一种无源型二次电流测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种无源型二次电流测量装置，该装置包括感应线圈(1)和光纤电流互感器(2)，所述的感应线圈(1)包括线圈骨架和缠绕于线圈骨架的电磁线，所述的光纤电流互感器(2)包括电磁铁和设置在电磁铁内的光纤传感结构，所述的电磁铁包括铁芯(21)和缠绕在铁芯(21)外侧的传感线圈，感应线圈(1)的电磁线连接所述的传感线圈。与现有技术相比，本实用新型专利技术实现了电子式互感器的无源化，测量结果更加准确。

A passive two current measuring device

The utility model relates to a passive secondary current measuring device, which comprises an induction coil (1) and an optical fiber current transformer (2). The induction coil (1) comprises a coil skeleton and an electromagnetic wire wound in the coil skeleton. The optical fiber current transformer (2) comprises an electromagnet and an optical fiber sensing structure arranged in the electromagnet. The electromagnet comprises an iron core (21) and a sensing coil wound on the outer side of the iron core (21), and the electromagnetic wire of the induction coil (1) is connected with the sensing coil. Compared with the prior art, the utility model realizes the passivity of the electronic transformer, and the measurement result is more accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种无源型二次电流测量装置
本技术涉及一种二次电流测量装置，尤其是涉及一种无源型二次电流测量装置。
技术介绍
电力工业是国家经济建设的基础工业，在国民经济建设中占据举足轻重的地位。近年来随着各国经济的迅速发展，对电力系统的需求日益增大，电力系统的额定电压等级和额定电流都有大幅度的增加，与之相适应的电力系统中的输变电设备的额定电压和额定电流都要随之改变，因此必须研究和发展新型设备，电流互感器就是其中之一。目前在电力系统中广泛应用的是电磁式电流互感器，它运行了仅一个世纪，但是由于它是基于电磁感应原理工作的，所以存在着以下不足：(1)、潜在的突然失效危险。例如，突然性爆炸及绝缘击穿引起单相对地短路等系统的不稳定因素。(2)、若输出的二次侧负荷开路将产生高电压，会对配电设备造成危害，甚至危及人身安全。(3)、随着电压等级的提高，绝缘问题的解决，必然使电磁式电流互感器的体积增大、成本增高，设备变得极为笨重。因而价格将会十分昂贵，运输安装的难度很大。(4)、铁磁共振效应、磁滞效应、电磁干扰现象严重等等缺点。上述种种问题说明，传统的电磁式电流互感器已经难以满足现代电力系统在线检测、高准确度故障诊断、计算机控制与管理等发展需要，寻求更理想的新型电流互感器势在必行。随着光电子技术的迅速发展，许多科技发达国家已把目光转向利用光学传感技术和电子学方法来发展新型的电子式电流互感器，电子式电流互感器与传统的电磁式电流互感器比较主要有以下几个优点：(1)、优良的绝缘性能以及低廉的价格；(2)、不含铁芯消除了铁磁谐振和磁饱和等问题；(3)、没有因充油而产生的易燃和易爆炸等危险；(4)、抗电磁干扰性能好以及低压端无开路高压危险等等优点。但目前市面上普遍采用的是有源型电子式电流互感器，因其传感头采用的是电子器件，因此必须有相应的供电电源，一旦供电电源所供电能不稳，就会导致测得的电流不准确，又或者可能存在更换供电电源的可能性，导致其不能长时间地稳定工作，这是目前所暴露出的主要问题之一，本专利技术专利装置就是主要解决此类问题而存在的。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无源型二次电流测量装置。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种无源型二次电流测量装置，该装置包括感应线圈和光纤电流互感器，所述的感应线圈包括线圈骨架和缠绕于线圈骨架的电磁线，所述的光纤电流互感器包括电磁铁和设置在电磁铁内的光纤传感结构，所述的电磁铁包括铁芯和缠绕在铁芯外侧的传感线圈，感应线圈的电磁线连接所述的传感线圈。所述的线圈骨架为氧化锂陶瓷骨架。所述的电磁线为圆铜漆包线。所述的光纤传感结构包括永磁铁和光纤传感部，所述的永磁铁沿中轴线方向设有第一通孔，所述的铁芯沿中轴线方向设有第二通孔，所述的光纤传感部一端穿过第一通孔设置，所述的永磁铁和光纤传感部均固定在第二通孔中，所述的电磁铁、永磁铁和光纤传感部三者位于同一中轴线上。所述的光纤传感部包括依次粘结的反射膜、磁光晶体、1/4偏振片、光纤准直器和光纤尾纤，光纤传感部上的反射膜一端穿过所述的第一通孔。