开口式半环形抗干扰电流传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种开口式半环形抗干扰电流传感器，属于电气工程技术领域。该传感器包括两块环形PCB板，所述环形PCB板由布置有导线线圈的两个半环形PCB板拼接而成，其特征在于：在环形PCB板的内层环、中间层环和外层环上均设置有相应的内过孔、中间过孔和外过孔，外过孔—对应的内过孔—外过孔之间正反面布线形成大线匝，外过孔—相邻的中间过孔—下一外过孔之间正反面布线形成小线匝；小线匝布线后导线跨到再下一外过孔重复大线匝布线。本发明专利技术采用开口式设计、对称性布线、两板串联式连接以及采用大线匝与小线匝同时布线的设计，具有结构简单、体积小、制作成本低，能够保证传感器布线均匀、对称，从而保证磁通全部穿过线圈等优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种开口式半环形抗干扰电流传感器，属于电气工程
。该传感器包括两块环形PCB板，所述环形PCB板由布置有导线线圈的两个半环形PCB板拼接而成，其特征在于：在环形PCB板的内层环、中间层环和外层环上均设置有相应的内过孔、中间过孔和外过孔，外过孔—对应的内过孔—外过孔之间正反面布线形成大线匝，外过孔—相邻的中间过孔—下一外过孔之间正反面布线形成小线匝；小线匝布线后导线跨到再下一外过孔重复大线匝布线。本专利技术采用开口式设计、对称性布线、两板串联式连接以及采用大线匝与小线匝同时布线的设计，具有结构简单、体积小、制作成本低，能够保证传感器布线均匀、对称，从而保证磁通全部穿过线圈等优点。【专利说明】
本专利技术涉及电气工程
，特别涉及一种开口式半环形抗干扰电流传感器。 开口式半环形抗干扰电流传感器
技术介绍
电力系统中，电流互感器是作为电能计量和获取继电保护信号的重要电力设备， 因此，电磁式电流互感器广泛应用于电力系统中。近些年来，随着国家经济建设的迅速发 展，电力系统的容量不断增大、电网的运行电压等级不断提高，传统的电磁式电流互感器存 在以下问题： 1)互感器的传感器部分绝缘结构越来越复杂； 2)动态测量范围小、频带窄； 3)大部分电流互感器依靠绝缘油作为主绝缘； 4)电磁式电流传感器具有铁芯，存在磁饱和的问题； 5)传感器体积大、造价高且不易安装。 罗氏线圈是一种空心环形的线圈，可以之间套在被测导体上测量电流，测量方式 简单易操作，但是传统的罗氏线圈在测量电流的精度较低，且体积较大，特别是在高电压、 大电流输电线路中测量电流时操作起来非常不方便。 针对上述现有技术中存在的问题，需要设计出一种应用于高电压、大电流输电线 路电力系统中。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种开口式半环形抗干扰电流 传感器，该传感器基于罗氏线圈测量电流的原理研制，采用开口式设计，简化了传感器的结 构并提高了安装的灵活性。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的： 一种开口式半环形抗干扰电流传感器，包括两块环形PCB板，所述环形PCB板由布 置有导线线圈的两个半环形PCB板拼接而成，在环形PCB板的内层环、中间层环和外层环上 均设置有相应的内过孔、中间过孔和外过孔，外过孔一对应的内过孔一外过孔之间正反面 布线形成大线匝，外过孔一相邻的中间过孔一下一外过孔之间正反面布线形成小线匝；小 线匝布线后导线跨到再下一外过孔重复大线匝布线；大线匝与小线匝交替布置在两个半环 形PCB板上，且两个半环形PCB板的布线线路完全相同；两个半环形PCB板之间的布线线路 通过在拼接处的两外过孔之间以插针绕线的方式连接起来。 进一步的，围绕环形PCB板的中心每隔α角度均匀设置外过孔，每隔2 α角度均 匀设置内过孔，所述中间过孔间隔设置在两内过孔之间；且外过孔与内过孔和中间过孔交 替对应，相互对应的两过孔与环形PCB板中心位于同一直线上。 进一步的，所述α为5°，单片半环形PCB板上的外过孔有36个，内过孔有18个， 中间过孔有17个。 进一步的，所述环形PCB板上的设置有至少三个连接键槽，且所述连接键槽处于 同一圆环上。 进一步的，所述两半环形PCB板在拼接处形成凹凸交错的两条开口沿线。 进一步的，所述两半环形PCB板依靠绝缘压板固定，所述绝缘压板压覆在开口沿 线上，使绝缘压板的一端位于上半环形PCB板，另一端位于下半环形PCB板；所述绝缘压板 再通过固定锁将其两端固定。 进一步的，所述上半环形PCB板或者下半环形PCB板上还设置有两个接线孔。 