專利名稱：一種內(nèi)置式高壓側(cè)電子電流互感器及斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電流互感器領(lǐng)域，特別是一種內(nèi)置式高壓側(cè)電子電流互感器及內(nèi) 置該互感器的斷路器。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)中，電流互感器作為電能計(jì)量和繼電器保護(hù)信號(hào)的輸出設(shè)備有著非常廣 泛的應(yīng)用。隨著電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)不斷提高，傳輸?shù)娜萘吭絹碓酱螅瑐鹘y(tǒng)的互感器呈現(xiàn)易 飽和，精度低，動(dòng)態(tài)范圍小，頻率響應(yīng)窄等諸多問題。隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，用電子式電流 互感器線圈替代傳統(tǒng)電流互感器線圈已是大勢(shì)所趨，電子電流互感器則具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 目前的電子電流互感器有有源型與無源型兩種。本文涉及有源型電子電流互感器。有源電 子電流互感器，包括羅氏線圈、LPCT (低功率型)線圈以及信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元將經(jīng) 過羅氏線圈、低功率線圈轉(zhuǎn)換的高壓側(cè)含有被測(cè)一次導(dǎo)體電流信息的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字 信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件，通過光纖以光脈沖形式傳輸至低壓側(cè)。但是現(xiàn)有的電子電流互感器，信 號(hào)處理單元的電源采用外接電源，該外接電源需要另外設(shè)置，還需要從低壓側(cè)引到高壓側(cè)， 對(duì)電氣絕緣有較高要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種內(nèi)置式高壓側(cè)電子電流互感器及斷路器，用以解決現(xiàn)有 電子電流互感器信號(hào)處理單元分體設(shè)置使用不便、安全性低的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是一種內(nèi)置式高壓側(cè)電子電流互感器，包括高壓 側(cè)同軸疊放的羅氏線圈與低功率線圈，所述兩線圈連接有信號(hào)處理電路，與所述兩線圈同 軸設(shè)置有一個(gè)取能線圈，該取能線圈輸出連接一個(gè)為所述信號(hào)處理電路供電的電源電路。采用本發(fā)明的方案，增加取能線圈，將信號(hào)處理電路與其電源一體設(shè)置在互感器 的高壓側(cè)，直接自母線取電，不僅節(jié)約資源，而且實(shí)施非常方便，應(yīng)用也比較安全。進(jìn)一步的，所述三個(gè)線圈，以及一個(gè)用于導(dǎo)電連接穿心母線下出線板的金屬支撐 座，同軸穿設(shè)在一個(gè)內(nèi)筒架上，所述內(nèi)筒架伸出所述線圈的一端固定在所述金屬支撐座內(nèi) 孔中，所述金屬支撐座一端的連接法蘭導(dǎo)電連接所述穿心母線下出線板，另一端的支撐法 蘭托設(shè)所述線圈以及一個(gè)包圍所述線圈的外筒架，并且所述支撐法蘭與所述外筒架間隙配 合；所述內(nèi)筒架與外筒架遠(yuǎn)離所述金屬支撐座的一端均固定在一個(gè)絕緣上蓋板上。所述絕緣上蓋板上設(shè)置有配合所述內(nèi)筒架與外筒架的內(nèi)安裝筒與外安裝筒，內(nèi)安 裝筒與內(nèi)筒架螺紋連接，外安裝筒夾持外筒架。所述內(nèi)筒架與外筒架均為金屬屏蔽筒。在線圈內(nèi)外側(cè)均設(shè)置了金屬屏蔽筒，能夠 使感應(yīng)電場(chǎng)更加均勻，而且在母線上電壓突變時(shí)，降低了線圈被擊穿的可能。所述各線圈之間均設(shè)有環(huán)狀屏蔽板，該環(huán)狀屏蔽板與內(nèi)筒架、外筒架間隙配合。所述羅氏線圈、低功率線圈、供能線圈依次上下疊放設(shè)置。所述羅氏線圈與絕緣上蓋板之間、供能線圈與金屬支撐座之間均設(shè)有絕緣墊片。
