高频电流传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高频电流传感器，包括两个分体式的金属屏蔽外壳，所述金属屏蔽外壳的内壁开设有凹槽，所述凹槽内嵌入有半环型磁芯，所述凹槽上开设有用于通过磁力的环型缝隙；所述半环型磁芯与凹槽之间留有空隙，所述空隙填充有绝缘材料，当两个金属屏蔽外壳的两端分别连接时，所述金属屏蔽外壳内的两个半环型磁芯组成环型磁芯；其中一个半环型磁芯的上缠绕有两段线圈，且所述两段线圈的缠绕方向相反。本实用新型专利技术将差分放大的原理，引入到高频电流传感器中，充分利用差分电路有效消除干扰和两倍放大原始信号的特点，有效地提高了高频电流传感器的抗干扰能力，并极大提高了传感器的灵敏度。

High frequency current sensor

The utility model discloses a high-frequency current sensor, including two separate metal shielding shell, the inner wall of the metal shielding shell is provided with a groove, a semi annular core embedded inside the groove, the groove is arranged on the annular gap used by magnetic force; a gap is left between the semi toroidal cores with the groove, the gap is filled with insulating material, both ends when two metal shielding shell are respectively connected, 2.5 toroidal cores of the inner metal shielding shell composed of toroidal cores; 1.5 toroidal cores are wound on the two Duan Xianquan, and the two section of the winding direction of the coil on the contrary. The utility model combines the principle of differential amplifier, is introduced into the high frequency current sensor, make full use of the differential circuit effectively eliminated and two times amplification of the original signal characteristics, effectively improve the anti-jamming ability of high frequency current sensor, and greatly improves the sensitivity of the sensor.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及局部放电检测
，特别是一种用于电缆和变压器局部放电测试的高频电流传感器。
技术介绍
局部放电检测是检验高压开关GIS、变压器、发电机、电力电缆等高压电气设备绝缘状态的重要试验。现有技术中，除了可以使用超声波法和超高频法直接对高压电气设备的局部放电进行测量外，也可以通过检测高压电气设备接地线的高频电流信号来检测其内部的局部放电状况。高频电流法不仅可以实现对一些微小的绝缘缺陷引起的电缆局部放电微信号的检测，而且可以在线监测电缆、变压器和发电机组等设备绝缘介质的绝缘状态。作为检测和判断局部放电故障的有效方法，高频电流法在发电机、变压器和高压电缆的局放现场检测及在线监测中得到了广泛的应用。高频电流传感器(HFCT)作为高频电流检测法检测局部放电的传感器部件，一般使用Rogowski线圈方式，在环状的磁芯材料上围绕多匝导电线圈，高频电流穿过磁芯中心引起的高频交变磁场会在线圈中产生感应电流。高频电流传感器的频带宽度和灵敏度是衡量传感器性能的最重要的两个参数。此外，传感器现场抗干扰能力也是衡量传感器性能的重要指标。然而，现有的高频电流传感器在设计上存在频带宽而灵敏度不足或灵敏度高而频带较窄的缺陷，或由于设计上存在电磁屏蔽缺陷，造成在实际应用中仍然存在一定的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提出一种高频电流传感器，以提高抗干扰能力，同时具有检测灵敏度高的优点。基于上述目的，本技术提供的高频电流传感器包括两个分体式的金属屏蔽外壳，所述金属屏蔽外壳的内壁开设有凹槽，所述凹槽内嵌入有半环型磁芯，所述凹槽上开设有用于通过磁力的环型缝隙；所述半环型磁芯与凹槽之间留有空隙，所述空隙填充有绝缘材料，当两个金属屏蔽外壳的两端分别连接时，所述金属屏蔽外壳内的两个半环型磁芯组成环型磁芯；其中一个半环型磁芯的上缠绕有两段线圈，且所述两段线圈的缠绕方向相反。