所述的第二通孔内侧壁设有中空玻璃管，所述的永磁铁和光纤传感部与玻璃管内壁固定连接。与现有技术相比，本技术具有如下优点：(1)本技术将感应线圈和光纤电流互感器结合，利用磁光效应来替换电子器件对二次电流进行测量，所以它是无需电源的，实现了电子式互感器的无源化；(2)本技术采用氧化锂陶瓷骨架，氧化锂陶瓷的高温力学性能、抗化学侵蚀能力、耐磨性、电绝缘性等性能都很优秀，因此使得无源型二次电流测量装置整体测量结果更加准确；(3)本技术电磁线采用圆铜漆包线，铜具有高的导热性能和导电性能，足够的机械强度，良好的耐腐蚀性，并且无低温脆性，而漆包线的绝缘层是漆膜，在导电线芯上涂覆绝缘漆后烘干而成，其特点是漆膜较薄、均匀、光滑，有利于电磁线的高速绕制；(4)本技术光纤电流互感器发出的光信号依靠光纤进行传输，传输距离更远，传输速率更快，光信号损失极低，也由此进一步提高了测得电流的准确性；(5)本技术发出的是光信号，以光纤为媒介进行传输，不仅可有效避免电磁的干扰，提高测得电流的准确性，并且由于光纤良好的绝缘性能，可保证高压回路与二次回路在电气上完全隔离，因此低压侧没有因开路而产生高压的危险；(6)本技术结构相对简单、长期稳定性好，体积小、重量轻，给电子式互感器的运输和安装带来了较大的方便，可测量电网中不同地点的电流。附图说明图1为本技术无源型二次电流测量装置的结构示意图；图2为本技术光纤电流互感器的结构示意图。图中，1为感应线圈，2为光纤电流互感器，3为合并单元，21为铁芯，22为永磁铁，23为反射膜，24为磁光晶体，25为1/4偏振片，26为光纤准直器，27为光纤尾纤，28为玻璃管。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本技术并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本技术并不限定于以下的实施方式。实施例如图1所示，一种无源型二次电流测量装置，该装置包括感应线圈1和光纤电流互感器2，感应线圈1包括线圈骨架和缠绕于线圈骨架的电磁线，光纤电流互感器2包括电磁铁和设置在电磁铁内的光纤传感结构，电磁铁包括铁芯21和缠绕在铁芯21外侧的传感线圈，感应线圈1的电磁线连接传感线圈。线圈骨架为氧化锂陶瓷骨架，因为氧化锂陶瓷的高温力学性能、抗化学侵蚀能力、耐磨性、电绝缘性等性能都很优秀，并且考虑到其脆性的缺点，还特意采用了复合增韧过的氧化锂陶瓷，经过此项处理后氧化锂陶瓷的脆性得到了大大的改善。电磁线为圆铜漆包线，铜具有高的导热性能和导电性能，足够的机械强度，良好的耐腐蚀性，并且无低温脆性，漆包线的绝缘层是漆膜，在导电线芯上涂覆绝缘漆后烘干而成，其特点是漆膜较薄、均匀、光滑，有利于电磁线的高速绕制。光纤传感结构包括永磁铁22和光纤传感部，永磁铁22沿中轴线方向设有第一通孔，铁芯21沿中轴线方向设有第二通孔，光纤传感部一端穿过第一通孔设置，永磁铁22和光纤传感部均固定在第二通孔中，电磁铁、永磁铁22和光纤传感部三者位于同一中轴线上。光纤传感部包括依次粘结的反射膜23、磁光晶体24、1/4偏振片25、光纤准直器26和光纤尾纤27，光纤传感部上的反射膜23一端穿过第一通孔。第二通孔内侧壁设有中空玻璃管28，永磁铁22和光纤传感部与玻璃管28内壁固定连接。具体的：反射膜23用于增加光学表面的反射率，把光能够最大限度的反射回去，反射的光比较的均匀，设置了反射膜23从而实现了磁光晶体24的往返双光程磁光效应。磁光晶体24是光纤传感结构的重要组成部分，因为磁光晶体24具有较大的纯法拉第效应，使用波长的吸收系数低，磁化强度和磁导率高，所以广泛应用于光学器件。1/4偏振片25：1/4偏振片25具有一定厚度的双折射单晶薄片，当光法向入射透过时，寻常光和非常光之间的位相差等于π/2或其奇数倍，这样的晶片就是1/4偏振片25；1/4偏振片25在本产品中起到起偏的作用，就是把一束无偏振性质的光(电场振动方向有很多，如自然光)变成偏振光(光电场振动方向只有一个)。光纤准直器26：光纤准直器26由光纤尾纤27与自聚焦透镜精确定位而成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无源型二次电流测量装置，其特征在于，该装置包括感应线圈(1)和光纤电流互感器(2)，所述的感应线圈(1)包括线圈骨架和缠绕于线圈骨架的电磁线，所述的光纤电流互感器(2)包括电磁铁和设置在电磁铁内的光纤传感结构，所述的电磁铁包括铁芯(21)和缠绕在铁芯(21)外侧的传感线圈，感应线圈(1)的电磁线连接所述的传感线圈。

【技术特征摘要】
1.一种无源型二次电流测量装置，其特征在于，该装置包括感应线圈(1)和光纤电流互感器(2)，所述的感应线圈(1)包括线圈骨架和缠绕于线圈骨架的电磁线，所述的光纤电流互感器(2)包括电磁铁和设置在电磁铁内的光纤传感结构，所述的电磁铁包括铁芯(21)和缠绕在铁芯(21)外侧的传感线圈，感应线圈(1)的电磁线连接所述的传感线圈。2.根据权利要求1所述的一种无源型二次电流测量装置，其特征在于，所述的线圈骨架为氧化锂陶瓷骨架。3.根据权利要求1所述的一种无源型二次电流测量装置，其特征在于，所述的电磁线为圆铜漆包线。4.根据权利要求1所述的一种无源型二次电流测量装置，其特征在于，所述的光纤传感结构包括永磁铁(22)和光纤传感部，所述的永磁铁(...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹春耕，
申请(专利权)人：上海森首科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31