专利名称：三相集成电子式互感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种三相集成电子式互感器。
背景技术：
在电力系统普遍应用的电流电压测量装置中，电压、电流传感器作为电网参数的主要参数测量方式被广泛应用，随着保护功能不断丰富，可靠性要求不断提高，电力系统中已经不再单独依靠电流互感器来提供测量和保护信号，测量和保护装置需要采集三相电流、三相电压、零序电流、零序电压等多个测量信号，目前常见的解决方案是分别采用电压互感器、电流互感器、零序电压互感器、零序电流互感器测量各自的电量信号，使得开关设备体积庞大、接线复杂，成本高昂。

发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种集成三相电流、电压和零序电流、电压测量功能、相位误差小、无磁饱和，测量范围大、响应频带宽的三相集成电子式互感器。本发明提供的三相集成电子式互感器采用的主要技术方案为:包括本体以及与所述本体相连接的信号转换盒，所述本体内浇注有三相测量组件，所述三相测量组件均包括电压传感器和电流传感器，所述电压传感器采用电容式电压传感器，所述电流传感器采用罗氏线圈，所述信号转换盒内安装有信号转换模块，所述三相测量组件与所述信号转换模块相连接。本发明提供的三相集成电子式互感器还可具有如下附属技术特征:所述信号转换模 块包括相连接的信号放大单元、信号合成单元、信号积分单元以及信号转换单元。所述信号合成单元将三相电压和三相电流分别进行相序信号矢量相加合成零序电压信号和零序电流信号，所述信号转换单元将所有测量信号转换为电流型信号输出。所述电压传感器和电流传感器采用同轴安装，所述电压传感器位于所述电流传感器内部，在所述本体上对应所述电压传感器的轴心处开设有预留孔，被测一次导体由所述预留孔穿过所述电压传感器的轴心。所述电压传感器包括采用同心安装的接地电极、低压电极以及高压电极，所述接地电极、低压电极以及高压电极之间采用环氧树脂进行绝缘。所述信号放大单元包括一运算放大器Al以及连接在所述运算放大器Al上的电阻R1、R2和可变电阻R3、过压保护二极管D1，可变电阻R3校正所述三相测量组件输出的信号。所述信号合成单元包括运算放大器A2以及连接在所述运算放大器A2上的电阻R4、R5、R6、R7、R8。所述信号积分单元包括运算放大器A3以及连接在所述运算放大器A3上的电阻R9、R10、R11、电容 Cl。
所述信号转换单元包括运算放大器A4以及连接在所述运算放大器A4上的电阻R12、电容C2、保护二极管D2、互感器CTl，所述R12将电流信号转换为电压信号。采用本发明提供的三相集成电子式互感器带来的有益效果为集成三相电流、电压和零序电流、电压测量功能，分别采用罗氏线圈和电容分压形式分别测量系统电流和电压，没有采用传统电磁式的工频变压器形式，没有传统电磁式互感器的磁滞效应，相位误差小、无磁饱和，测量范围大、响应频带宽。采用三相共体时结构，大大降低安装尺寸，方便使用和维护。


图1为本发明的结构图。图2为本发明的三相测量组件中的其中一相的剖视图。图3为本发明的工作原理框图。图4为本发明中罗氏线圈的结构图。图5为本发明中电容电压传感器工作原理图。图6为本发明中信号放大单元的原理图。图7为本发明中信号合成单元的原理图。图8为本发明中信号积分单元的原理图。图9为本发明中信号转换单元的原理图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例做进一步的详述如图1至图2所示，按照本发明提供的三相集成电子式互感器的实施例，包括本体I以及与所述本体I相连接的信号转换盒2，所述本体内浇注有三相测量组件3，所述三相测量组件3均包括电压传感器和电流传感器，所述电压传感器采用电容式电压传感器，所述电流传感器采用罗氏线圈31，所述信号转换盒2内安装有信号转换模块21，所述三相测量组件3与所述信号转换模块21相连接。参见图1至图2，按照本发明提供的三相集成电子式互感器的实施例，所述电压传感器和电流传感器采用同轴安装，所述电压传感器位于所述电流传感器内部，在所述本体I上对应所述电压传感器的轴心处开设有预留孔22，被测一次导体由所述预留孔22穿过所述电压传感器的轴心。