一種交流電流采樣裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種采用非磁性材料制作軟體線圈通過電路轉換測試交流電流采樣裝置。
【背景技術】
[0002]目前，我們在現場對運行設備交流電流的測量基本采用的是用大口徑以鐵磁性材料作為骨架制作的開合式鉗形電流表來測試，比如對設備接地引下線電流、母排線或電纜芯線電流等，但由于許多電氣設備的接地引下線使用的扁鐵尺寸較大，有些時候還通過多條扁鐵接地，比如變壓器的中性點接地線，這種情況下開合式的鉗型電流表開口尺寸不能滿足條件而無法測試。
[0003]隨著國內生產工藝的提高，先進的繞線技術及屏蔽技術為羅氏線圈繞制的均勻度和抗干擾能力提供了有力保障。同時羅氏線圈具有無磁性材料、無磁滯效應、無磁飽和現象、測量范圍寬、精度高、頻帶寬、體積小重量輕等優點，在交流電流測量領域具有很好的發展前景。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于依據現場測試條件及要求，提供一種接線簡單，重量輕的交流電流采樣裝置，能夠應用在傳統電流測量裝置無法正常使用的場合用于電流測量，其所采用的技術方案是:
[0005]一種交流電流采樣裝置，包括羅氏線圈、線圈連接器、采樣電路和外圍部件，采樣電路由依次串接的信號放大電路、積分電路、相位校正電路、信號輸出電路、電壓采樣電路和單片機組成，外圍部件由液晶顯示器、操作按鍵、直流電源輸入電路和低電壓穩壓器組成，直流電源輸入電路通過低電壓穩壓器為采樣電路提供電能，液晶顯示器和操作按鍵分別連接單片機，羅氏線圈的右端固定在線圈連接器的右端，其左端可插接在線圈連接器的左端，線圈連接器的下端通過導線連接信號放大電路，羅氏線圈采樣電流信號并生成微分信號傳送至信號放大電路，信號放大電路將放大后的微分信號依次傳送至積分電路和相位校正電路進行積分轉換和相位調整，得到與電流信號成等比例線性變化的電壓信號，電壓信號通過信號輸出電路傳送至電壓采樣電路，采樣后的電壓信號傳送至單片機進行處理，將結果顯示在液晶屏上，檔位切換開關連接信號放大電路，通過檔位的切換可控制信號放大倍數。
[0006]羅氏線圈由非鐵磁性材料制成，羅氏線圈由內到外依次分為內芯線、高壓硅膠線、漆包線、內層護套、鋁箔屏蔽層和外層護套。
[0007]本實用新型相對市面上的大多數羅氏線圈設計及工藝，柔韌性強，羅氏線圈采用獨特護套工藝設計，相對鐵磁性材料制作的骨架具有很強的柔韌性，能在狹小空間自由彎曲，不易折損；測量精度高，相對于PCB羅氏線圈，能監測毫安級甚至毫安級以下電流，在漏電流檢測中具有很強實用性；抗干擾能力強，屏蔽層內置于內層護套和外層護套層之間，最大限度減小外界信號干擾。檔位的切換直接決定信號放大倍數，根據電流信號的大小選擇不同檔位，既提高了測量精度，又增加了量程。無需因量程不足問題更換設備，在提高了工作效率的同時增加了設備的有效利用率，減少設備購置費用的支出。
[0008]本實用新型具有以下有益效果:本實用新型取代了傳統電磁式互感器的測量方式，較好的解決了很難進行電流測量的特殊場合，能在狹小空間里能進行彎曲，如較密集的線路、鋁排、銅排、母線電流的測量。可在線實時監測電氣設備運行狀態，減少非計劃停電和運行事故，提高工作效率、減輕工作人員勞動強度，同時可以為電氣設備的狀態檢修提供有效技術支持，對加強設備的全壽命周期監視和管理，對于建設堅強智能電網有廣泛的應用前景。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的電路框圖；
[0010]圖2為本實用新型羅氏線圈的結構圖；
[0011]圖3為本實用新型線圈連接器裝配圖。
【具體實施方式】
[0012]現在結合附圖對本實用新型作進一步闡述。
[0013]如圖1所示，采樣電路2由依次串接的信號放大電路6、積分電路7、相位校正電路
