[发明专利]大口径钳形交流微小电流传感器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对电力系统容性设备泄漏电流信号进行采样的设备；尤其涉及容性设备末屏接地引下线无法打开时的微小交流电流信号采样的大口径钳形交流微小电流传感器装置。

背景技术

电力系统中有大量的容性设备，如电流互感器、电压互感器等等，在电网中占有相当大的比例，他们的绝缘性能对于电网的安全、稳定运行起着至关重要的作用，介质损耗角正切值（tanδ）是反映其绝缘性能的重要参数。

介质损耗角正切值（tanδ）的检测首先需要对容性设备的泄漏电流信号的提取，目前主要采用现场预装单匝穿芯式电流传感器的方式来提取容性设备的泄漏电流信号。这种方式的缺点是每一个容性设备都需要预装一只单匝穿芯式电流传感器，现场施工量大，费用昂贵；并且当预装单匝穿芯式电流传感器出现故障时无法开展相应的带电检测作业。目前也有对接地引下线进行改造，形成可断开的节点，用短接线引入穿芯式电流传感器的方式获得泄漏电流的方式。这种方法存在接地引下线断开的可能性，给测试人员人身安全和系统安全都带来风险。 

目前现有的钳形微小电流传感器钳口都比较小，不适用于现场比较宽的扁形接地引下线，国内也还未曾有将钳形交流电流传感器用于测量容性设备介质损耗角正切值（tanδ）的报道。这是因为高压容性设备泄漏电流信号非常小，有的仅为微安数量级，而现有的钳形交流电流传感器都是采用单铁芯结构，这类钳形交流电流传感器在测量微小交流电流时，受其外围分布电容和分布电感的影响，测得的幅值误差和角度误差不能满足测量介损值误差范围的要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述缺陷和不足，提供一种满足现场运行条件下对容性设备的交流微小泄漏电流进行高精度采样的大口径钳形交流微小电流传感器装置，为现场高压容性设备在运行情况下进行绝缘性能的判断提供可靠依据。

为实现上述目的，本发明设计的大口径钳形交流微小电流传感器装置，包括钳形磁芯，所述钳形磁芯的上部外侧套设有第一钳形传感器，钳形磁芯的下部外侧套设有第二钳形传感器，所述第二钳形传感器的外径大于或等于所述第一钳形传感器，所述第二钳形传感器的外侧设有钳形磁芯屏蔽体，所述钳形磁芯屏蔽体将钳形磁芯、第一钳形传感器和第二钳形传感器屏蔽，所述钳形磁芯屏蔽体的外侧设有电磁屏蔽外壳，所述电磁屏蔽外壳将钳形磁芯屏蔽体屏蔽，所述钳形磁芯屏蔽体和电磁屏蔽外壳上开设有与钳形磁芯轴向孔相通的孔，所述钳形磁芯屏蔽体的内侧设有信号放大器，所述信号放大器的输入端与所述第一钳形传感器电连接，所述信号放大器的输出端与所述第二钳形传感器电连接。

在上述技术方案中，所述第一钳形传感器包括钳形磁芯W1和钳形磁芯W2，所述钳形磁芯W1和钳形磁芯W2合围成柱状磁芯，所述钳形磁芯W1上缠绕有次级绕组W1，所述钳形磁芯W2上缠绕有检测绕组W1。

上述所述第二钳形传感器包括钳形磁芯W3和钳形磁芯W4，所述钳形磁芯W3和钳形磁芯W4合围成柱状磁芯，所述钳形磁芯W3上缠绕有次级绕组W2，所述钳形磁芯W4上缠绕有补偿绕组W2。

上述钳形磁芯内径≥50毫米，厚度≥8毫米；第一钳形传感器内径≥70毫米，厚度≥10毫米；第二钳形传感器内径≥70毫米，厚度≥10毫米。

上述信号放大器的输入端与检测绕组W1的绕线引出端连接，信号放大器输出端与补偿绕组W2绕线引出端连接，所述补偿绕组W2绕线另一端接地。

上述钳形磁芯屏蔽体为硅钢片材质。

上述电磁屏蔽外壳由电磁屏蔽外层和电磁屏蔽内层构成，电磁屏蔽外层和电磁屏蔽内层之间由环氧板绝缘隔离。

上述电磁屏蔽外层和电磁屏蔽内层均为铜材质。

上述钳形磁芯、钳形磁芯W1和钳形磁芯W2、钳形磁芯W3和钳形磁芯W4为坡莫合金材质。

上述钳形磁芯、钳形磁芯W1和钳形磁芯W2、钳形磁芯W3和钳形磁芯W4的接口采用插接式并紧密闭合，防止磁漏。

本发明的各个绕组：次级绕组W1、检测绕组W1、次级绕组W2和补偿绕组W2的线径分别为：按电流密度不超过2安/毫米²考虑, 次级绕组W1采用直径为0.5毫米的漆包线，检测绕组W1和测绕组W2均采用直径为0.3毫米的漆包线绕制。绕组的匝数分别为：次级绕组W1和检测绕组W1绕制1000匝，补偿绕组W2绕制150匝。

本发明具有下列优点和积极效果：

1、本发明的钳口可达到40mm，在现场使用扁钢做接地引下线也可很方便接入进行测量；