[发明专利]用于电力系统的磁致伸缩电流传感器

说明书

技术领域

本发明涉及用于电力系统的磁致伸缩电流传感器，属于机械工程领域。

背景技术

目前用于电力系统的磁致伸缩电流传感器普遍用的是电磁式电流传感器和光学电流传感器。电磁式电流传感器的工作原理与变压器相似，通过设定二次线圈的匝数大于一次线圈的匝数，将一次侧的大电流变为二次侧的小电流来应用于测量及保护。而光学电流传感器主要分为三种。一种是以重火石玻璃为代表的传感器，另一种是以光纤作为传感材料的传感器。这两种材料都具有法拉第旋光特性，即将该材料置于由输电线路所产生的磁场中，让一束线偏振光通过该材料，由于法拉第旋光效应，在材料中的线偏振光角度将发生一定偏转，偏转的角度与磁场强度呈线性关系，因此可以通过探测出射光偏转角度监测电流强度。第三种是由光纤布拉格光栅与GMM棒结合起来构成的光学电流传感器，其机理是：GMM棒在磁场中随待测电流的增加产生伸长，从而影响沿轴向粘贴在棒上的光纤布拉格光栅的光学参数，通过测量光纤布拉格光栅的波长偏移量，来获得产生磁场的待测直流电流的大小。

现有的技术存在的缺点是：电磁式电流传感器存在二次侧线圈开路的潜在威胁，若出现大故障电流则会导致铁芯饱和从而无法记录电流的大小及变化过程，体积大、重量大、价格昂贵，并且易于受电磁干扰，不利于与数字设备连接；光学电流互感器不足之处有三点：一是影响测量精度的温度漂移问题；二是整体结构较为复杂，除了光的双折射对输出结果有影响，光电设备本身也会对最后的数字信号结果产生影响；三是传感器的输出终端都是数字信号，只能通过数字信号对输电线路进行监测，发生故障无法直接进行保护动作。

发明内容

本发明目的是为了解决传统电流磁场传感器结构复杂，测量准确度低，存在潜在威胁，易受外界因素影响并且可靠性低下的问题，提供了一种用于电力系统的磁致伸缩电流传感器。

本发明所述用于电力系统的磁致伸缩电流传感器，它包括输出杆、拧紧螺母、外壳、预压弹簧、顶盖、永磁铁、超磁致伸缩棒和底座，

外壳和底座构成开口向上的圆桶结构，所述圆桶由中间带孔的分隔板分成上下两部分，且圆桶的开口处设置拧紧螺母，

圆桶的下半部分内设置圆环形永磁铁和超磁致伸缩棒，永磁铁的外圆表面与外壳的内侧壁贴合，超磁致伸缩棒设置在永磁铁的圆环空心部分，超磁致伸缩棒的底部压在底座上；

圆桶的上半部分内设置输出杆、预压弹簧和顶盖，顶盖设置在输出杆的下半部分，且顶盖平面与输出杆垂直，输出杆和顶盖为一体件；

输出杆的顶部从拧紧螺母的中间孔伸出，输出杆的底部从分隔板的孔伸出，并顶压在超磁致伸缩棒的顶部；

在拧紧螺母和顶盖之间设置预压弹簧，预压弹簧缠绕在输出杆上。

本发明的优点：本发明装置是采用稀土超磁致伸缩材料的磁场检测装置，稀土超磁致伸缩棒机械响应快、输出性能高、稳定性及可靠性高。其次，该装置以位移的形式输出，方便后期进行测量和计算处理，以及机械控制。

附图说明

图1是本发明所述用于电力系统的磁致伸缩电流传感器的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述用于电力系统的磁致伸缩电流传感器，它包括输出杆1、拧紧螺母2、外壳3、预压弹簧4、顶盖5、永磁铁6、超磁致伸缩棒7和底座8，

外壳3和底座8构成开口向上的圆桶结构，所述圆桶由中间带孔的分隔板分成上下两部分，且圆桶的开口处设置拧紧螺母2，

圆桶的下半部分内设置圆环形永磁铁6和超磁致伸缩棒7，永磁铁6的外圆表面与外壳3的内侧壁贴合，超磁致伸缩棒7设置在永磁铁6的圆环空心部分，超磁致伸缩棒7的底部压在底座8上；

圆桶的上半部分内设置输出杆1、预压弹簧4和顶盖5，顶盖5设置在输出杆1的下半部分，且顶盖5平面与输出杆1垂直，输出杆1和顶盖5为一体件；

输出杆1的顶部从拧紧螺母2的中间孔伸出，输出杆1的底部从分隔板的孔伸出，并顶压在超磁致伸缩棒7的顶部；

在拧紧螺母2和顶盖5之间设置预压弹簧4，预压弹簧4缠绕在输出杆1上。

超磁致伸缩棒7的采用稀土超磁致伸缩材料。

参见图1来说明工作原理，预压弹簧4和拧紧螺母2构成预应力机构，可调节拧紧螺母2，通过预压弹簧4与输出杆1，调节对超磁致伸缩棒7的预应力大小。

在工作时，图1的输电线路9设置在本实施方式所述电流传感器的外部，且输电线路9与超磁致伸缩棒7平行。