一种现场总线型交流电流互感器制造技术

本发明专利技术公开了一种现场总线型交流电流互感器。包括一次电流导体电容屏、二次静电屏、测量用电流互感器铁心、保护用电流互感器铁心、测量用电流互感器二次绕组、保护用电流互感器二次绕组和一次电流导体；还包括PCB线路板和现场总线连接器；测量用电流互感器二次绕组的引出线连接PCB线路板的测量用二次电流输入端；保护用电流互感器二次绕组的引出线连接PCB线路板的保护用二次电流输入端；一次电流导体电容屏连接PCB线路板的二次电压输入端；PCB线路板的信号输出端连接所述现场总线连接器。利用所述现场总线型交流电流互感器实现了现场总线条件下对交流电流的状态信息和控制信息进行信号处理，以及与现场总线进行信号交互的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及互感器技术，尤其涉及一种现场总线型交流电流互感器。
技术介绍
交流电流互感器被广泛应用于10kV电力系统中，包括配电和用电装置以及配网自动化系统。在可再生能源分布式接入时代，要求10kV电力系统中使用的电流互感器需要具备对交流电流的状态信息和控制信息进行信号处理，以及与现场总线进行信号交互的能力。目前，应用于10kV电力系统中的电流互感器在本质上都仅仅是简单的物理量变换器，其工作原理是在一个口字形或圆环形铁心磁路上用导线绕制互相绝缘的一次绕组和二次绕组，通过电磁感应把一次交流电流变换成与一次绕组和二次绕组匝数成反比的二次交流电流。可见，目前现有的电流互感器只具备电流比例变换或电流对电压的比例变换功能，而不能自适应地实现对交流电流的状态信息和控制信息进行信号处理，以及与现场总线进行信号交互。在现场总线条件下，现有的电流互感器需使用现场的数字处理器或网络主机才能实现上述信号处理及交互功能，这样便导致10kV电力系统在现场总线条件下系统线路复杂，安装与维护不方便。
技术实现思路
本专利技术提供一种现场总线型交流电流互感器，以实现现场总线条件下对交流电流的状态信息和控制信息进行信号处理，以及与现场总线进行信号交互的目的。第一方面，本专利技术实施例提供了一种现场总线型交流电流互感器，包括：一次电流导体电容屏、二次静电屏、测量用电流互感器铁心、保护用电流互感器铁心、测量用电流互感器二次绕组、保护用电流互感器二次绕组和一次电流导体；所述一次电流导体电容屏与所述二次静电屏之间置入所述测量用电流互感器铁心和所述保护用电流互感器铁心；所述测量用电流互感器铁心沿圆周均匀绕有所述测量用电流互感器二次绕组，所述保护用电流互感器铁心沿圆周均匀绕有所述保护用电流互感器二次绕组，所述测量用电流互感器铁心和所述保护用电流互感器铁心的内侧装有所述一次电流导体电容屏；所述一次电流导体穿过所述一次电流导体电容屏的中心空腔；所述交流电流互感器还包括：PCB线路板和现场总线连接器；所述测量用电流互感器二次绕组的引出线连接所述PCB线路板的测量用二次电流输入端；所述保护用电流互感器二次绕组的引出线连接所述PCB线路板的保护用二次电流输入端；所述一次电流导体电容屏连接所述PCB线路板的二次电压输入端；所述PCB线路板的信号输出端连接所述现场总线连接器，所述PCB线路板用于接收和处理二次电流和二次电压信号，并将处理过的二次电流和二次电压信号发送至现场总线。进一步地，所述PCB线路板上印刷有测量用信号调理模块、测量用模数转换模块、保护用信号调理模块、保护用模数转换模块、分压电容、二次电压信号调理模块、二次电压模数转换模块、数字信号处理模块和通讯接口模块；所述测量用信号调理模块连接所述测量用二次电流输入端；所述保护用信号调理模块连接所述保护用二次电流输入端；所述二次电压输入端连接所述分压电容，以提供二次电压给二次电压信号调理模块；所述测量用信号调理模块、所述测量用模数转换模块、所述数字信号处理模块和所述通讯接口模块依次相连；所述保护用信号调理模块、所述保护用模数转换模块、所述数字信号处理模块和所述通讯接口模块依次相连；所述二次电压信号调理模块、所述二次电压模数转换模块、所述数字信号处理模块和所述通讯接口模块依次相连；所述通讯接口模块的输出端用作所述PCB线路板的信号输出端。进一步地，所述现场总线连接器连接现场总线，所述现场总线的供电电源为直流电源。进一步地，所述现场总线的供电电源为5V直流电源。进一步地，交流电流互感器还包括：环氧树脂外壳，所述交流电流互感器置入所述环氧树脂外壳内。进一步地，所述环氧树脂外壳内设有屏蔽腔，用于放置所述PCB线路板。进一步地，所述环氧树脂外壳上设置有安装底座，用于安装所述交流电流互感器；所述环氧树脂外壳的安装底座端为敞开端，用于更换和维护所述交流电流互感器的内部组件。进一步地，所述交流电流互感器还包括：密封底板，用于密封所述环氧树脂外壳的安装底座端。进一步地，所述测量用电流互感器铁心闭合，所述保护用电流互感器铁心开有气隙。进一步地，所述一次电流导体电容屏和所述二次静电屏均由铜网制成。本专利技术通过利用PCB线路板接收和处理二次电流和二次电压信号，并将处理过的二次电流和二次电压信号发送至现场总线，解决了现有的电流互感器需使用现场的数字处理器或网络主机才能实现信号处理及交互功能，从而导致10kV电力系统在现场总线条件下系统线路复杂，安装与维护不方便的问题，实现了现场总线条件下对交流电流的状态信息和控制信息进行信号处理，以及与现场总线进行信号交互的目的。