[发明专利]一种新型的零磁通宽量程电流互感器装置

说明书

本发明公开了一种新型的零磁通宽量程电流互感器装置，包括环形铁芯、检测单元、补偿单元和处理单元，环形铁芯上缠绕有一次绕组和二次绕组，一次绕组依次按序穿绕环形铁芯上共N1匝，二次绕组依次按序穿绕环形铁芯上共N2匝，检测单元接到二次绕组的两端，同时将二次绕组一端接入电源地端；处理单元的两个输入端分别接到二次绕组的两端，处理单元的输出端接到补偿单元的控制端；本发明设计思路新颖，通过补偿单元实时向二次绕组注入反向电流来实现宽量程电流的测量。

技术领域

本发明涉及电流互感器技术领域，具体为一种新型的零磁通宽量程电流互感器装置。

背景技术

电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次侧绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中。因此它经常有线路的全部电流流过，二次侧绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的二次侧回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量，二次侧不可开路。在发电、变电、输电、配电和用电的线路中电流大小悬殊，从几安到几万安都有。为便于测量、保护和控制需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压一般都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到电流变换和电气隔离作用。电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作，变压器变换的是电压而电流互感器变换的是电流罢了。电流互感器接被测电流的绕组(匝数为N1)，称为一次绕组(或原边绕组、初级绕组)；接测量仪表的绕组(匝数为N2)称为二次绕组(或副边绕组、次级绕组)。

现有电流互感器只是针对在某个工作点进行参数设计，且为固定参数。当电流互感器工作范围变化较大时，预先设定的参数不能对全范围变化进行跟踪，保证全量程内的精度。且现有电流互感器很容易在过载的情况下铁芯达到饱和，无法针对大电流过载产生饱和的情况进行处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的零磁通宽量程电流互感器装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型的零磁通宽量程电流互感器装置,包括环形铁芯、检测单元、补偿单元和处理单元，所述环形铁芯上缠绕有一次绕组和二次绕组，所述一次绕组依次按序穿绕环形铁芯上共N1匝，所述二次绕组依次按序穿绕环形铁芯上共N2匝，所述检测单元接到二次绕组的两端，同时将二次绕组一端接入电源地端。

优选的，所述处理单元的两个输入端分别接到二次绕组的两端，所述处理单元的输出端接到补偿单元的控制端；所述补偿单元的输出端接入到二次绕组的某一端上，所述补偿单元的输出端接入到外界设备上。

优选的，其使用方法包括以下步骤：

A、当在一次绕组上通以一定的电流时，二次绕组会产生相应的感应电流，因为存在检测单元，那么在二次绕组回路中的节点P1与P2处就会产生感应电势差；

B、此电势差通过处理单元对信号进行处理输出，处理单元的输出信号接入可控补偿单元，控制补偿单元进行可变电流的输出；

C、输出的电流信号可以向节点P2反向注入，最终使得二次绕组回路中的节点P1与节点P2之间的电势差为零，此时补偿单元输出的电流信号即为二次回路电流信号。