绝缘子泄漏电流传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种绝缘子泄漏电流传感器，涉及电变量的测量装置技术领域。电流互感器T1包括原边L1、第一副边L2和第二副边L3，原边L1为电流传感器的信号输入端；第一副边L2的一端接运算放大器U1的同相输入端，运算放大器U1的反相输入端分为三路，第一路与第一副边L2的另一端连接，第二路经电阻R3接地，第三路经电阻R4与运算放大器U1的输出端连接；运算放大器U1的输出端依次经隔直电容C3、第二副边L3、可变电阻R1和电阻R2后接地，第二副边L3与可变电阻R1的结点为电流传感器的信号输出端。所述传感器通过电磁补偿的方式实现了良好的线性度，具有测量数据准确度高的特点。

【技术实现步骤摘要】
绝缘子泄漏电流传感器
本技术涉及电变量的测量装置
，尤其涉及一种测量绝缘子泄漏电流精度高的电流传感器。
技术介绍
电流传感器，是一种检测装置，能感受到被测物体的电流信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。电流传感器也称磁传感器，可以在家用电器、智能电网、电动车、风力发电等，在我们生活中都用到很多磁传感器，比如说电脑硬盘、指南针，家用电器等。 漏电流传感器一般是由高导磁材料制成的磁环。常规的电流传感器大多为无源的，而且由于泄漏电流在临闪和过电压状态下，存在着正相或者负相泄漏电流脉冲，使铁芯存在磁滞效应和磁化曲线非线性，所以漏电流传感器一般线性度较差，而流过任意复杂形状绝缘子表面的泄漏电流，是一个变化范围较大的信号，在通常天气及设备正常运行的情况下，泄漏电流的最高峰值为及时微安到几百微安，当环境发生变化时，泄漏电流可达几毫安，一旦出现雷击或者闪络，泄漏电流值将高达近百毫安。泄漏电流传感器要精确测量泄漏电流的数值，但在这么大的范围内保证电流检测的准确性和精度，同时保证电流检测的实时性，现有技术的传感器很难满足上述要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种绝缘子泄漏电流传感器，所述传感器通过电磁补偿的方式实现了良好的线性度，具有测量数据准确度高的特点。 为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是:一种绝缘子泄漏电流传感器，其特征在于:包括电流互感器Tl、运算放大器U1、电阻R1-R4以及电容C1-C3，所述电流互感器包括原边L1、第一副边L2和第二副边L3，原边LI为电流传感器的信号输入端；所述第一副边L2的一端接运算放大器Ul的同相输入端，所述运算放大器Ul的反相输入端分为三路，第一路与第一副边L2的另一端连接，第二路经电阻R3接地，第三路经电阻R4与运算放大器Ul的输出端连接；运算放大器Ul的负极电压输入端经电容Cl接地，运算放大器Ul的正极电压输入端分为两路，一路与Vcc连接，另一端经电容C2接地；运算放大器Ul的输出端依次经隔直电容C3、第二副边L3、可变电阻Rl和电阻R2后接地，所述第二副边L3与可变电阻Rl的结点为电流传感器的信号输出端。 采用上述技术方案所产生的有益效果在于:所述传感器为反馈补偿型的泄漏电流传感器，使通过铁心的合成磁势为零，保证了磁导率为一恒值，避免由于直流分量造成磁导率的改变，实现了高线性度。一般的电流互感器只有一个源边和一个副边，在理想情况下源边和副边应该具有磁平衡，但实际情况下原边与副边产生的感应磁场并不能达到磁平衡，这就需要增加补偿线圈进行补偿后使合成磁场尽可能为零。补偿原理如下:第一副边两端产生电压经运放输出V，V经隔直电容C3后在第二副边L3回路中的电阻Rl和R2上产生补偿电流，补偿电流经过第二副边L3产生的磁场去补偿原边产生的磁场，使感应磁场尽可能的达到磁平衡，达到提高测量精度的目的。 【附图说明】 下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步详细的说明。 图1是本技术的原理图； 图2是实验数据曲线图。 