[发明专利]非接触式电流传感器、故障监测装置和方法

说明书

本发明涉及非接触式电流传感器，外壳为内部中空、两端开口的柱状，材质为铝，并纵向分布；两个端盖分别封盖着外壳两端的端口，材质为树脂；铁芯竖直布置于外壳内，并由上内芯和下内芯构成，且上内芯采用高磁导率材料，下内芯采用低磁导率材料；漆包线绕制于上内芯和下内芯上，且其上在上内芯和下内芯的过渡处设置外抽头；第一积分电阻的一端与外抽头电连接，另一端与漆包线绕出下内芯的抽头电连接；第二积分电阻的一端与漆包线绕出上内芯的抽头电连接，另一端与漆包线绕出下内芯的抽头和第一积分电阻的公共端电连接。本发明的有益效果为：能够监测电网中的小电流信号，确保故障诊断的准确度，以便后续有效进行事前预警。

技术领域

本发明涉及电网技术领域，具体涉及一种非接触式电流传感器、故障监 测装置和方法。

背景技术

国民经济的飞速发展对输电线路供电稳定性提出了极高的要求，输电线 路跨越距离远，线路走廊环境多变。输电线路在运行过程中极易受到雷击、 外力破坏等因素的干扰导致跳闸，线路跳闸后如何快速恢复供电，提高供电 服务的满意度一直是电网运维工作中比较关心的问题。

另一方面，随着国家电网输电线路分布式故障监测装置新企业标准的实 施，结合实际工程需求，输电线路在运行过程中需对部分可预警的故障进行 事前预警，降低线路故障率，故提出了对可预警故障所产生的高频小电流监 测的需求。

目前，输电线路分布式故障监测装置在电网中得到广泛的应用，该装置 直接安装于线路本体，基于行波电流监测技术，可实现输电线路故障的实时 监测及诊断功能。由于分布式故障监测终端安装于线路本体，故采取停电作 业的形式安装监测设备，但在实际的工程应用中，部分重要线路无法即时停 电，这就导致该装置在工程应用中具备一定的局限性，而带电作业存在成本 高的缺陷，因此需要一种便于工程安装且能有效测量输电线路故障电流的装 置，以对故障行波电流及放电电流小信号进行测量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种非接触式电流传感器、故障监测 装置和方法，以克服上述现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种非接触式电流传感器， 包括：

外壳，其为内部中空、两端开口的柱状，材质为铝，并纵向分布；

两个端盖，其分别封盖着外壳两端的端口，材质为树脂；

铁芯，其竖直布置于外壳内，并由上内芯和下内芯构成，且上内芯采用 高磁导率材料，下内芯采用低磁导率材料；

漆包线，其绕制于上内芯和下内芯上，且其上在上内芯和下内芯的过渡 处设置外抽头；

第一积分电阻，其一端与外抽头电连接，另一端与漆包线绕出下内芯的 抽头电连接；

第二积分电阻，其一端与漆包线绕出上内芯的抽头电连接，另一端与漆 包线绕出下内芯的抽头和第一积分电阻的公共端电连接。

本发明的有益效果是：

因要测量异常放电电流波形，放电电流波形通常幅值极低，为毫安级别， 故上内芯采用高磁导率材料，以保障可有效采集放电电流波形；

因要测量故障电流，故障电流通常幅值较高，防止线圈发生磁饱和现象， 导致输出波形畸变失真，故下内芯采用低磁导率材料；

漆包线在上内芯和下内芯过渡处的外抽头、漆包线绕出下内芯的抽头以 及第一积分电阻的组合用来测量故障行波电流与工频电流；漆包线绕出上内 芯的抽头、漆包线绕出下内芯的抽头以及第二积分电阻的组合用来测量异常 放电行波电流；以使得传感器能够监测电网中的小电流信号，确保故障诊断 的准确度，以便后续有效进行事前预警。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，高磁导率材料为坡莫合金；低磁导率材料为ABS。