同電位無需絕緣,且高壓側(cè)低壓電源的能量也取自高壓輸電導(dǎo)線本身;因而其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、能源供給充足、簡便可靠、技術(shù)路線成熟、重量輕、造價(jià)低。
文檔編號G01R15/14GK2338752SQ9821563
公開日1999年9月15日 申請日期1998年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月10日
發(fā)明者車登科, 李保漢, 羅志濤, 寇明杰, 王寅仲, 石華, 潘富江 申請人:甘肅省電力公司, 車登科