[发明专利]新型电压互感器

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种互感器，特别涉及的是一种从电力线直接获取电压 信号，通过电压/频率转换获取用频率表征电压值的新型电压互感器。

背景技术

电压互感器实际上是一个带铁心的变压器。一般应用于高压领域，它主要由 一、二次线圈、铁心和绝缘组成。当在一次绕组上施加一个电压U1时，在铁心 中就产生一个磁通，根据电磁感应定律，则在二次绕组中就产生一个二次电压 U2。改变一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就 可组成不同比的电压互感器。电压互感器将高电压按比例转换成低电压，即100V， 电压互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等；主要是电磁 式的(电容式电压互感器应用广泛)，另有非电磁式的，如电子式、光电式。电 压互感器的运行情况相当于2次侧开路的变压器，其负载为阻抗较大的测量仪表。 副边电流产生的压降和励磁电流的存在是电压互感器误差之源。电压互感器副边 不能接过多的负载；且要求铁心不饱和(0.6-0.8T)。中国专利中公开了多项关于高 压互感器的专利，但是由于其都是基于变压器的基础理论上，进行的改进，因此 其是无法根本改变现有互感器的缺陷，其工艺复杂、体积庞大并且反应出的电压 值的准确率随着材料、工艺精度和环境的改变而产生较大的误差。

鉴于上述的缺陷，本案创作者经过长时间的研究和实验终于获得本发明。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种新型电压互感器，用以克服上述缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种新型电压互感器， 其包括：

一电压采集单元，其从所述的电力线路上获取实时的电压信号并转为电压取 样信号；

一电压/频率转换单元，其将所述的电压取样信号的电压值转换为与之对应的 频率信号输出；

较佳的，所述的电压采集单元包括：一电压采样组件，其从所述的电力线上 采集到实时的电压信号；

一电压信号处理电路，其将所述的实时的电压信号进行整流转换为直流电压 信号；

以及电源电路，其将所述的电压进行稳压、滤波转换成电源电压输出；

较佳的，所述的电压采样组件为机械结构组件，其包括：

一导电采样件，获取电力线上实时的电压信号，其通过直接接触金属电力线 或透过绝缘皮接触电力线芯，获取电力线上实时的电压信号；

采样固定件，使所述的导电采样件与所述的电力线连接位置关系稳固；

较佳的，当所述的电力线具有绝缘皮时，所述的导电采样件为针齿状结构， 其刺入所述的电力线与电力线芯接触；

较佳的，所述的电压信号处理电路包括：一第一电压电路，其对所述的实时 的电压信号进行处理产生一第一电压，其包括：一第一电阻、一与之串联的第一 稳压管，一与所述的第一电阻并联的整流桥，其中所述的第一电阻的两端获得的 即为所述的实时的电压信号，所述的整流桥输出第一电压；

较佳的，所述的电源电路包括：一第四电阻，其与所述的整流桥串联用以降 压；

一并联的第二稳压管、第一电容和第二电容用以进行稳压、滤波形成稳定的 电源输出；

较佳的，所述的电压/频率转换单元包括：

一积分电路，其对所述的电压取样信号的电压值进行积分处理转换为与所述 的电压值成正比的电流值；

一电压/频率转换电路，其接收所述的电流信号并输出与所述的电压值成正比 的频率信号；

较佳的，所述的积分电路包括：

一积分器，其反相输入端获得所述的电压取样信号，所述的电源电路为其提 供工作电压；

一并联的第五电阻和第三电容的一并联端与所述的积分器的同相输入端相连 接，另一端接地；

一串联的第四电容、第一二极管以及一第五电容，作为反馈防止所述的积分 器输出发生信号漂移，其中所述的第四电容的一端与电源电路相连接，所述的第 一二极管的阴极接地，所述的第一二极管和第五电容连接点与所述的积分器输出 端相连，所述的第五电容另一端引回所述的积分器反相输入端；

较佳的，所述的电压/频率转换电路包括：一电压/频率转换芯片，其输入端用 以获得所述的电流信号，所述的电源电路为其提供工作电压；