[发明专利]组合式传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合式传感器，属于电力测量领域。具体是适用于高压侧电量计量装置的组合式传感器。

背景技术

高压电能计量装置，是应用在发、供、用电过程的计量器具，涉及发、供、用电三方的经济利益，它的公平、公正十分重要，它应用面大量广，是不可缺少的电能计量装置。目前，高压电能计量装置一般是由多台高压电流互感器及多台高压电压互感器、电能表、接线端子盒、高压端连接排、低压连接导线等组成。高压电压互感器把高压电压变换成标准的100V、低压电压；高压电流互感器把高压大电流变换成低压5A或1A标准电流；通过多根连接导线接入电能表进行电能计量；现有电能表的电流输入回路装有锰铜分流电阻，将5A输入电流分流成毫安级或微安级的电流信号，才能输入到电能计量单元；电压输入信号也要经过二次降压，才能输入到电能计量单元进行计量。这种测量信号经过多级转换的传统方式，存在许多弊端：1、高压电能计量装置中电流互感器、电压互感器、电能表的误差分别测量，多只高压电流互感器、高压电压互感器和电能表组合后的误差，以及连接导线、接触电阻的误差不能直接测出，组合后的高压电能计量表综合误差是各相关元件的综合误差。由于各相关元件互相匹配不好，显示出的误差特性不好，低负荷时易出现漏计电量。而且，后续安装产生的人为产生的误差不能测出，电能计量不准确，有失公正。2、对互感器输出容量要求较高，一般在几十伏安，现有的互感器输出的标准电流、标准电压信号用于电能计量时或测量时，还需要进一步将5A或1A标准电流转换为毫安或微安级的电流信号，标准的100V、电压信号转换为毫伏级的电压或微电流信号，过程复杂，耗能高；每台互感器运行时耗电量巨大；高压电能计量装置制造起来有一定难度，体积大、份量重、成本高多台互感器相互之间即要留有安全距离，又要用铜排进行连接，体积、重量、材料浪费大，费用高、投资成本大。3、由于电磁式电压互感器的存在，易受电网中各种因素的干扰会出现电磁谐振、高次谐波、操作过电压等因素的干扰，影响电压互感器的安全运行，电网中打保险、烧PT现象时有发生，影响电力系统安全经济运行，事故率高，影响电网供电质量。

随着配网自动化程度的提高，为提高电能质量的要求，微机式保护、测量、计量所需的电信号不再需要几十伏安的输出容量，也不需要1A或5A的电流，100V、V电压信号的输出，而是只要几伏安和mA级或úA级标准微电流信号。毫伏或毫安级的信号，可以直接与电能计量芯片或保护控制单元连接，减少电流变换过程的安匝数，降低二次开路电压；这就使高压电能计量装置的制造变得简单、节材、节能，可以减少电流、电压的转换过程，减少故障几率。可以提高计量精度，更注重计量、测量、保护性能，这就给该类设备的技术进步创造出良好的发展契机，改造和提高电流转换设备势在必行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适应现代化、微型化新型计量表大量应用的需要，能够采集供出的弱电信号，供给毫安级或者微安级的标准电流信号和毫伏级或者微伏级的标准电压信号计量表进行计量的组合式传感器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：组合式传感器，包括壳体，其特征在于：在壳体内被测高压负载导线设置V/I/v电压取样回路和I/i电流取样回路，V/I/v电压取样回路的输出端和I/i电流取样回路的输出端，分别连接在壳体的输出接口的电流接口和电压接口上。

V/I/v电压取样回路从高压负载导线处取得电压信号与I/i电流取样回路从高压负载导线处取得的电流信号，输出的信号为弱信号mV、mA级，可以是摸拟信号或数字信号，分别连接的接口为计量电能表输送信号。

被测高压负载导线可以贯穿壳体内的I/i电流取样回路，也可以在壳体上设置连接V/I/v电压取样回路和I/i电流取样回路的接线端子，接线端子连接被测高压负载导线。

所述的I/i电流取样回路采用一只或多只贯穿式微电流输出传感器，输入端为单匝或穿心式，输出端连接接口的电流接口上。

所述的V/I/v电压取样回路包括在高压负载导线和电压接口之间，设置由至少包括一个具有标准/固定阻抗的一次阻抗、一个具有标准/固定阻抗的二次阻抗和一个检流器构成的高压电压传感器，一次阻抗与检流器的一次侧输入端串联后，与被测高压负载导线的两端连接，检流器的二次侧输出端与二次阻抗并联，检流器的二次侧输出端与电压接口连接。