电压电流组合式传感器及电压电流检测系统技术方案

本申请提供了一种电压电流组合式传感器及电压电流检测系统，电压电流组合式传感器包括：固定支架、活动支架、第一导线固定机构和第二导线固定机构、锁紧手柄、连杆机构、电场传感器探头和磁场传感器探头；电场传感器探头包括：PCB基板、第一电极组、第二电极组、第一接线柱和第二接线柱，第一电极组包括多个依次串联的半环形结构的第一电极，第二电极组包括多个依次串联的半环形结构的第二电极；磁场传感器探头包括第一铁芯、第二铁芯、罗氏线圈、第三接线柱和第四接线柱。本申请提供的电压电流组合式传感器降低了绝缘设计成本，并且不需要与待检测输电线路进行直接的电气连接，提高了安全性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电力领域，特别涉及一种电压电流组合式传感器及电压电流检测系统。
技术介绍
输电线路的电压、电流测量与电力系统的安全、可靠和经济运行密切相关，是电力系统维护中的重要环节。高效、安全的测量方式是提高维护效率和电网供电质量的有效途径。目前输电线路中电压、电流测量主要通过互感器实现，而传统的互感器需要与输电线路进行直接的电气连接，对互感器的绝缘性能要求高，导致绝缘设计成本高，并且互感器需要与输电线路进行直接的电气连接，安全性差。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种电压电流组合式传感器及电压电流检测系统，以达到降低绝缘设计成本，并提高安全性的目的，技术方案如下:—种电压电流组合式传感器，包括:固定支架、活动支架、第一导线固定机构和第二导线固定机构、锁紧手柄、连杆机构、电场传感器探头和磁场传感器探头；所述电场传感器探头包括:PCB基板、第一电极组、第二电极组、第一接线柱和第二接线柱，所述第一电极组包括多个依次串联的半环形结构的第一电极，所述第二电极组包括多个依次串联的半环形结构的第二电极；所述磁场传感器探头包括第一铁芯、第二铁芯、罗氏线圈、第三接线柱和第四接线柱；所述第一铁芯与所述固定支架固定连接，所述第二铁芯与所述活动支架固定连接，所述第一铁芯和所述第二铁芯均为半环形结构且相对设置，所述电场传感器探头与所述固定支架固定连接且与所述第一铁芯靠近设置，所述第一导线固定机构与所述固定支架固定连接且设置在所述第一铁芯的开口区域内，所述第二导线固定机构与所述活动支架固定连接且设置在所述第二铁芯的开口区域内，所述活动支架可在所述固定支架上移动，所述活动支架通过所述连杆机构与所述锁紧手柄连接；所述第一电极组设置在所述PCB基板的正面，所述第二电极组设置在所述PCB基板的反面，且所述第一电极组和所述第二电极组交错设置，所述第一接线柱分别与各个第一电极相连，所述第二接线柱分别与各个第二电极相连；所述罗氏线圈缠绕在所述第一铁芯和所述第二铁芯上，所述第三接线柱与所述罗氏线圈的一端相连，所述第四接线柱与所述罗氏线圈的另一端相连；在所述第一导线固定机构和所述第二导线固定机构锁紧在待检测输电线路上时，所述第一电极组和所述第二电极组处于所述输电线路的电磁场中并产生电位差信号，所述电位差信号通过所述第一接线柱和所述第二接线传输至电压检测装置，且所述罗氏线圈处于所述待检测输电线路的电磁场中并产生感生电动势信号，所述感生电动势信号通过所述第三接线柱和所述第四接线柱传输至电流检测装置。优选的，所述第一导线固定机构具体为:橡胶第一导线固定机构；所述第二导线固定机构具体为:橡胶第二导线固定机构。优选的，所述第一铁芯具体为:硅钢片；所述第二铁芯具体为:硅钢片。优选的，所述固定支架具体为:聚四氟乙烯固定支架；所述活动支架具体为:聚四氟乙烯活动支架。优选的，所述固定支架具体为:尼龙塑料固定支架；所述活动支架具体为:尼龙塑料活动支架。—种电压电流检测系统，包括:电压检测装置、电流检测装置和如上述任意一项所述的电压电流组合式传感器；所述电压检测装置与所述电压电流组合式传感器相连，所述电流检测装置与所述电压电流组合式传感器相连；所述电压检测装置，用于对所述电压电流组合式传感器输出的电位差信号进行处理，得到待检测输电线路的电压；所述电流检测装置，用于对所述电压电流组合式传感器输出的感生电动势信号进行处理，得到所述待检测输电线路的电流。优选的，所述电压检测装置包括:第一前置差分放大电路、第一带通滤波电路、第一可编程增益放大电路、第一 A/D转换电路和第一处理器；所述第一前置差分放大电路，用于滤除所述电位差信号中的共模干扰信号，得到第一子电位差信号；所述第一带通滤波电路，用于滤除所述第一子电位差信号中的高频干扰信号，得到第二子电位差信号；所述第一可编程增益放大电路，用于对所述第二子电位差信号进行放大，得到第三子电位差信号；所述第一A/D转换电路，用于将所述第三子电位差信号转换为第一数字信号；所述第一处理器，用于将所述第一数字信号乘以预设电压比例系数，得到所述待检测输电线路的电压。