一種用于GIS的無源Rogowski線圈電子式電流互感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于GIS的無源Rogowski線圈電子式電流互感器。新型智能化GIS目前普遍采用激光供電和CT供能的有源組合方式，其供能系統(tǒng)復(fù)雜，光電切換不穩(wěn)定。本發(fā)明的目的是提供一種用于GIS的無源Rogowski線圈電子式電流互感器，不僅結(jié)構(gòu)簡單，且精度可靠。本發(fā)明是一種用于GIS的無源Rogowski線圈電子式電流互感器，包括殼體，殼體內(nèi)密封填充有絕緣氣體，殼體內(nèi)還設(shè)置Rogowski線圈和兩個(gè)傳感元件，傳感元件內(nèi)設(shè)置母線，傳感元件與傳輸光纖連接，殼體上設(shè)置航空端子，傳輸光纖通過航空端子與電氣單元連接進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。本發(fā)明便于安裝，輸出均為小電壓信號(hào)，可直接應(yīng)用于智能化的GIS。
【專利說明】—種用于GIS的無源Rogowski線圈電子式電流互感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于電氣設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于GIS的無源Rogowski線圈電子式電流互感器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的不斷提高，智能化的GIS已經(jīng)開始出現(xiàn)，并逐步取代傳統(tǒng)的一、二次分離的GIS。新型智能化GIS采用新型電子式互感器，目前普遍采用激光供電和CT供能的有源組合方式，其供能系統(tǒng)復(fù)雜，光電切換不穩(wěn)定，因此，開發(fā)一種能有效解決傳統(tǒng)精度和穩(wěn)定性問題的無源方式的GIS用Rogowski線圈電子式電流互感器迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種用于GIS的無源Rogowski線圈電子式電流互感器，不僅結(jié)構(gòu)簡單，且精度可靠，穩(wěn)定性高。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]—種用于GIS的無源Rogowski線圈電子式電流互感器,包括殼體,殼體內(nèi)密封填充有絕緣氣體，其特征在于:殼體內(nèi)還設(shè)置Rogowski線圈和兩個(gè)傳感元件,傳感元件內(nèi)設(shè)置母線，傳感元件與傳輸光纖連接，殼體上設(shè)置航空端子，傳輸光纖通過航空端子與電氣單元連接進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。
[0006]上述傳感元件為磁光玻璃。
[0007]本發(fā)明GIS用電子式電流互感器采用Rogowski線圈設(shè)計(jì)原理和Faraday磁光效應(yīng)原理。Rogowski線圈采用回繞技術(shù)和復(fù)合屏蔽等特殊工藝完成，采用獨(dú)家設(shè)計(jì)的錳銅絲均勻繞制在空心骨架上，然后采用錳銅絲節(jié)輸出電壓，讓輸出電壓信號(hào)符合IEC60044-8:2002及GB/T20840.8-2007《電子式電流互感器》標(biāo)準(zhǔn)。極大的提高了 Rogowski線圈的性能穩(wěn)定性。一次部分不需要電源供電，傳感頭摒棄了傳統(tǒng)電磁感應(yīng)元件，采取光學(xué)玻璃作為傳感元件，采用Rogowski線圈做保護(hù)級(jí)，由安裝法蘭將母線，保護(hù)級(jí)，傳感元件固定在殼體內(nèi)，內(nèi)充絕緣氣體組成器身主體，優(yōu)點(diǎn)是無飽和問題，無溫度穩(wěn)定問題，運(yùn)行壽命容易保證，真正做到了 一次部分免維護(hù)。
[0008]本發(fā)明充分利用了 GIS氣體絕緣的特點(diǎn)，安裝使用簡單方便，重量輕、精度高、線性好、測量范圍寬，克服了傳統(tǒng)電流互感器的頻帶窄、響應(yīng)慢等缺點(diǎn)。電流互感器二次開路時(shí)不會(huì)產(chǎn)生高電壓，從根本上消除了電力系統(tǒng)運(yùn)行中的重大故障隱患，最大程度地保障了人員和設(shè)備的安全，沒有因存油而產(chǎn)生的易燃、易爆等危險(xiǎn)。本發(fā)明成本低，見效快，是適應(yīng)電力系統(tǒng)數(shù)字化，智能化，網(wǎng)絡(luò)化的需要，對現(xiàn)有電氣設(shè)備的改造與提高具有現(xiàn)實(shí)意義。本發(fā)明的互感器便于安裝，輸出均為小電壓信號(hào)，可直接應(yīng)用于智能化的GIS，實(shí)現(xiàn)計(jì)量、監(jiān)測、保護(hù)的功能。
【專利附圖】