附图说明图1是本专利技术实施例一中的一种现场总线型交流电流互感器的结构图；图2是本专利技术实施例一中的一种现场总线型交流电流互感器的剖视结构图；图3是利用本专利技术实施例一中的一种现场总线型交流电流互感器进行过负荷电流保护控制信号处理流程图；图4是利用本专利技术实施例一中的一种现场总线型交流电流互感器进行过电流性质控制信号处理流程图；图5是利用本专利技术实施例一中的一种现场总线型交流电流互感器进行短路区间控制信号处理流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一中的一种现场总线型交流电流互感器的结构图，图2是本专利技术实施例一中的一种现场总线型交流电流互感器的剖视结构图；本实施例可适用于需要对二次电流和二次电压信号进行处理并发送的情况。参考图1和图2，本实施例提供的现场总线型交流电流互感器包括：一次电流导体电容屏104、二次静电屏203、测量用电流互感器铁心102、保护用电流互感器铁心103、测量用电流互感器二次绕组105、保护用电流互感器二次绕组106和一次电流导体101；所述一次电流导体电容屏104与所述二次静电屏203之间置入所述测量用电流互感器铁心102和所述保护用电流互感器铁心103；所述测量用电流互感器铁心102沿圆周均匀绕有所述测量用电流互感器二次绕组105，所述保护用电流互感器铁心103沿圆周均匀绕有所述保护用电流互感器二次绕组106，所述测量用电流互感器铁心102和所述保护用电流互感器铁心103的内侧装有所述一次电流导体电容屏104；所述一次电流导体101穿过所述一次电流导体电容屏104的中心空腔；所述交流电流互感器还包括：PCB线路板201和现场总线连接器202；所述测量用电流互感器二次绕组105的引出线连接所述PCB线路板201的测量用二次电流输入端；所述保护用电流互感器二次绕组106的引出线连接所述PCB线路板201的保护用二次电流输入端；所述一次电流导体电容屏104连接所述PCB线路板201的二次电压输入端；所述PCB线路板201的信号输出端连接所述现场总线连接器202，所述PCB线路板201用于接收和处理二次电流和二次电压信号，并将处理过的二次电流和二次电压信号发送至现场总线。具体的，经所述PCB线路板201处理过的二次电流和二次电压信号可以包括交流电流的状态信息和/或控制信息。所述交流电流的状态信息可以包括交流电流的有效值、频率、峰值、平均值、电流总谐波失本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种现场总线型交流电流互感器，包括：一次电流导体电容屏、二次静电屏、测量用电流互感器铁心、保护用电流互感器铁心、测量用电流互感器二次绕组、保护用电流互感器二次绕组和一次电流导体；所述一次电流导体电容屏与所述二次静电屏之间置入所述测量用电流互感器铁心和所述保护用电流互感器铁心；所述测量用电流互感器铁心沿圆周均匀绕有所述测量用电流互感器二次绕组，所述保护用电流互感器铁心沿圆周均匀绕有所述保护用电流互感器二次绕组，所述测量用电流互感器铁心和所述保护用电流互感器铁心的内侧装有所述一次电流导体电容屏；所述一次电流导体穿过所述一次电流导体电容屏的中心空腔；其特征在于，所述交流电流互感器还包括：PCB线路板和现场总线连接器；所述测量用电流互感器二次绕组的引出线连接所述PCB线路板的测量用二次电流输入端；所述保护用电流互感器二次绕组的引出线连接所述PCB线路板的保护用二次电流输入端；所述一次电流导体电容屏连接所述PCB线路板的二次电压输入端；所述PCB线路板的信号输出端连接所述现场总线连接器，所述PCB线路板用于接收和处理二次电流和二次电压信号，并将处理过的二次电流和二次电压信号发送至现场总线。

【技术特征摘要】
1.一种现场总线型交流电流互感器，包括：一次电流导体电容屏、二次静电屏、测量用电流互感器铁心、保护用电流互感器铁心、测量用电流互感器二次绕组、保护用电流互感器二次绕组和一次电流导体；所述一次电流导体电容屏与所述二次静电屏之间置入所述测量用电流互感器铁心和所述保护用电流互感器铁心；所述测量用电流互感器铁心沿圆周均匀绕有所述测量用电流互感器二次绕组，所述保护用电流互感器铁心沿圆周均匀绕有所述保护用电流互感器二次绕组，所述测量用电流互感器铁心和所述保护用电流互感器铁心的内侧装有所述一次电流导体电容屏；所述一次电流导体穿过所述一次电流导体电容屏的中心空腔；其特征在于，所述交流电流互感器还包括：PCB线路板和现场总线连接器；所述测量用电流互感器二次绕组的引出线连接所述PCB线路板的测量用二次电流输入端；所述保护用电流互感器二次绕组的引出线连接所述PCB线路板的保护用二次电流输入端；所述一次电流导体电容屏连接所述PCB线路板的二次电压输入端；所述PCB线路板的信号输出端连接所述现场总线连接器，所述PCB线路板用于接收和处理二次电流和二次电压信号，并将处理过的二次电流和二次电压信号发送至现场总线。2.根据权利要求1所述的一种现场总线型交流电流互感器，其特征在于，所述PCB线路板上印刷有测量用信号调理模块、测量用模数转换模块、保护用信号调理模块、保护用模数转换模块、分压电容、二次电压信号调理模块、二次电压模数转换模块、数字信号处理模块和通讯接口模块；所述测量用信号调理模块连接所述测量用二次电流输入端；所述保护用信号调理模块连接所述保护用二次电流输入端；所述二次电压输入端连接所述分压电容，以提供二次电压给二次电压信号调理模块；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎莎，王乐仁，
申请(专利权)人：北京铁道工程机电技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11