【具体实施方式】 下面结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。 如图1所示，本技术公开了一种绝缘子泄漏电流传感器，包括电流互感器Tl、运算放大器Ul、电阻R1-R4以及电容C1-C3，所述电流互感器包括原边L1、第一副边L2和第二副边L3，原边LI为电流传感器的信号输入端；所述第一副边L2的一端接运算放大器Ul的同相输入端，所述运算放大器Ul的反相输入端分为三路，第一路与第一副边L2的另一端连接，第二路经电阻R3接地，第三路经电阻R4与运算放大器Ul的输出端连接；运算放大器Ul的负极电压输入端经电容Cl接地，运算放大器Ul的正极电压输入端分为两路，一路与Vcc连接，另一端经电容C2接地；运算放大器Ul的输出端依次经隔直电容C3、第二副边L3、可变电阻Rl和电阻R2后接地，所述第二副边L3与可变电阻Rl的结点为电流传感器的信号输出端。 所述传感器为反馈补偿型的泄漏电流传感器，使通过铁心的合成磁势为零，保证了磁导率为一恒值，避免由于直流分量造成磁导率的改变，实现了高线性度。一般的电流互感器只有一个源边和一个副边，在理想情况下源边和副边应该具有磁平衡，但实际情况下原边与副边产生的感应磁场并不能达到磁平衡，这就需要增加补偿线圈进行补偿后使合成磁场尽可能为零。补偿原理如下:第一副边两端产生电压经运放输出v，v经隔直电容C3后在第二副边L3回路中的电阻Rl和R2上产生补偿电流，补偿电流经过第二副边L3产生的磁场去补偿原边产生的磁场，使感应磁场尽可能的达到磁平衡，达到提高测量精度的目的。 图2所示为实验数据曲线图，表示了该泄漏电流传感器在输入端幅值大范围变化正弦电流信号条件下，输出电压情况。其中，纵轴为输入0.1mA到200mA正弦电流信号，横轴为输出端直接采用示波器测得的峰峰值(V)。 在绝缘子泄漏电流传感器安装位置选择问题上，人们通常选择把电流传感器放置在最后一个绝缘子上或倒数第2片绝缘子与最后一片绝缘子之间。但是由于在绝缘子污秽程度分布不均匀情况下，绝缘子串上的电压分布会发生变化，从而引起电容电流的变化。这样就引起了泄漏电流的变化。如果采用这种放置方式，很难检测到这种电流引起的变化，进而影响了对绝缘子污秽程度的预测。因此，在安装时采取了将电流传感器直接放置在高压输电线端和第一个绝缘子之间的方式，从而使得流过瓷瓶串的传导电流、各种电容电流和杂散电流都能被综合的反映出来，提高了测量准确性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝缘子泄漏电流传感器，其特征在于：包括电流互感器T1、运算放大器U1、电阻R1‑R4以及电容C1‑C3，所述电流互感器包括原边L1、第一副边L2和第二副边L3，原边L1为电流传感器的信号输入端；所述第一副边L2的一端接运算放大器U1的同相输入端，所述运算放大器U1的反相输入端分为三路，第一路与第一副边L2的另一端连接，第二路经电阻R3接地，第三路经电阻R4与运算放大器U1的输出端连接；运算放大器U1的负极电压输入端经电容C1接地，运算放大器U1的正极电压输入端分为两路，一路与Vcc连接，另一端经电容C2接地；运算放大器U1的输出端依次经隔直电容C3、第二副边L3、可变电阻R1和电阻R2后接地，所述第二副边L3与可变电阻R1的结点为电流传感器的信号输出端。

【技术特征摘要】
1.一种绝缘子泄漏电流传感器，其特征在于:包括电流互感器Tl、运算放大器U1、电阻R1-R4以及电容C1-C3，所述电流互感器包括原边L1、第一副边L2和第二副边L3，原边LI为电流传感器的信号输入端；所述第一副边L2的一端接运算放大器Ul的同相输入端，所述运算放大器Ul的反相输入端分为三路，第一路与第一副边L2的另一端连接，第二路...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯春根，周程，武志峰，李志鹏，刘永全，马伟，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网安徽省电力公司马鞍山供电公司，
类型：新型
国别省市：北京;11