用于屏蔽电流变送器的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开一种用于保护电流变送器使其免受噪声影响的屏蔽体，所述屏蔽体可包括可设置在电流传感器第一侧附近的第一环形圈。所述屏蔽体还可包括可设置在所述电流传感器的与所述第一侧相对的第二侧附近的第二环形圈，以使得所述第一环形圈和所述第二环形圈各自包括可透磁材料。

【技术实现步骤摘要】

在本说明书中公开的主题涉及用于校准电流变送器的系统和方法。更确切地说， 本说明书中公开的主题涉及校准电流变送器输出的相位和灵敏度特性。
技术介绍
电流变送器通常包括磁芯周围的绕组。当将电流变送器放置在电缆或其他类型的 导体周围时，传导通过所述电缆的时变（例如，交变电流）电流可在磁芯中产生时变磁场。 随后所述磁场可在电流变送器的绕组中感应出电流。绕组中的电流可与传导通过电缆的电 流成比例。这样，绕组中的电流可以用于测量电缆中传导的电流的大小和方向。 然而，常规电流变送器由于电流变送器内部材料的磁性质和形成电流变送器所使 用的制造过程而在其电（即，电阻）特性和磁（即，电感）特性方面具有相对较高的容差。 艮P，每个电流变送器可具有其自身的基于其固有特性的灵敏度或容差水平。这些灵敏度水 平产生每个电流变送器所输出的电信号的更高程度的不确定性。另外，这些固有特性还可 能引入电流变送器所输出的信号与所测得电流之间的相移。因此，在指定或已知容差水平 和相移下对电流变送器进行校准是有益的。 此外，常规电流变送器使用钢带来屏蔽诸如电流传感器等内部部件免受各种类型 的噪声（例如，电噪声或磁噪声）的影响。即，可将所述钢带缠绕在金属块周围，以形成可 置于所述电流传感器周围的屏蔽体。在使用四个钢带缠绕屏蔽体的情况下，电流传感器的 每一侧都可得到屏蔽而免受磁干扰和噪声的影响。然而，形成每个钢带缠绕屏蔽体是一个 复杂过程，该过程可能容易误操作，从而损害电流传感器周围的总体屏蔽的完整性。因此， 提供一种更容易制造的用于屏蔽电流变送器内部部件的装置是有益的。
技术实现思路
下文概述了与原始权利要求书的范围相称的某些实施方案。这些实施例并非意在 限制权利要求书的范围，而是这些实施例仅意在提供当前公开的系统和技术的可能形式的 简要概述。实际上，权利要求书可以包括可能与下文提出的实施例类似或不同的各种形式。 在一个实施例中，一种用于保护电流变送器使其免受噪声影响的屏蔽体可包括可 设置在电流传感器第一侧附近的第一环形圈。所述屏蔽体还可包括可设置在所述电流传感 器的与所述第一侧相对的第二侧附近的第二环形圈，以使得所述第一和第二环形圈各自包 括可透磁材料。 在另一个实施例中，一种系统可包括具有第一空腔和第二空腔的外壳、设置于所 述第一空腔中的电流传感器、设置于所述第二空腔中的校准电路，以及设置于所述外壳内 围绕所述电流传感器的屏蔽体组。所述屏蔽体组可包括设置于所述电流传感器的轴向相对 侧的第一和第二屏蔽体，以及设置于所述电流传感器的径向相对侧的第三和第四屏蔽体。 在又一个实施例中，一种用于固体侧屏蔽体的操作方法可包括用屏蔽体组吸收电 干扰和/或磁干扰，所述屏蔽体组设置于电流传感器周围，以使得所述屏蔽体组可包括设 置于所述电流传感器的轴向相对侧的第一和第二屏蔽体。所述第一和第二屏蔽体可由可透 磁材料组成。 【附图说明】 在参考附图阅读以下详细说明后，将更好地理解本专利技术的这些和其他特征、方面 和优点，在附图中，类似的符号在所有附图中代表类似的部分，其中： 图1是根据本公开的方面示出电流变送器校准系统的一个实施例的原理图； 图2根据本公开的方面示出图1的电流变送器校准系统中的校准电路的一个实施 例； 图3是根据本公开的方面示出用于使用图1的电流变送器校准系统来校准电流变 送器的方法的一个实施例的流程图； 图4根据本公开的方面示出用于屏蔽图1的电流变送器校准系统中的电流变送器 的屏蔽体的外壳的一个实施例的顶部透视图； 图5根据本公开的方面不出图4的外壳的一个实施例的内视图； 图6根据本公开的方面示出图4的屏蔽体的一个实施例的分解视图； 图7根据本公开的方面示出图4的屏蔽体的一个正方形实施例的顶视图； 图8根据本公开的方面示出图4的屏蔽体的一个八边形实施例的顶视图；以及 图9根据本公开的方面示出图4的屏蔽体的一个六边形实施例的顶视图。 【具体实施方式】 下文将对一个或多个特定实施例进行描述。为了提供这些实施例的简明描述，不 是实际实现方式的所有特征都在说明书中进行了描述。应了解，在任何工程或设计项目中 开发任何此类实际实现方式时，均应做出实现方式特定的各种决定，以实现开发人员的特 定目标，例如，符合系统相关及业务相关的限制，这些目标可能会因实现方式的不同而有所 不同。此外，应了解，此类开发工作可能复杂并且耗时，但尽管如此，对受益于本公开的普通 技术人员而言，此类开发仍是一项设计、加工和制造的常规任务。 在介绍本专利技术的各个实施例的多个元件时，冠词一个、该和所述意在表示 存在这些元件中的一个或多个。术语包括、包含和具有意在是包含性的，并且意味 着除了所列元件外，可能还有另外的元件。 电流变送器可用于不同目的，包括测量装置（例如，发电机、电动机）的实际电流 输入和/或输出、确定该装置内的漏泄电流量等。电流变送器的一种挑战性应用可包括实 时地准确测量电动机或发电机的定子绕组的漏泄电流。漏泄电流是一种复杂的信号，它包 括具有实（即，电阻）分量和虚（即，电容）分量的振幅和相位（即，相对于电动机或发电 机的线电压）。此外，漏泄电流的信号水平与电动机线电流信号相比通常是非常低的。因 此，准确校准的电流变送器对于获得这种测量值将是有益的。 应记住，本公开的实施例总体涉及一种校准电路，以及一种用于使用所述校准电 路来校准不同电流变送器以使得每个变送器在其测量值方面可具有相似的灵敏度和相位 特性的方法。在一个实施例中，所述校准电路可包括串联连接的两个可变电阻器。在此，第 一可变电阻器可用于调节所述电流变送器的测量输出的灵敏度，而第二可变电阻器可用于 调节所述测量输出的相移。通过控制每个电流变送器的测量输出的灵敏度和相移，校准电 路可使得能够按照某些规格对每个电流变送器进行校准，从而形成各个制造成的电流变送 器之间的均匀性，并且提高各个校准后的电流变送器所获得的测量值的数据质量。 除提供用于校准电流变送器的系统和方法之外，本公开的实施例总体上还涉及一 种可连接在电流变送器内的电流传感器各侧上的固体侧屏蔽体。所述固体侧屏蔽体可保护 电流传感器使其免受可能影响所述电流变送器的测量输出的各种类型噪声的影响。应记 住，在一个实施例中，所述固体侧屏蔽体可经加工以形成可配合在外壳内的四个环形圈，所 述外壳可用于屏蔽所述电流传感器的每一侧。所述环形圈可由可透磁材料组成，并且可组 合用于精确配合在所述电流传感器的每个轴向侧周围。可使用激光或水喷流等将所述环形 圈加工至精确尺寸。由于所述环形圈可经加工以形成所述电流传感器每个轴向侧周围的屏 蔽屏障，因此与使用传统钢带缠绕屏蔽体相比，所述固体侧屏蔽体能够提供改进的屏蔽。 通过简介的方式，图1描绘电流变送器校准系统（电流变送器10)的原理图。电 流变送器10可包括电流传感器12和校准电路14。电流传感器12可为采用环形感应器和 铁氧体磁芯来感测来自传导通过导体的电流的耦合磁场的电流互感器。校准电路14可用 于校准电流变送器10的测量输出。 在一个实施例中，电流传感器12可连接在可传导电流I的导体16周围。在此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种屏蔽体，所述屏蔽体包括：配置为设置在电流传感器的第一侧附近的第一环形圈；以及配置为设置在所述电流传感器与所述第一侧相对的第二侧附近的第二环形圈，其中所述第一环形圈和所述第二环形圈各自包括可透磁材料。