【附圖說明】[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為羅柯夫斯基(Rogowski)線圈原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0012]參見圖1和圖2，一種用于GIS的無源Rogowski線圈電子式電流互感器，包括殼體3，殼體3內(nèi)密封填充有絕緣氣體5，殼體3內(nèi)還設(shè)置Rogowski線圈4和兩個(gè)傳感元件2，傳感元件2為磁光玻璃，傳感元件2內(nèi)設(shè)置母線1，傳感元件2與傳輸光纖7連接，殼體3上設(shè)置航空端子6，傳輸光纖7通過航空端子6與電氣單元8連接進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。
[0013]本發(fā)明采用Rogowski線圈做保護(hù)級(jí),磁光玻璃做傳感元件,應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律和法拉第磁光效應(yīng)原理，由安裝法蘭將母線，保護(hù)級(jí)，傳感元件固定在殼體內(nèi)，內(nèi)充絕緣氣體組成器身主體。磁光玻璃根據(jù)法拉第磁光效應(yīng)原理利用光的偏振狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)傳感器的功能，傳感元件用于取能，與傳輸光纖連接，為整個(gè)裝置提供能量。Rogowski線圈做保護(hù)級(jí)，無磁飽和現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)測控、保護(hù)功能。殼體上設(shè)置航空端子，傳輸光纖通過航空端子與電氣單元連接進(jìn)行信號(hào)傳遞。
[0014]本發(fā)明的互感器的二次保護(hù)級(jí)繞組采用羅柯夫斯基(Rogowski)線圈原理制作而成，將導(dǎo)線均勻地繞在非鐵磁性環(huán)形骨架上，一次母線置于線圈中央，因此繞組線圈與母線之間的電位是隔離的。由于不存在鐵心所以不存在飽和現(xiàn)象。如果母線電流為I(t)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，羅柯夫斯基(Rogowski)線圈兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電勢e (t):
[0015]e (t)=_Mdi/dt
[0016]其中M-互感系數(shù)
[0017]Rogowski線圈兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電勢e (t)經(jīng)過積分器處理后得到與母線電流成比例的電壓信號(hào)，然后經(jīng)過其它環(huán)節(jié)的處理、變換后，即可得到與一次電流成比例的模擬量輸出。輸出符合IEC60044-8:2002及GB/T20840.8-2007《電子式電流互感器》標(biāo)準(zhǔn)的額定二次輸出電壓。
[0018]法拉弟效應(yīng)是指當(dāng)一束線偏振光通過置于磁場中的磁光材料時(shí)，線偏振光的偏振面會(huì)線性地隨著平行于光學(xué)方向的磁場的大小發(fā)生旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角為P，由安培環(huán)路定理:
[0019]
φ - V JiZfdl = vN L/
[0020]可知，旋轉(zhuǎn)角P與電流I成正比；利用檢偏器將角度P的變化轉(zhuǎn)換為輸出光強(qiáng)的變化，經(jīng)光電變換及相應(yīng)的信號(hào)處理便可求被測電流I。
[0021]采用以上原理的無源方式的GIS用Rogowski線圈電子式電流互感器，符合IEC60044-8:2002及GB/T20840.8-2007《電子式電流互感器》標(biāo)準(zhǔn)，可直接應(yīng)用于新型智能化GIS，實(shí)現(xiàn)計(jì)量、檢測、保護(hù)的功能，符合智能GIS的發(fā)展要求。
【權(quán)利要求】
1.一種用于GIS的無源Rogowski線圈電子式電流互感器，包括殼體(3)，殼體(3)內(nèi)密封填充有絕緣氣體(5),其特征在于:殼體(3)內(nèi)還設(shè)置Rogowski線圈(4)和兩個(gè)傳感元件(2)，傳感元件(2)內(nèi)設(shè)置母線(1)，傳感元件(2)與傳輸光纖(7)連接，殼體(3)上設(shè)置航空端子(6 )，傳輸光纖(7 )通過航空端子(6 )與電氣單元(8 )連接進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于GIS的無源Rogowski線圈電子式電流互感器，其特征在于:所述傳感元件(2)為磁光玻璃。
【文檔編號(hào)】G01R19/00GK103543312SQ201310500392
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】于杰, 陸漢兵, 黃麟 申請人:江蘇靖江互感器廠有限公司