[发明专利]零磁通直流电流互感器

说明书

【技术领域】

本发明涉及高压直流电流测量领域，特别涉及一种零磁通直流电流互感器。

【背景技术】

高压直流输电在我国得到了快速发展，目前大多数的直流输电系统中采用传统的电磁式直流电流互感器或直流电子式电流互感器。虽然在性能上基本满足测量要求，但其测量精度较低。而直流电子式电流互感器采用分流器采集直流电流信号，由于温度和制造工艺水平的影响，限制了分流器的精度。

【发明型内容】

本发明的目的是提供一种零磁通直流电流互感器，以解决上述技术问题。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种零磁通直流电流互感器，包括高压躯壳，高压躯壳内固定有支撑绝缘件，支撑绝缘件上设有线圈屏蔽体，线圈屏蔽体中包覆有二次线圈；一次绕组从二次线圈和线圈屏蔽体的几何中心穿过；所述二次线圈包括环形铁芯T1、环形铁芯T2和环形铁芯T3；环形铁芯T1上绕制成交流线圈N3；环形铁芯T2上绕制成激磁线圈N1，环形铁芯T3上绕制成激磁线圈N2。

所述交流线圈N3、激磁线圈N1和激磁线圈N2收容于磁屏蔽盒内；磁屏蔽盒的材质为硅钢。

所述环形铁芯T1、环形铁芯T2和环形铁芯T3几何尺寸相同，外径为420mm，内径为400mm，高度为10mm；环形铁芯T2和环形铁芯T3均由0.1mm厚的坡莫合金薄带卷绕制成，且磁性相同；环形铁芯T1用0.35mm厚的硅钢薄带卷绕制成。

所述激磁线圈N1均匀分布于环形铁芯T2上，激磁线圈N2均匀分布于环形铁芯T3上，激磁线圈N1和激磁线圈N2的绕制方式和匝数相同。

所述交流线圈N3、激磁线圈N1和激磁线圈N2同心叠放于磁屏蔽盒内，所述激磁线圈N1和激磁线圈N2按差动方式叠放于磁屏蔽盒内。

所述交流线圈N3、激磁线圈N1和激磁线圈N2外周各半叠包有一层绝缘纸；所述交流线圈N3、激磁线圈N1和激磁线圈N2外周共同半叠包有两层绝缘纸。

所述磁屏蔽盒外周绕制有补偿绕组W2，补偿绕组W2由直径1.0mm的漆包线绕而成，其匝数为6000匝。

所述激磁线圈N1、激磁线圈N2、交流线圈N3均由直径为0.5mm漆包线绕制而成，其匝数均为1500匝。

所述零磁通直流电流互感器还包括底座和瓷套绝缘子，所述瓷套绝缘子与所述高压躯壳和底座固定连接。

相对于现有技术，本发明具有以下优点：本发明一种零磁通直流电流互感器通过以下方式来保证全程线性度好、精度高、频带宽、动态范围大等特点。①激磁铁心采用起始磁导率比较大的坡莫合金作为铁心材料和将铁心置于用0.35mm硅钢薄带卷制的屏蔽盒T5内，从而降低剩磁引起的磁性误差。②采用比例、积分、微分控制器及PID控制器计算出控制量并实施自动高速跟踪、调整，其进行动态平衡调整，使铁芯始终处于“动态零磁通状态”。③采用高增益和高的电压上升率的集成运算放大器。

【附图说明】

图1为本发明的外形结构示意图；

图2为本发明的二次线圈的结构示意图；

图3为本发明的原理图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明型做进一步详细描述。

请参阅图1所示，本发明零磁通直流电流互感器的底座7支撑瓷套绝缘子6，瓷套绝缘子6上固定有高压躯壳1，在高压躯壳1内装有支撑绝缘件5，支撑绝缘件5支撑线圈屏蔽3，二次线圈4用环氧胶固定在线圈屏蔽3内，一次绕组2从二次线圈4和线圈屏蔽3的几何中心穿过。支撑绝缘件5同时起着高低压绝缘作用。

请参阅图2所示，零磁通直流电流互感器二次线圈4，由三个绕组组成，激磁铁心T2(45)、激磁铁心T3(48)分别固定在保护盒46、49内，激磁线圈N1(47)绕在激磁铁心T2(45)外，激磁线圈N2(410)绕在激磁铁心T3(48)外，交流线圈N3(42)绕在交流铁心T1(41)外，三个线圈(47、410、42)都固定在由0.35mm硅钢片卷绕成的磁屏蔽盒T5中，T5磁屏蔽盒由上盖板43、内盖板44、下盖板411、外盖板412组成，上盖板43、内盖板44、下盖板411、外盖板412均由0.35mm厚的硅钢薄带卷制。