[实用新型]一种计量保护一体化电流传感器

说明书

一种计量保护一体化电流传感器，包括绕制式罗氏线圈、PCB罗氏线圈，所述PCB罗氏线圈镶嵌于绕制式罗氏线圈的内部；绕制式罗氏线圈用作电力系统的计量使用，用于精确测量导线上的电流，起到实时计量的作用。PCB罗氏线圈用作电力系统的保护使用，用于测量电力系统内的大电流信号。本实用新型一种计量保护一体化电流传感器，包括绕制式罗氏线圈和PCB罗氏线圈，绕制式罗氏线圈的线圈匝数多、互感系数大、性噪比高，用于精确测量线路上的稳态电流信号用于计量使用；PCB罗氏线圈由于制作工艺限制，线圈匝数较少，暂态性能更好，更适合测量线路上的大电流信号。这种组合方式既可以满足计量装置和保护装置的需求，同时安装所占的空间小，更有利于狭小空间的测量。

技术领域

本实用新型涉及一种电流互感器，具体涉及一种计量保护一体化电流传感器，用于对导线电流进行实时准确的测量，同时当电力系统内发生故障时，保护装置能及时动作。

背景技术

电力系统内电流信号的实时测量、以及保护装置的精确动作，对电力设备的安全运行至关重要。通过线路电流的测量，及时准确获取电流幅值、相位、波形、谐波含量等参数，可以实时反映及评估线路设备的运行状态，当系统出现故障信号时，需要保护装置准确动作及时切断故障点，这一切的动作都依赖于测量传感器对线路信号的准确测量。

目前，对于线路电流的监测，一般有以下几种方法：电磁式互感器、光学传感器、空心线圈。电磁式互感器由于其具有结构简单，技术成熟，稳定性好的优点在电力系统内应用最为广泛；光学传感器制作工艺复杂、价格高、温度稳定性较差因此其普及度远远没有电磁式互感器高。罗氏线圈电流互感器其具有体积小，成本低，测量精度高，无铁磁饱和现象，因而逐渐取代电磁式互感器。

电力系统内计量装置和保护装置对传感器的要求不同，针对罗氏线圈而言线圈匝数越多，其信噪比越低、互感系数越大、测量精度越大，更适合用于电力系统计量使用。同时其暂态状况就越差，不适合测量电力系统内部的高频暂态信号，不能满足保护装置的需求，因此，针对保护装置需要罗氏线圈的匝数更少。计量装置和保护装置对罗氏线圈的匝数要求恰好相反。目前电力系统一次侧的计量装置和保护装置传感器往往分开，会占用线路上的大量空间。

发明内容

本实用新型提供一种计量保护一体化电流传感器，包括绕制式罗氏线圈和PCB罗氏线圈，绕制式罗氏线圈的线圈匝数多、互感系数大、性噪比高，用于精确测量线路上的稳态电流信号用于计量使用；PCB罗氏线圈由于制作工艺限制，线圈匝数较少，暂态性能更好，更适合测量线路上的大电流信号。这种组合方式可以同时满足计量和保护的需求，并且安装所占的空间小，更有利于狭小空间的测量。

本实用新型采取的技术方案为：

一种计量保护一体化电流传感器，包括绕制式罗氏线圈、PCB罗氏线圈，所述PCB罗氏线圈镶嵌于绕制式罗氏线圈的内部；

绕制式罗氏线圈用作电力系统的计量使用，精确测量导线上的电流，起到实时计量的作用。

PCB罗氏线圈用作电力系统的保护使用，起到测量电力系统内的大电流信号的作用。

所述绕制式罗氏线圈其截面为矩形的环形空心结构，骨架材料采用环氧树脂构成，既保证了一定的承重能力，又有效减轻了整个线圈的重量，骨架相对磁导率为1。

所述绕制式罗氏线圈的绕线采用漆包线，漆包线直径可根据被测电流大小而定。线圈匝数可达上千匝甚至更高，测量精度更高，并且能有效提高其输出信噪比，尤其是小电流时可有效提高信噪比。如被测电流为100A时，要求线圈输出电压不低于50mV，此时可采用0.05mm直径的漆包线绕制，单层绕制后整个线圈的匝数可达1000匝以上。

所述绕制式罗氏线圈的线圈绕制在PCB罗氏线圈的骨架周围。