本發(fā)明的另一種方案是一種內(nèi)置高壓側(cè)電子電流互感器的斷路器，包括在穿心 母線方向上依次設(shè)置的上出線板、滅弧室、互感器室、下出線板與絕緣拉桿，互感器室內(nèi)的 穿心母線上同軸疊設(shè)有羅氏線圈與低功率線圈，上述兩線圈連接有信號(hào)處理電路，互感器 室中，與所述兩線圈同軸設(shè)置有一個(gè)取能線圈，該取能線圈輸出連接一個(gè)為所述信號(hào)處理 電路供電的電源電路。采用本發(fā)明的斷路器，其內(nèi)置的電子電流互感器由于采用了處理電路與其電源一 體設(shè)置在高壓側(cè)，不僅取能方便，而且線圈懸浮設(shè)置有利于防止擊穿的發(fā)生。進(jìn)一步的，上述三個(gè)線圈，以及一個(gè)用于導(dǎo)電連接穿心母線下出線板的金屬支撐 座，同軸穿設(shè)在一個(gè)內(nèi)筒架上，所述內(nèi)筒架伸出所述線圈的一端固定在所述金屬支撐座內(nèi) 側(cè)，所述金屬支撐座一端的連接法蘭導(dǎo)電連接所述穿心母線下出線板，另一端的支撐法蘭 托設(shè)所述線圈以及一個(gè)包圍所述線圈的外筒架，并且所述支撐法蘭與所述外筒架間隙配 合；所述內(nèi)筒架與外筒架遠(yuǎn)離所述金屬支撐座的一端均固定在一個(gè)絕緣上蓋板上。所述絕緣上蓋板上設(shè)置有配合所述內(nèi)筒架與外筒架的內(nèi)安裝筒與外安裝筒，內(nèi)安 裝筒與內(nèi)筒架螺紋連接，外安裝筒夾持所述外筒架；所述內(nèi)筒架與外筒架均為金屬屏蔽筒。 在線圈內(nèi)外側(cè)均設(shè)置了金屬屏蔽筒，能夠使感應(yīng)電場(chǎng)更加均勻，而且在母線上電壓突變時(shí)， 降低了線圈被擊穿的可能。


圖1是本發(fā)明的電子電流互感器結(jié)構(gòu)圖； 圖2是信號(hào)處理電路示意圖3是電源電路示意圖； 圖4是本發(fā)明的斷路器結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本發(fā)明的電子電流互感器的實(shí)施例如下
如圖1、圖4所示的一種內(nèi)置式高壓側(cè)電子電流互感器，包括高壓側(cè)同軸依次上下疊放 的羅氏線圈1、低功率線圈2與取能線圈3，羅氏線圈1與低功率線圈2連接有信號(hào)處理電 路14，取能線圈3輸出連接電源電路15，電源電路15為信號(hào)處理電路14供電。三個(gè)線圈 以及一個(gè)金屬支撐座4，同軸穿設(shè)在一個(gè)內(nèi)筒架5上，金屬支撐座4內(nèi)孔與內(nèi)筒架5螺紋固 定，金屬支撐座4下端的連接法蘭安裝在下出線板13上，下出線板13導(dǎo)電連接穿心母線； 金屬支撐座4上端的支撐法蘭托設(shè)上述各線圈以及一個(gè)包圍上述線圈的外筒架6，并且支 撐法蘭與外筒架6間隙配合；內(nèi)筒架5與外筒架6上端均固定在絕緣上蓋板7上。絕緣上 蓋板7上設(shè)置有配合內(nèi)筒架5與外筒架6的內(nèi)安裝筒與外安裝筒，內(nèi)安裝筒上有內(nèi)螺紋8， 與內(nèi)筒架5螺紋連接，外安裝筒夾持外筒架6。各線圈之間均設(shè)有環(huán)狀屏蔽板9，且與內(nèi)筒 架5、外筒架6間隙配合。羅氏線圈1與絕緣上蓋板7之間設(shè)有上絕緣墊片10，供能線圈3 與金屬支撐座4之間設(shè)有下絕緣墊片11。羅氏線圈1與內(nèi)筒架5之間設(shè)有絕緣襯套。內(nèi)筒 架5與外筒架6均為金屬屏蔽筒。