【技术特征摘要】
2013.06.27 US 13/9296421. 一种屏蔽体，所述屏蔽体包括： 配置为设置在电流传感器的第一侧附近的第一环形圈；以及 配置为设置在所述电流传感器与所述第一侧相对的第二侧附近的第二环形圈，其中所 述第一环形圈和所述第二环形圈各自包括可透磁材料。2. 如权利要求1所述的屏蔽体，所述屏蔽体包括： 配置为设置在所述电流传感器第三侧附近的第三环形圈；以及 配置为设置在所述电流传感器的与所述第三侧相对的第四侧附近的第四环形圈。3. 如权利要求2所述的屏蔽体，其中所述第一环形圈的内径与外径之间的距离近似等 于或大于所述第三环形圈的厚度、所述电流传感器的厚度以及所述第四环形圈的厚度的总 和。4. 如权利要求2所述的屏蔽体，其中所述第二环形圈的内径与外径之间的距离近似等 于或大于所述第三环形圈的厚度、所述电流传感器的厚度以及所述第四环形圈的厚度的总 和。5. 如权利要求2所述的屏蔽体，其中所述第一环形圈与所述第二环形圈彼此轴向隔 开，并且所述第三环形圈与所述第四环形圈彼此径向隔开。6. 如权利要求5所述的屏蔽体，其中所述第三环形圈与所述第四环形圈为彼此同心 的。7. 如权利要求2所述的屏蔽体，其中所述第三环形圈和所述第四环形圈为带绕屏蔽 体。8. 如权利要求2所述的屏蔽体，其中所述第三环形圈和所述第四环形圈各自包括可透 磁材料。9. 如权利要求1所述的屏蔽体，其中所述可透磁材料包括超透磁合金、金属玻璃、超导 磁铁镍钥铜合金、高导磁率合金或其任意组合。10. -种系统，所述系统包括： 具有第一空腔和第二空腔的外壳； 设置于所述第一空腔中的电流传感器； 设置于所述第二空腔中的校准电路；以及 设置于所述外壳内围绕所述电流传感器的屏蔽体组，其中所述屏蔽体组包括设置于所 述电流传感器的轴向相对侧的第一屏蔽体和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：DT卢，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US