优选的，所述电流检测装置包括:第二前置差分放大电路、第二带通滤波电路、第二可编程增益放大电路、第二 A/D转换电路和第二处理器；所述第二前置差分放大电路，用于滤除所述感生电动势信号中的共模干扰信号，得到第一子感生电动势信号；所述第二带通滤波电路，用于滤除所述第一子感生电动势信号中的高频干扰信号，得到第二子感生电动势信号；所述第二可编程增益放大电路，用于对所述第二子感生电动势信号进行放大，得到第三子感生电动势信号；所述第二A/D转换电路，用于将所述第三子感生电动势信号转换为第二数字信号；所述第二处理器，用于将所述第二数字信号乘以预设电流比例系数，得到所述待检测输电线路的电流。与现有技术相比，本申请的有益效果为:在本申请中，通过第一导线固定机构和第二导线固定机构将电压电流组合式传感器固定在待检测输电线路上，通过对待检测输电线路周围的电磁场的检测，实现对待检测输电线路的电压和电流的检测，不需要与待检测输电线路进行直接的电气连接，因此对电压电流组合式传感器的绝缘性能要求不高，降低了绝缘设计成本，并且不需要与待检测输电线路进行直接的电气连接，提高了安全性。【附图说明】为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请提供的电压电流组合式传感器的一种结构示意图；图2是本申请提供的电压电流组合式传感器被锁紧时的一种结构示意图；图3是本申请提供的电场传感器探头的一种结构示意图；图4是本申请提供的电压电流组合式传感器安装的一种结构示意图；图5是本申请提供的电压电流组合式传感器安装的另一种结构示意图；图6是本申请提供的电压电流检测系统的一种逻辑结构示意图；图7是本申请提供的电压检测装置的一种逻辑结构示意图；图8是本申请提供的电流检测装置的一种逻辑结构示意图。【具体实施方式】下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压电流组合式传感器，其特征在于，包括：固定支架、活动支架、第一导线固定机构和第二导线固定机构、锁紧手柄、连杆机构、电场传感器探头和磁场传感器探头；所述电场传感器探头包括：PCB基板、第一电极组、第二电极组、第一接线柱和第二接线柱，所述第一电极组包括多个依次串联的半环形结构的第一电极，所述第二电极组包括多个依次串联的半环形结构的第二电极；所述磁场传感器探头包括第一铁芯、第二铁芯、罗氏线圈、第三接线柱和第四接线柱；所述第一铁芯与所述固定支架固定连接，所述第二铁芯与所述活动支架固定连接，所述第一铁芯和所述第二铁芯均为半环形结构且相对设置，所述电场传感器探头与所述固定支架固定连接且与所述第一铁芯靠近设置，所述第一导线固定机构与所述固定支架固定连接且设置在所述第一铁芯的开口区域内，所述第二导线固定机构与所述活动支架固定连接且设置在所述第二铁芯的开口区域内，所述活动支架可在所述固定支架上移动，所述活动支架通过所述连杆机构与所述锁紧手柄连接；所述第一电极组设置在所述PCB基板的正面，所述第二电极组设置在所述PCB基板的反面，且所述第一电极组和所述第二电极组交错设置，所述第一接线柱分别与各个第一电极相连，所述第二接线柱分别与各个第二电极相连；所述罗氏线圈缠绕在所述第一铁芯和所述第二铁芯上，所述第三接线柱与所述罗氏线圈的一端相连，所述第四接线柱与所述罗氏线圈的另一端相连；在所述第一导线固定机构和所述第二导线固定机构锁紧在待检测输电线路上时，所述第一电极组和所述第二电极组处于所述输电线路的电磁场中并产生电位差信号，所述电位差信号通过所述第一接线柱和所述第二接线传输至电压检测装置，且所述罗氏线圈处于所述待检测输电线路的电磁场中并产生感生电动势信号，所述感生电动势信号通过所述第三接线柱和所述第四接线柱传输至电流检测装置。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李松浓，周强，侯兴哲，周孔均，王毅，何国军，胡晓锐，宫林，郑可，梁星，何为，刘型志，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司电力科学研究院，国家电网公司，重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85