線圈內(nèi)外兩側(cè)的金屬屏蔽筒能夠過濾進(jìn)入線圈的磁場(chǎng)，屏蔽徑向的磁場(chǎng)，使線圈感應(yīng)的母線電流變化更加精確，保護(hù)與測(cè)量裝置的精度與可靠性也能得到提高。在線圈之 間增加屏蔽板，屏蔽了線圈之間的干擾，進(jìn)一步優(yōu)化線圈磁場(chǎng)。信號(hào)處理電路14及電源電路15設(shè)置在互感器密封室外的金屬屏蔽盒17中，上 述各線圈與電路均懸浮設(shè)置在高壓側(cè)。信號(hào)處理電路14將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)輸出，通 過光纖16引到低壓側(cè)。信號(hào)處理電路14的電光轉(zhuǎn)換如圖2所示，對(duì)于低功率線圈(LPCT) 輸入，其輸入信號(hào)為電流信號(hào)，經(jīng)過電阻Rl之后，變?yōu)殡妷盒盘?hào)，經(jīng)過由電阻R2、R3，放大 器UR1177組成的運(yùn)算放大電路之后，經(jīng)過ADC8325進(jìn)行采樣，并以串行格式輸出采樣數(shù)據(jù)， 該采樣數(shù)據(jù)經(jīng)過TTR123實(shí)現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換，之后通過光纖輸出。對(duì)于羅氏線圈輸入，首先經(jīng)過 由電阻R4、電容Cl組成的積分電路實(shí)現(xiàn)對(duì)羅氏線圈信號(hào)的外積分，之后經(jīng)過ADC8325和 TTR123進(jìn)行采樣、串行輸出和電光轉(zhuǎn)換，之后通過光纖輸出。電源電路15如圖3所示，取 能CT輸出后，經(jīng)由KBTO05G整流之后，變?yōu)槊}動(dòng)的直流信號(hào)，之后Cl、C2和Ll構(gòu)成的濾波 電路進(jìn)行濾波，之后進(jìn)入穩(wěn)壓芯片MC7808，輸出為穩(wěn)定的+8V電壓，之后經(jīng)過MAX667轉(zhuǎn)換 成+5V電壓，同時(shí)可以經(jīng)過MAX1044芯片，轉(zhuǎn)換為-5V電壓輸出，這樣，該電源模塊可以提供 士 5V的電壓供信號(hào)處理單元使用。本發(fā)明的斷路器的實(shí)施例如下
如圖4、圖1所示，斷路器包括在穿心母線方向上依次設(shè)置的上出線板12、滅弧室30、互 感器室、下出線板13以及連接穿心母線的絕緣拉桿40，互感器室中設(shè)有如本發(fā)明電子電流 互感器的實(shí)施例所述的高壓側(cè)電子電流互感器，電子電流互感器安裝在下出線板13上。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)置式高壓側(cè)電子電流互感器，包括高壓側(cè)同軸疊放的羅氏線圈與低功率線 圈，所述兩線圈連接有信號(hào)處理電路，其特征在于，與所述兩線圈同軸設(shè)置有一個(gè)取能線 圈，該取能線圈輸出連接一個(gè)為所述信號(hào)處理電路供電的電源電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置式高壓側(cè)電子電流互感器，其特征在于，所述三個(gè) 線圈，以及一個(gè)用于導(dǎo)電連接穿心母線下出線板的金屬支撐座，同軸穿設(shè)在一個(gè)內(nèi)筒架上， 所述內(nèi)筒架伸出所述線圈的一端固定在所述金屬支撐座內(nèi)孔中，所述金屬支撐座一端的連 接法蘭導(dǎo)電連接所述穿心母線下出線板，另一端的支撐法蘭托設(shè)所述線圈以及一個(gè)包圍所 述線圈的外筒架，并且所述支撐法蘭與所述外筒架間隙配合；所述內(nèi)筒架與外筒架遠(yuǎn)離所 述金屬支撐座的一端均固定在一個(gè)絕緣上蓋板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)置式高壓側(cè)電子電流互感器，其特征在于，所述絕緣 上蓋板上設(shè)置有配合所述內(nèi)筒架與外筒架的內(nèi)安裝筒與外安裝筒，內(nèi)安裝筒與內(nèi)筒架螺紋 連接，外安裝筒夾持外筒架。