[实用新型]一种穿心式电流互感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种穿心式电流互感器。

背景技术

目前，大多数高压电能表的内部电压互感器与电流互感器的同名端是在内部短接的，对外只有一个接线端子。这样，在对高压电能表进行检定时，电流测量回路与电压测量回路是相连接，无法分开的，那么就会造成电流测量回路也会带有高压。

然而，就目前的电子元器件来说，是无法直接承受10kV高压，和输出600A电流的，因此，目前的电流源都是通过一个高压大电流互感器进行高压隔离和电流升流。

然而，对于高压电能表的计量要求，这个高压大电流互感器需要至少0.1mAˉ600A的电流输出范围，至少400VA每表位的负载输出能力，以及18kV以上的耐压水平，并且还能保证较高的精度水平。为达到上述指标，目前的高压大电流大多数都是一次电流线与二次电流线为多匝结构，电流档位繁多，一次电流线与二次电流线,电路板部分与二次电流线的18KV耐压需要多层隔离(例如：高压接触器通过中压接触器隔离，再通过低压接触器隔离，再通过中间继电器隔离，在通过小型继电器隔离到电路板上)。不仅对18kV耐压的隔离繁琐，可靠性不高，稳定性不够，精度水平也难以保证。

而且目前的大多数高压大电流互感器输出端采用接线端子式的连接，在600A电流经过时，容易发热发烫，如果接线端子没有良好接触，还会烧毁接线端子，造成不必要的损失。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种高精度、较大的电流输出范围和较大的负载范围穿心式电流互感器。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种穿心式电流互感器，包括：第一环形磁芯、第二环形磁芯、一次电流线、二次电流线和处理电路，所述一次电流线绕制于第一环形磁芯和第二环形磁芯上，二次电流线穿过第一环形磁芯和第二环形磁芯的中心；处理电路包括采样信号转换电路和放大电路，所述采样信号转换电路的输入端与一采样绕组连接，采样绕组绕制于第一环形磁芯上，采样信号转换电路的输出端与放大电路的输入端连接，放大电路的输出端与一输出绕组连接，输出绕组绕制于第二环形磁芯上；

所述采样绕组，用于根据第一环形磁芯上的磁通量产生相应的感应电流，并输出至采样信号转换电路；所述采样信号转换电路，用于将采样绕组所输出的信号转换为电压信号并输出至放大电路；所述放大电路，用于对接收到的电压信号进行放大输出至输出绕组；所述输出绕组，用于通过第二环形磁芯将放大电路输出的电压信号向二次电流线提供补偿电流。

优选的，所述放大电路包括：运算放大器U3、运算放大器U4、运算放大器U5和集成功率放大器U7，所述运算放大器U5的反相端通过电阻R22与采样信号转换电路的输出端连接，运算放大器U5的同相端通过电阻R12与运算放大器U3的输出端连接，运算放大器U5的输出端通过电阻R17与集成功率放大器U7的反相端连接；集成功率放大器U7的同相端接地，集成功率放大器U7的输出端通过电阻R23与输出绕组的一端连接，电阻R23与输出绕组的一端之间为放大电路的输出端，输出绕组的另一端通过电阻R18与集成功率放大器U7的反相端连接，输出绕组的另一端还通过电阻R8与运算放大器U4的反相端连接，运算放大器U4的同相端接地，运算放大器U4的输出端通过电阻R7与运算放大器U3的反相端连接，运算放大器U3的同相端接地。

优选的，所述处理电路还包括过载开路保护电路，过载开路保护电路用于检测放大电路的输出电压，当放大电路的输出电压大于预设值时将输出绕组短路，断掉放大电路的输出。

优选的，所述放大电路包括：运算放大器U3、运算放大器U4、运算放大器U5和集成功率放大器U7；所述过载开路保护电路包括：电阻R3、电压比较器U1、电压比较器U2、电阻R25、三极管Q1、继电器K1和二极管D3；