参见图1至图2，按照本发明提供的三相集成电子式互感器的实施例，所述电压传感器包括采用同心安装的接地电极32、低压电极33以及高压电极34，所述接地电极32、低压电极33以及高压电极34之间采用环氧树脂进行绝缘，所述接地电极32与所述低压电极33形成低压电容Cb，所述高压电极34与所述低压电极33形成高压电容Ca，所述的电压传感器为电容式电压传感器，本互感器采用三相共体式结构，采用环氧绝缘材料将三相电压、电流测量组件浇注为一个整体，被测高压导体从互感器的三个预留孔22中穿过，互感器测量部件输出信号线经过伞裙进入信号转换模块21。如图4所示，罗氏线圈31是均匀绕在非磁性骨架上的线圈，罗氏线圈31测量电流的理论依据是法拉第电磁感应定律和安培环路定律，当被测电流沿轴线通过罗氏线圈中心时，线圈上产生出的电压正比于所穿过电流的变化率，即
权利要求
1.一种三相集成电子式互感器，包括本体以及与所述本体相连接的信号转换盒，其特征在于:所述本体内浇注有三相测量组件，所述三相测量组件均包括电压传感器和电流传感器，所述电压传感器采用电容式电压传感器，所述电流传感器采用罗氏线圈，所述信号转换盒内安装有信号转换模块，所述三相测量组件与所述信号转换模块相连接。
2.根据权利要求1所述的三相集成电子式互感器，其特征在于:所述信号转换模块包括相连接的信号放大单元、信号合成单元、信号积分单元以及信号转换单元。
3.根据权利要求2所述的三相集成式电子互感器，其特征在于:所述信号合成单元将三相电压和三相电流分别进行相序信号矢量相加合成零序电压信号和零序电流信号，所述信号转换单元将所有测量信号转换为电流型信号输出。
4.根据权利要求1所述的三相集成电子式互感器，其特征在于:所述电压传感器和电流传感器采用同轴安装，所述电压传感器位于所述电流传感器内部，在所述本体上对应所述电压传感器的轴心处开设有预留孔，被测一次导体由所述预留孔穿过所述电压传感器的轴心。
5.根据权利要求4所述的三相集成电子式互感器，其特征在于:所述电压传感器包括采用同心安装的接地电极、低压电极以及高压电极，所述接地电极、低压电极以及高压电极之间采用环氧树脂进行绝缘。
6.根据权利要求2所述的三相集成式电子互感器，其特征在于:所述信号放大单元包括一运算放大器Al以及连接在所述运算放大器Al上的电阻R1、R2和可变电阻R3、过压保护二极管Dl，可变电阻R3校正所述三相测量组件输出的信号。
7.根据权利要求2所述的三相集成式电子互感器，其特征在于:所述信号合成单元包括运算放大器A2以及连接在所述运算放大器A2上的电阻R4、R5、R6、R7、R8。
8.根据权利要求2所述的三相集成式电子互感器，其特征在于:所述信号积分单元包括运算放大器A3以及连接在所述运算放大器A3上的电阻R9、RIO、R11、电容Cl。
9.根据权利要求2所述的三相集成式电子互感器，其特征在于:所述信号转换单元包括运算放大器A4以及连接在所述运算放大器A4上的电阻R12、电容C2、保护二极管D2、互感器CTl，所述R12将电流信号转换为电压信号。
全文摘要
本发明涉及一种三相集成电子式互感器，包括本体以及与所述本体相连接的信号转换盒，所述本体内浇注有三相测量组件，所述三相测量组件均包括电压传感器和电流传感器，所述信号转换盒内安装有信号转换模块。本发明提供的三相集成电子式互感器采用共体式结构，集成三相电流、三相电压和零序电流、零序电压测量功能，结构简单、安装方便、维护简单；信号输出采用小信号电流环方式，抗干扰能力强；电压传感器和电流传感器分别采用罗氏线圈和电容式电压传感器，没有传统电磁式互感器的磁滞效应和饱和现象，可满足高精度的测量要求。
文档编号G01R15/18GK103076481SQ20121057451
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者韩玉玺, 韩志刚, 顾翼南, 颜睿, 叶祖标, 陈明洁, 汪大杰 申请人:北京科锐配电自动化股份有限公司