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)置式高壓側(cè)電子電流互感器，其特征在于，所述內(nèi)筒 架與外筒架均為金屬屏蔽筒。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)置式高壓側(cè)電子電流互感器，其特征在于，所述各線 圈之間均設(shè)有環(huán)狀屏蔽板，該環(huán)狀屏蔽板與內(nèi)筒架、外筒架間隙配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的一種內(nèi)置式高壓側(cè)電子電流互感器，其特征在 于，所述羅氏線圈、低功率線圈、供能線圈依次上下疊放設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種內(nèi)置式高壓側(cè)電子電流互感器，其特征在于，所述羅氏 線圈與絕緣上蓋板之間、供能線圈與金屬支撐座之間均設(shè)有絕緣墊片。
8.一種內(nèi)置高壓側(cè)電子電流互感器的斷路器，包括在穿心母線方向上依次設(shè)置的上出 線板、滅弧室、互感器室、下出線板與絕緣拉桿，互感器室內(nèi)的穿心母線上同軸疊設(shè)有羅氏 線圈與低功率線圈，上述兩線圈連接有信號(hào)處理電路，其特征在于，互感器室中，與所述兩 線圈同軸設(shè)置有一個(gè)取能線圈，該取能線圈輸出連接一個(gè)為所述信號(hào)處理電路供電的電源 電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種內(nèi)置高壓側(cè)電子電流互感器的斷路器，其特征在于，上 述三個(gè)線圈，以及一個(gè)用于導(dǎo)電連接穿心母線下出線板的金屬支撐座，同軸穿設(shè)在一個(gè)內(nèi) 筒架上，所述內(nèi)筒架伸出所述線圈的一端固定在所述金屬支撐座內(nèi)側(cè)，所述金屬支撐座一 端的連接法蘭導(dǎo)電連接所述穿心母線下出線板，另一端的支撐法蘭托設(shè)所述線圈以及一個(gè) 包圍所述線圈的外筒架，并且所述支撐法蘭與所述外筒架間隙配合；所述內(nèi)筒架與外筒架 遠(yuǎn)離所述金屬支撐座的一端均固定在一個(gè)絕緣上蓋板上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種內(nèi)置高壓側(cè)電子電流互感器的斷路器，其特征在于，所 述絕緣上蓋板上設(shè)置有配合所述內(nèi)筒架與外筒架的內(nèi)安裝筒與外安裝筒，內(nèi)安裝筒與內(nèi)筒 架螺紋連接，外安裝筒夾持所述外筒架；所述內(nèi)筒架與外筒架均為金屬屏蔽筒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)置式高壓側(cè)電子電流互感器及斷路器。內(nèi)置式高壓側(cè)電子電流互感器，包括高壓側(cè)同軸疊放的羅氏線圈與低功率線圈，所述兩線圈連接有信號(hào)處理電路，其特征在于，與所述兩線圈同軸設(shè)置有一個(gè)取能線圈，該取能線圈輸出連接一個(gè)為所述信號(hào)處理電路供電的電源電路。增加取能線圈，將信號(hào)處理電路與其電源一體設(shè)置在互感器的高壓側(cè)，直接自母線取電，不僅節(jié)約資源，而且實(shí)施非常方便，應(yīng)用也比較安全。內(nèi)置該互感器的斷路器，電子電流互感器由于采用了處理電路與其電源一體設(shè)置在高壓側(cè)，不僅取能方便，而且線圈懸浮設(shè)置有利于防止擊穿的發(fā)生。
文檔編號(hào)H01H73/00GK102074345SQ20101058103
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者張煒, 李冬焱, 林飛, 畢迎華, 王紅慶, 蘇永華, 袁端磊, 裴韶光 申請(qǐng)人:平高集團(tuán)有限公司