[发明专利]一种高准确度电子补偿式电流互感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种高准确度电子补偿式电流互感器，属于电流测量领域。

背景技术

传统电磁式电流互感器发展非常成熟，通过一些补偿措施，准确度可以达到0.01级。试验室内作为电流标准器使用的双级电流互感器准确度可以到达0.001级，但其带负载能力较差，一般仅作为标准器使用。更高准确度的电流比较仪则不属于电流互感器类型，一般只能用于试验室校准检定。

近年来，人们越来越关注电流、相位、功率的在线测量。为达到这一目的，往往需要断开一次回路以接入高准确度电流互感器。这项工作费时费力，有时会带来经济损失，例如电力电流互感器的常规检定，需要线路停电。这样就产生了高准确度开口式电流互感器的需求。

一般开口式电流互感器由于铁芯磁路被切断，铁芯切面之间的一点点气隙都会大大增大铁芯磁阻，等效为降低了铁芯的磁导率，增大电流互感器的误差。市面上的常用开口式电流互感器一般称为钳形电流表，其准确度一般为1%~5%，显然不能满足一些对准确度要求较高的场合。杂志《电测与仪表》1999年第7期的一篇文章《ECCT-1型精密钳形电流互感器》介绍了一种开口式电流互感器，其额定变比为5A/5mA，准确度等级为0.1级。其实质是一种零磁通式自平衡电流互感器，受系统稳定性的限制，反馈电路的放大倍数有限，因而其误差仍相对较高。

发明内容

针对背景技术的不足，本发明的高准确度电子补偿式电流互感器包括铁芯、绕组和辅助电路，本发明的辅助电路与铁芯、绕组构成自平衡闭环系统,实现辅助电路补偿电流互感器的激磁电流，消除主要误差源，进而提高电流互感器的电流测量准确度。应用本发明可以研制出对二次负荷不敏感的0.001级高准确度电流互感器，以及准确度优于0.01级的开口式电流互感器。

一种高准确度电子补偿式电流互感器，包括检测铁芯、内补偿绕组、屏蔽铁芯、外补偿绕组组成，内补偿绕组和外补偿绕组匝数相等，其特征在于：它还包括辅助电路，所述的辅助电路与检测铁芯、内补偿绕组、屏蔽铁芯和外补偿绕组构成自平衡闭环系统。其有益效果是：利用辅助电路补偿电流互感器的激磁电流，消除主要误差源，进而提高电流互感器的电流测量准确度。

如上所述的电流互感器，其特征在于：它还包括检测绕组，所述的辅助电路包含一个高放大倍数的放大器，所述的检测绕组（或内补偿绕组）同名端接放大器的反相输入端，放大器的正相输入端和检测绕组（或内补偿绕组）的非同名端均接地，放大器输出端接外补偿绕组的非同名端，外补偿绕组的同名端接内补偿绕组的同名端，内补偿绕组的非同名端接地。其有益效果是：放大器的高放大倍数保证了检测铁芯的输出电压非常小，因而辅助电路对激磁电流进行了很好的补偿，ECCT电流测量误差很小，且对二次负荷大小不敏感。

如上所述的电流互感器，其特征在于：检测铁芯上依次绕制检测绕组和内补偿绕组。

如上所述的电流互感器，其特征在于：所述的屏蔽铁芯完全包住检测铁芯、检测绕组和内补偿绕组形成嵌套式结构。其有益效果是：屏蔽铁芯的磁屏蔽作用使得外界漏磁通对检测铁芯的影响大大减小，提高了ECCT的电流测量准确度。

如上所述的电流互感器，其特征在于：它还包括二次绕组和一次绕组，所述的屏蔽铁芯上依次绕制外补偿绕组、二次绕组和一次绕组。其有益效果是：由检测绕组（或内补偿绕组）检测检测铁芯内的弱磁通大小，提供给辅助电路作为输入信号，辅助电路输出补偿激磁电流，依次流过外补偿绕组和内补偿绕组，流过外补偿绕组的激磁电流在屏蔽铁芯内产生工作磁通，而外补偿绕组和内补偿绕组的相同匝数和连接方式保证了激磁电流在检测铁芯内不产生磁通。

如上所述的电流互感器，其特征在于：所述的检测铁芯和屏蔽铁芯为单个完整铁芯或被切为两半做成可开口式电流互感器。

如上所述的电流互感器，其特征在于：所述的被切为两半的检测铁芯和屏蔽铁芯相应的每个绕组由绕在两半铁芯上的绕组串联而成。其有益效果是：其电流测量准确度远远高于传统原理的开口式电流互感器。

附图说明

附图1为本发明铁芯及绕组截面示意图。

附图2为本发明ECCT的一种原理示意图。

附图3为本发明ECCT另外一种实现的原理示意图。

具体实施方式

名词解释: 高准确度电子补偿式电流互感器，本文简称ECCT。

附图中的标记：1—检测铁芯、2—检测绕组、3—内补偿绕组、4—屏蔽铁芯、5—外补偿绕组、6—二次绕组、7—一次绕组、8—辅助电路。

以下结合附图对本发明实施例作进一步说明。