[发明专利]一种直流电流分流器

说明书

技术领域

本发明属于直流电流测量领域，涉及一种用于测量直流电流的分流器。

背景技术

分流器是测量直流电流的一种有效方法，利用分流器测量直流电流具有结构简单、性能稳定可靠等优点，以分流器为传感元件的直流电子式电流互感器在高压直流输电系统中已得到广泛应用,实际应用中，分流器既需测量稳态的直流电流也需测量暂态过程中的瞬变电流，因此，要求分流器既要有良好的测量精度又要有较宽的频率特性。

分流器是一种由锰铜合金构成的四端电阻：两个电流端子和两个电位端子。被测电流通过两个电流端子接入分流器，分流器的电阻为已知定值，测量两个电位端子的电压降即可获知被测电流的大小。图1(a)所示为现有分流器的结构，多根锰铜棒3并联固定于电流极板1和电流极板2之间，电位端子5和电位端子6分别位于两个电流极板的侧边，分流器输出信号等效回路如图1(b)所示，外界干扰电磁场穿过锰铜棒与输出信号线构成的回路时会在分流器的输出端产生干扰电压信号，此干扰电压信号与被测电流产生的电压信号叠加在一起，会影响分流器的测量精度。另外，多根锰铜棒在两电流极板间多层排布，当分流器通以瞬变电流时，分流器的交流阻抗较大、频带较窄。

现有分流器是非对称结构，锰铜棒多层排布，存在频带窄、输出信号易受外界干扰电磁场影响的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有分流器存在的频带窄、输出信号易受外界干扰电磁场影响的缺陷，提供一种频带宽、抗干扰性能好的全对称结构直流电流分流器。

为达成上述目的，本发明的技术方案为：一种直流电流分流器，如图2(a)所示，由第一电流极板1、第二电流极板2、锰铜棒3、中空绝缘棒4、第一电位端子5及第二电位端子6、第一输出信号线7及第二输出信号线8构成。第一电流极板1和第二电流极板2为中心有一小孔的铜板，第一电位端子5位于第一电流极板1的中心小孔旁边，第二电位端子6位于第二电流极板2的中心小孔旁，多根锰铜棒3以单层同心圆方式均匀布置于两个电流极板之间，中空绝缘棒4穿过两电流极板的中心小孔并固定于两电流极板之间，第一输出信号线7连接第一电位端子5，第二输出信号线8连接第二电位端子6，第二输出信号线8从中空绝缘棒4的中孔穿过，被测直流电流通过第一电流极板1和第二电流极板2接入分流器，分流器的输出信号从第一输出信号线7和第二输出信号线8获取。分流器的输出信号线与多根锰铜棒构成对称结构。

本发明提供的直流电流分流器为全对称结构，多根锰铜棒以单层同心圆方式均匀布置于两电流极板间，分流器的输出信号线从两极板的对称中心引出，输出信号线与锰铜棒构成全对称结构，其等效回路如图2(b)所示，外界干扰电磁场同时穿过锰铜棒与输出信号线构成的对称的两个回路，对称两回路感应的干扰电压信号相互抵消，干扰电磁场在分流器输出端产生的感应电压信号为零。图3所示为本发明提出的直流电流分流器剖面侧视图，多根锰铜棒以单层同心圆方式均匀布置，每根锰铜棒的交流阻抗只与自身材料、直径及电流频率有关，受相邻锰铜棒的影响很小，以图3中标号为33的锰铜棒为列，32号锰铜棒和34号锰铜棒对称分布于33号锰铜棒的两侧，各锰铜棒中流过的电流大小相等、方向相同，32号锰铜棒和34号锰铜棒的电流在33号锰铜棒处产生的磁场大小相等、方向相反，即33号锰铜棒的交流阻抗受相邻锰铜棒的影响接近于零。

本发明的有益效果：本发明提供了一种全对称结构的直流电流分流器，可克服现有分流器存在的频带窄、输出信号易受外界干扰电磁场影响的缺陷。

附图说明

图1是现有分流器结构(a)及其对应的等效回路(b)示意图；

图2是本发明提出的直流电流分流器结构(a)及其对应的等效回路(b)示意图；

图中，1和2分别是第一、第二电流极板，3是锰铜棒，4是中空绝缘棒，5和6分别是第一、第二电位端子，7和8分别是第一、第二分流器输出信号线。

图3是本发明提出的直流电流分流器剖面侧视图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。