[发明专利]开口式半环形抗干扰电流传感器

说明书

技术领域

本发明涉及电气工程技术领域，特别涉及一种开口式半环形抗干扰电流传感器。

背景技术

电力系统中，电流互感器是作为电能计量和获取继电保护信号的重要电力设备，因此，电磁式电流互感器广泛应用于电力系统中。近些年来，随着国家经济建设的迅速发展，电力系统的容量不断增大、电网的运行电压等级不断提高，传统的电磁式电流互感器存在以下问题：

1)互感器的传感器部分绝缘结构越来越复杂；

2)动态测量范围小、频带窄；

3)大部分电流互感器依靠绝缘油作为主绝缘；

4)电磁式电流传感器具有铁芯，存在磁饱和的问题；

5)传感器体积大、造价高且不易安装。

罗氏线圈是一种空心环形的线圈，可以之间套在被测导体上测量电流，测量方式简单易操作，但是传统的罗氏线圈在测量电流的精度较低，且体积较大，特别是在高电压、大电流输电线路中测量电流时操作起来非常不方便。

针对上述现有技术中存在的问题，需要设计出一种应用于高电压、大电流输电线路电力系统中。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服上述不足，提供一种开口式半环形抗干扰电流传感器，该传感器基于罗氏线圈测量电流的原理研制，采用开口式设计，简化了传感器的结构并提高了安装的灵活性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种开口式半环形抗干扰电流传感器，包括两块环形PCB板，所述环形PCB板由布置有导线线圈的两个半环形PCB板拼接而成，在环形PCB板的内层环、中间层环和外层环上均设置有相应的内过孔、中间过孔和外过孔，外过孔—对应的内过孔—外过孔之间正反面布线形成大线匝，外过孔—相邻的中间过孔—下一外过孔之间正反面布线形成小线匝；小线匝布线后导线跨到再下一外过孔重复大线匝布线；大线匝与小线匝交替布置在两个半环形PCB板上，且两个半环形PCB板的布线线路完全相同；两个半环形PCB板之间的布线线路通过在拼接处的两外过孔之间以插针绕线的方式连接起来。

进一步的，围绕环形PCB板的中心每隔α角度均匀设置外过孔，每隔2α角度均匀设置内过孔，所述中间过孔间隔设置在两内过孔之间；且外过孔与内过孔和中间过孔交替对应，相互对应的两过孔与环形PCB板中心位于同一直线上。

进一步的，所述α为5°，单片半环形PCB板上的外过孔有36个，内过孔有18个，中间过孔有17个。

进一步的，所述环形PCB板上的设置有至少三个连接键槽，且所述连接键槽处于同一圆环上。

进一步的，所述两半环形PCB板在拼接处形成凹凸交错的两条开口沿线。

进一步的，所述两半环形PCB板依靠绝缘压板固定，所述绝缘压板压覆在开口沿线上，使绝缘压板的一端位于上半环形PCB板，另一端位于下半环形PCB板；所述绝缘压板再通过固定锁将其两端固定。

进一步的，所述上半环形PCB板或者下半环形PCB板上还设置有两个接线孔。

本发明的优点在于：本发明采用开口式设计、对称性布线、两板串联式连接以及采用大线匝与小线匝同时布线的设计，具有结构简单、体积小、制作成本低；开口式的设计便于传感器的安装使用；相同两块PCB板的串联使用，能够有效抑制杂散磁场的干扰；采用PCB制作工艺，并采用小线匝的设计，能够保证传感器布线均匀、对称，从而保证磁通全部穿过线圈等优点。

本发明的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其它优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明环形PCB板的整体结构及布线示意图；

图2为本发明两半环形PCB板分别的结构及布线示意图；

图3为本发明测量电流的检测系统实施方式图；

图4为图3的检测系统的硬件电路结构示意图；

其中：1-连接键槽；2-正面导线；3-绝缘压板；4-固定锁；5-开口沿线；6-外过孔；7-反面导线；8-中间过孔；9-接线孔；10-内过孔。

具体实施方式

以下是本发明优选实施例的详细描述，应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。