[发明专利]交变电流测量装置

说明书

本发明公开了一种交变电流测量装置。其包括：磁路、振荡电路、定时计数电路、电流计算模块以及电流显示模块。磁路包括磁芯、一次绕组以及二次绕组。所述磁路用于阻抗变换。振荡电路与所述二次绕组相连，用于产生振荡频率。定时计数电路与所述振荡电路相连，用于获取被测电流基波的周期性频率均值。电流计算模块与所述定时计数电路相连，根据所述被测电流基波的周期性频率均值计算出被测电流值。电流显示模块与所述电流计算模块相连，用于显示所述电流计算模块计算出的被测电流值。所述交变电流测量装置的原理相对比较复杂，不是显而易见的，因此该交变电流测量装置不容易被人攻击，安全性得到提高。

技术领域

本发明涉及一种电力系统测量领域，特别涉及一种交变电流测量装置。

背景技术

为了保证电力系统安全经济运行，必须对电力设备的运行情况进行监视和测量。在交流电流测量方面的主要技术方案包括：传统型的电流互感器和罗氏线圈。

传统型的电流互感器是基于高导磁软磁材料所构成的闭合磁路上绕组磁势的平衡原理而实现对交变电流的测量。图1是现有技术的传统型电流互感器的交变电流测量原理图。图1中的附图标记含义如下：I₁：一次电流；N₁：一次匝数；I₂：二次电流；I_e：励磁电流；N₂：二次匝数；B：磁通量。

其磁势平衡方程如下：I₁·N₁＝(I₂+I_e)·N₂。由于：I_e＜＜I₂，也即：再令：N＝N₂/N₁，则有以下等式成立：

这就是我们通常的电流互感器的测量原理。

图2是现有技术的罗氏线圈的交流电流测量原理图。罗氏线圈是基于一种螺旋绕制的、空芯结构的环形线圈。其线圈的输出v(t)被连接至一个有耗的积分电路输入端，积分器输出Vout(t)与被测电流成正比。其主要特征如下：把一个电流感应绕组(二次绕组)绕制在了一个非导磁材料骨架上，二次绕组工作于近乎开路的方式，其输出电压与激励电流之间的关系如下：其中：A是螺线环路的截面积；N是匝数；μ₀是空气磁导率；l是磁路长度(螺线环路的长度)；i(t)是载流导体中的电流(被测电流)

传统型的电流互感器和罗氏线圈都存在以下问题：

1，原理都很简单，技术非常容易获得，这就导致测量过程容易被不法分子(例如偷电者)攻击，进而影响测量结果。

2，因为二次绕组匝数都比较多(数千匝)，所以材料成本不低，而且绕制线圈的时候因为需要满足均匀绕制的需求工艺成本也不低。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交变电流测量装置，其原理相对比较复杂，不是显而易见的，因此该交变电流测量装置不容易被人攻击，安全性得到提高。

为实现上述目的，本发明提供了一种交变电流测量装置。其包括：磁路、振荡电路、定时计数电路、电流计算模块以及电流显示模块。磁路包括磁芯、一次绕组以及二次绕组。所述磁路用于阻抗变换。振荡电路与所述二次绕组相连，用于产生振荡频率。定时计数电路与所述振荡电路相连，用于获取被测电流基波的周期性频率均值。电流计算模块与所述定时计数电路相连，根据所述被测电流基波的周期性频率均值计算出被测电流值。电流显示模块与所述电流计算模块相连，用于显示所述电流计算模块计算出的被测电流值。

在一优选的实施方式中，所述磁芯由无气隙的软磁材料构成。

在一优选的实施方式中，所述磁芯是超微晶磁芯或铁氧体磁芯。