本专利技术的优点在于：本专利技术采用开口式设计、对称性布线、两板串联式连接以及采 用大线匝与小线匝同时布线的设计，具有结构简单、体积小、制作成本低；开口式的设计便 于传感器的安装使用；相同两块PCB板的串联使用，能够有效抑制杂散磁场的干扰；采用 PCB制作工艺，并采用小线匝的设计，能够保证传感器布线均匀、对称，从而保证磁通全部穿 过线圈等优点。 本专利技术的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并 且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可 以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其它优点可以通过下面的说明书，权利要 求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 【专利附图】【附图说明】 为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进 一步的详细描述，其中： 图1为本专利技术环形PCB板的整体结构及布线示意图； 图2为本专利技术两半环形PCB板分别的结构及布线示意图； 图3为本专利技术测量电流的检测系统实施方式图； 图4为图3的检测系统的硬件电路结构示意图； 其中：1_连接键槽；2-正面导线；3-绝缘压板；4-固定锁；5-开□沿线；6-外过 孔；7-反面导线；8-中间过孔；9-接线孔；10-内过孔。 【具体实施方式】 以下是本专利技术优选实施例的详细描述，应当理解，优选实施例仅为了说明本专利技术， 而不是为了限制本专利技术的保护范围。 本专利技术的电流传感器是基于罗氏线圈原理，将导线按均匀布置于环形PCB板上， 被测导体穿过两片同轴布置的环形PCB板的轴心，当导体中通有电流时，会在导体周围产 生磁通，磁通通过环形PCB板上布置的导线线圈时，会感应出电动势，将此信号采集并进行 处理，达到电流检测的目的。而本专利技术的技术方案主要是环形PCB板的设计。 如图1所示为本专利技术环形PCB板的整体结构及布线示意图，所述环形PCB板由布 置有导线线圈的两个半环形PCB板拼接而成，在环形PCB板的内层环、中间层环和外层环上 均设置有相应的内过孔10、中间过孔8和外过孔6,外过孔一对应的内过孔一外过孔之间 正反面布线形成大线匝，外过孔一相邻的中间过孔一下一外过孔之间正反面布线形成小线 匝；小线匝布线后导线跨到再下一外过孔重复大线匝布线；大线匝与小线匝交替布置在两 个半环形PCB板上，且两个半环形PCB板的布线线路完全相同；两个半环形PCB板之间的布 线线路通过在拼接处的两外过孔之间以插针绕线的方式连接起来。 围绕环形PCB板的中心每隔α角度均匀设置外过孔，每隔2 α角度均匀设置内过 孔，所述中间过孔间隔设置在两内过孔之间；且外过孔与内过孔和中间过孔交替对应，相互 对应的两过孔与环形PCB板中心位于同一直线上。 所述α为5°，单片半环形PCB板上的外过孔有36个，内过孔有18个，中间过孔 有17个。 所述环形PCB板上的设置有至少三个连接键槽1，且所述连接键槽处于同一圆环 上。 所述两半环形PCB板在拼接处形成凹凸交错的两条开口沿线。 所述两半环形PCB板依靠绝缘压板3固定，所述绝缘压板压覆在开口沿线5上，使 绝缘压板的一端位于上半环形PCB板，另一端位于下半环形PCB板；所述绝缘压板再通过固 定锁4将其两端固定。 所述上半环形PCB板或者下半环形PCB板上还设置有两个接线孔9。 参照图1，该环形PCB板由上半环形PCB板Α和下半环形PCB板Β拼接组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开口式半环形抗干扰电流传感器，包括两块环形PCB板，所述环形PCB板由布置有导线线圈的两个半环形PCB板拼接而成，其特征在于：在环形PCB板的内层环、中间层环和外层环上均设置有相应的内过孔、中间过孔和外过孔，外过孔—对应的内过孔—外过孔之间正反面布线形成大线匝，外过孔—相邻的中间过孔—下一外过孔之间正反面布线形成小线匝；小线匝布线后导线跨到再下一外过孔重复大线匝布线；大线匝与小线匝交替布置在两个半环形PCB板上，且两个半环形PCB板的布线线路完全相同；两个半环形PCB板之间的布线线路通过在拼接处的两外过孔之间以插针绕线的方式连接起来。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何为，周强，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85