[发明专利]基于带间隙铁芯线圈的自校准谐波电流互感器

摘要

发明公开了一种基于带间隙铁芯线圈的自校准谐波电流互感器，能输出与含有谐波的一次电流成线性比例关系的数字量和电压模拟量，并实现测量和保护两种用途，它包括带间隙铁芯、一次线圈、测量用二次线圈、保护用二次线圈、校准线圈、监视用二次线圈、内环开槽的环形屏蔽盒、第一电阻、第二电阻、第三电阻、采样电阻、第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、第一双向稳压管、第二双向稳压管、第三双向稳压管、第四双向稳压管、信号调理电路、模数转换器、微处理器、数模转换电路、校准电流驱动电路、通信接口、使用有损积分器的第一积分求和电路和第二积分求和电路等。

主权项

一种基于带间隙铁芯线圈的自校准谐波电流互感器，其特征在于包括：带间隙铁芯（1）、一次线圈（2）、测量用二次线圈（4）、保护用二次线圈（5）、校准线圈（3）、监视用二次线圈（6）、内环开槽的环形屏蔽盒（35）、第一电阻（13）、第二电阻（14）、第三电阻（15）、采样电阻（7）、第一运算放大器（8）、第二运算放大器（9）、第三运算放大器（10）、第四运算放大器（11）、第一双向稳压管（16）、第二双向稳压管（17）、第三双向稳压管（18）、第四双向稳压管（19）、信号调理电路（20）、模数转换器（34）、微处理器（31）、数模转换电路（33）、校准电流驱动电路（12）、通信接口（32）、使用有损积分器的第一积分求和电路（21）和第二积分求和电路（22），所述的第一积分求和电路（21）与第二积分求和电路（22）的电路结构相同，测量用二次线圈（4）、保护用二次线圈（5）、监视用二次线圈（6）和校准线圈（3）分别均匀绕制在带间隙铁芯（1）上并一同安装在内环开槽的环形屏蔽盒（35）内，一次线圈（2）是穿过带间隙铁芯（1）的穿心母线，第一运算放大器（8）、第二运算放大器（9）、第三运算放大器（10）及第四运算放大器（11）分别构成电压跟随器，第一电阻（13）、第二电阻（14）及第三电阻（15）的一端分别与测量用二次线圈（4）、保护用二次线圈（5）及监视用二次线圈（6）的同名端相连接，第一电阻（13）、第二电阻（14）及第三电阻（15）的另一端分别与第一运算放大器（8）、第二运算放大器（9）及第三运算放大器（10）的同相输入端相连接，测量用二次线圈（4）、保护用二次线圈（5）及监视用二次线圈（6）的非同名端与地相连接，校准线圈（3）的同名端与校准电流驱动电路（12）的输出端相连接，采样电阻（7）的一端与校准线圈（3）的非同名端以及第四运算放大器（11）的同相输入端相连接，采样电阻（7）的另一端与地相连接，第一双向稳压管（16）、第二双向稳压管（17）、第三双向稳压管（18）及第四双向稳压管（19）的一端分别与第一运算放大器（8）、第二运算放大器（9）、第三运算放大器（10）及第四运算放大器（11）的同相输入端相连接，第一双向稳压管（16）、第二双向稳压管（17）、第三双向稳压管（18）及第四双向稳压管（19）的另一端分别与地相连接，第一运算放大器（8）、第二运算放大器（9）、第三运算放大器（10）及第四运算放大器（11）的输出端分别与信号调理电路（20）的第一输入端、第二输入端、第三输入端及第四输入端相连接，信号调理电路（20）具有四个相互独立的输入输出电压调理通道并且第一输出端、第二输出端、第三输出端及第四输出端分别与第一输入端、第二输入端、第三输入端及第四输入端相对应，所述第一输出端、第二输出端、第三输出端及第四输出端分别与模数转换器（34）的四个输入端相连接，所述第一积分求和电路（21）的积分器输入端与信号调理电路（20）的第一输出端相连接，所述第一积分求和电路（21）的求和电路输入端与信号调理电路（20）的第四输出端相连接，第二积分求和电路（22）的积分器输入端和求和电路输入端分别与信号调理电路（20）的第二输出端及第四输出端相连接，微处理器（31）分别与模数转换器（34）、数模转换电路（33）、信号调理电路（20）及通信接口（32）相连接，数模转换电路（33）的输出端与校准电流驱动电路（12）的输入端相连接。