[发明专利]具有增强的温度测量功能的电流互感器

说明书

本发明公开了具有增强的温度测量功能的电流互感器。本发明提供使用电流互感器用于温度感测装置的方法。该方法通过以下步骤确定电流互感器的次级绕组的温度：将DC电流注入到次级绕组；测量次级绕组两端的电压；根据由所注入的DC电流在次级绕组中感应的电压来计算次级绕组的电阻；以及通过计算或与验证的电阻/温度的比较组合来确定次级绕组温度。

发明领域

本发明大体上涉及电流互感器，并且具体地涉及可以从电流互感器导出的附加感测。

发明背景

图1图示现有技术的典型电流互感器(CT)，其通常由参考数字10表示。CT包括初级绕组14和次级绕组26，该初级绕组14将电流从电源18传送到负载22，该次级绕组26接收来自初级绕组14的感应电流。次级绕组26被连接到测量/监控装置30，该测量/监控装置30可以是诸如断路器的保护装置、能够解释从次级绕组26中接收的感应电流信号的过载继电器或其他装置。如果来自次级绕组26的感应电流信号指示初级绕组14中的电流已经超过预定水平，则监控装置30可以启动对初级绕组14中的电流流动的中断。在更复杂的保护装置中，监控装置30可以包括存储器34，用于存储由至少一个处理器42使用的算法38，以解释来自次级绕组26的感应电流信号，确定初级绕组14中的电流流动是否超过预定水平并且启动对初级绕组14中的电流流动的中断。

如上所述，电流互感器广泛地用于保护系统，以监控负载电流。在许多应用中，将CT放置在温度可以变化足以影响CT的精度的区域中。在CT的精度是极其重要的关键应用中，可以靠近CT安装温度感测装置来提供局部温度信息。CT监控设备可以使用局部温度信息来补偿温度对CT的影响。这需要安装温度测量装置并且将其连接到CT监控设备，CT监控设备添加了用于温度感测设备及其安装的额外成本。在一些实例中，CT被安装在不具有用于附加感测装置的空间的小壳体内或者安装在难以进入的位置。在这些情况下，温度感测装置可能不够接近CT以提供可用于增加CT的精度的精确的局部温度读数。因此，具有实际上是CT的整体部分的温度感测装置将是有益的。

发明概述

本发明使用电流互感器(CT)的某些特性以及DC电流电路和电压测量电路的添加，以从CT获得温度信息。基本上，将CT进行修改以起到电流互感器和温度传感器两者的作用。利用附加温度信息，CT的测量/监控电路可以执行在没有温度信息的情况下不容易实现的附加诊断功能，其包括但不限于，确定CT是否具有温度相关精度问题或者初级电路中是否存在可能的松动电连接或电弧。这些新的诊断功能可以为初级电路中能导致时间损失或设备损坏的可能的事件提供早期警告。本发明的修改的电流互感器提供了用于获得电流和温度信息二者的系统，该系统包括：

电流互感器，其具有初级绕组和次级绕组；

用于将DC电流注入到次级绕组中的电路；

用于测量次级绕组两端的电压的电路；

处理器，用于根据所测量的电压计算次级绕组的电阻；

存储器，用于存储次级绕组的计算的电阻；

通过处理器确定次级绕组的温度；以及

将次级绕组的确定的温度存储在存储器中，用于供处理器的诊断使用。

本发明还提供了确定电流互感器的次级绕组的温度的方法，该方法包括以下步骤：

将直流电流(DC)注入到CT的次级绕组中；

测量由注入的DC电流感应的次级绕组两端的电压；

通过处理器从所测量的电压计算次级绕组的电阻；

通过处理器确定次级绕组的温度；以及

将次级绕组的确定的温度存储在存储器中，用于供处理器的将来诊断使用。

附图简述