8、信號輸出電路9、電壓采樣電路10和單片機11組成，外圍部件I由液晶顯示器12、操作按鍵16、直流電源輸入電路14和低電壓穩壓器15組成，直流電源輸入電路14通過低電壓穩壓器15得到3.3V電壓為采樣電路提供電能，液晶顯示器12和操作按鍵16分別連接單片機11，羅氏線圈3的右端固定在線圈連接器4的右端，其左端可插接在線圈連接器4的左端，線圈連接器4的下端通過導線5連接信號放大電路6，羅氏線圈3采樣電流信號并生成微分信號傳送至信號放大電路6，信號放大電路6將放大后的微分信號依次傳送至積分電路7和相位校正電路8進行積分轉換和相位調整，得到與電流信號成等比例線性變化的電壓信號，電壓信號通過信號輸出電路9傳送至電壓采樣電路10，采樣后的電壓信號傳送至單片機11進行處理，將結果顯示在液晶屏12上，檔位切換開關13連接信號放大電路6，通過檔位的切換可控制信號放大倍數，操作按鍵16作為單片機11輸出數據做軟件校準。
[0014]如圖2所示，羅氏線圈由非鐵磁性材料制成，羅氏線圈由內到外依次分為內芯線、高壓硅膠線、漆包線、內層護套、鋁箔屏蔽層和外層護套，內芯線位于線圈中央，由多根鍍錫線組成，作為線圈回流線；高壓硅膠線作為內芯線與內層漆包線的隔離層，兼備內層漆包線的載體的作用；內層漆包線繞制在高壓硅膠線上，結構緊密，杜絕了漆包線分布不均引起的測量誤差問題；護套層采用PVC材料制成，既起到保護漆包線不受損壞，又起到與外層漆包線隔離的作用，避免因漆包線絕緣漆脫落引起的測量數據錯誤；外層漆包線作為首層漆包線延長線，在微弱小信號測量過程中起到增強信號強度的關鍵作用；中間層護套層作為外層漆包線與屏蔽層隔離層，起到隔離與保護的作用；屏蔽層采用鋁箔工藝制成，能減小噪聲及外界小信號干擾，在HiA級電流測量過程中效果特別顯著，高溫材料制作的外層護套在保護內部漆包線和屏蔽層的同時兼具防火功能。
[0015]如圖3所示，羅氏線圈3的右端固定在線圈連接器4的右端，其左端可插接在線圈連接器4的左端，線圈連接器4的下端通過導線5連接信號放大電路6，線圈連接器4的作用是實現羅氏線圈3的自由開合。以變壓器中性點構架和鐵芯接地引下線測量為例，一般對此類現場電流無法測量。使用該裝置接入，根據被測電流大小選擇測量檔位，顯示屏幕馬上準確的得到測量結果。
【主權項】
1.一種交流電流采樣裝置，包括羅氏線圈、線圈連接器、采樣電路和外圍部件，其特征在于:采樣電路由依次串接的信號放大電路、積分電路、相位校正電路、信號輸出電路、電壓采樣電路和單片機組成，外圍部件由液晶顯示器、操作按鍵、直流電源輸入電路和低電壓穩壓器組成，直流電源輸入電路通過低電壓穩壓器為采樣電路提供電能，液晶顯示器和操作按鍵分別連接單片機，羅氏線圈的右端固定在線圈連接器的右端，其左端可插接在線圈連接器的左端，線圈連接器的下端通過導線連接信號放大電路，羅氏線圈采樣電流信號并生成微分信號傳送至信號放大電路，信號放大電路將放大后的微分信號依次傳送至積分電路和相位校正電路進行積分轉換和相位調整，得到與電流信號成等比例線性變化的電壓信號，電壓信號通過信號輸出電路傳送至電壓采樣電路，采樣后的電壓信號傳送至單片機進行處理，將結果顯示在液晶屏上，檔位切換開關連接信號放大電路，通過檔位的切換可控制信號放大倍數。2.羅氏線圈由非鐵磁性材料制成，羅氏線圈由內到外依次分為內芯線、高壓硅膠線、漆包線、內層護套、鋁箔屏蔽層和外層護套。
【專利摘要】本實用新型公開了一種交流電流采樣裝置，包括羅氏線圈、線圈連接器、采樣電路和外圍部件，采樣電路由依次串接的信號放大電路、積分電路、相位校正電路、信號輸出電路、電壓采樣電路和單片機組成，外圍部件由液晶顯示器、操作按鍵、直流電源輸入電路和低電壓穩壓器組成，直流電源輸入電路通過低電壓穩壓器為采樣電路提供電能，液晶顯示器和操作按鍵分別連接單片機，羅氏線圈的右端固定在線圈連接器的右端，其左端可插接在線圈連接器的左端，線圈連接器的下端通過導線連接信號放大電路。本實用新型取代了傳統電磁式互感器的測量方式，較好的解決了很難進行電流測量的特殊場合，能在狹小空間里能進行彎曲，如較密集的線路、鋁排、銅排、母線電流的測量。
【IPC分類】G01R19/00
【公開號】CN204945228
【申請號】CN201520716833
【發明人】張大偉, 李彬, 楊坤, 武魯曉, 吳小川, 劉釗, 馬云峰, 張樹棟
【申請人】國網山東省電力公司泰安供電公司, 國家電網公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月16日