在本技术的一些实施例中，所述两段线圈以半环型磁芯的中心线为轴对称缠绕。在本技术的一些实施例中，所述两段线圈的长度、直径、材质和缠绕匝数均一致。在本技术的一些实施例中，所述金属屏蔽外壳包括弧形的磁芯槽和盖板，所述磁芯槽的一侧壁上固定连接有盖板，所述盖板与磁芯槽的内壁组成用于嵌入半环型磁芯的凹槽。在本技术的一些实施例中，所述盖板为L字型，所述磁芯槽的另一侧壁与盖板之间留有环型缝隙。在本技术的一些实施例中，所述磁芯槽外侧壁的一端通过合页铰接，另一端通过搭扣铰接，所述两个磁芯槽的一端绕着合页转动，所述搭扣用于将两个磁芯槽的另一端打开后者合上。在本技术的一些实施例中，所述磁芯槽的一个端面上设置有定位孔，另一个端面上设置有定位块，当两个磁芯槽相互合上时，其中一个磁芯槽上的定位块插入另一个磁芯槽的定位孔内。在本技术的一些实施例中，所述两段线圈的一端均与信号输出插头的接地线连接，另一端分别与信号输出插头的两个信号芯连接。在本技术的一些实施例中，每段线圈的缠绕匝数为1匝，所述线圈为铜片，所述线圈的横截面积为4-10mm2；所述环型缝隙的宽度为2-10mm，所述环型磁芯的内径为40-55mm，外径为55-75m，高度为20-40mm。在本技术的一些实施例中，所述绝缘材料为聚苯乙烯。从上面所述可以看出，本技术创造性地将差分放大的原理，引入到高频电流传感器中，充分利用差分电路有效消除干扰和两倍放大原始信号的特点，有效地提高了高频电流传感器的抗干扰能力，并极大提高了传感器的灵敏度。这些都使本技术提供的高频电流传感器能更好适用于复杂的测试环境，有效提高其检测效果和实用性。附图说明图1为本技术实施例高频电流传感器的结构示意图；图2为本技术实施例高频电流传感器的半剖左视图；图3为本技术实施例高频电流传感器的线圈缠绕示意图；图4为本技术实施例高频电流传感器的等效电路；图5为本技术所述的高频电流传感器灵敏度测试的电路连接。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。需要说明的是，技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。参见图1和图2，分别为本技术实施例高频电流传感器的结构示意图和半剖左视图。作为本技术的一个实施例，所述高频电流传感器包括两个分体式的金属屏蔽外壳1，所述金属屏蔽外壳1的内壁开设有凹槽，所述凹槽内嵌入有半环型磁芯4，所述凹槽上开设有用于通过磁力的环型缝隙9；所述半环型磁芯4与凹槽之间留有空隙，所述空隙填充有绝缘材料11，当两个金属屏蔽外壳1的两端分别连接时，所述金属屏蔽外壳1内的两个半环型磁芯4组成一个环型磁芯。可选地，所述绝缘材料11可以为防水硅橡胶。作为本技术的一个优选实施例，所述环型缝隙9的宽度为2-10mm，用于磁力通过，可以很好地屏蔽传感器外侧的各种干扰信号。作为本技术的又一个实施例，如图2所示，所述金属屏蔽外壳1包括弧形的磁芯槽2和盖板3，所述磁芯槽2的一侧壁上固定连接有盖板3，所述盖板3与磁芯槽2的内壁组成用于嵌入半环型磁芯4的凹槽。优选地，所述盖板3为L字型，所述磁芯槽2的另一侧壁与盖板3之间留有环型缝隙9，用于通过磁力。优选地，所述凹槽为半环型，以与所述半环型磁芯4吻合。可选地，所述凹槽的横截面可以为正方形或者长方形。需要说明的是，在该实施例中，所述磁芯槽2的内侧为半圆形，以使形成的凹槽为半环型，所述磁芯槽2的外侧可以为其他形状。可选地，所述磁芯槽2和盖板3上开设有数个安装螺丝孔10，可以通过安装螺丝将磁芯槽2的侧壁和盖板3固定连接。作为本技术的一个较佳实施例，所述两个金属屏蔽外壳1的两端分别通过铰接部件互相铰接，以方便将两个金属屏蔽外壳1拆开或者合上。优选地，如图1所示，所述磁芯槽2外侧壁的一端通过合页6铰接，另一端通过搭扣7铰接，因此，所述两个磁芯槽2的一端可以绕着合页6转动，所述搭扣7用于将两个磁芯槽2的另一端打开后者合上。所述磁芯槽2的一个端面上设置有定位孔12，另一个端面上设置有定位块13，所述定位孔13能够插入定位孔内，当两个磁芯槽2相互合上时，其中一个磁芯槽2上的定位块13插入另一个磁芯槽2的定位孔12内，以便于两个磁芯槽2的安装定位。作为本技术的再一个实施例，一个半环型磁芯4的上缠绕有两段线圈14，如图3所示，所述两段线圈14的缠绕方向相反。其中，所述两段线圈的一端均与信号输出插头15的接地线连接，另一端分别与信号输出插头15的两个信号芯连接。较佳地，所述信号输出插头15可以为双芯差分信号输出插头，所述线圈14的一端均与所述双芯插头的接地线连接，另一端分别与两个信号芯连接。优选地，所述两段线圈14的缠绕匝数相同，反向绕制在其中一个半环型磁芯4上。更为优选地，所述两段线圈14以半环型磁芯4的中心线为轴对称缠绕，即所述两段线圈14以半环型磁芯4的中心线为轴对称地反向缠绕。可选地，所述线圈14的缠绕匝数可以为1匝，2匝，3匝，等等。较佳地，为保证输出的差分信号幅值相等，所述两段线圈14的长度、直径、材质均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频电流传感器，其特征在于，包括两个分体式的金属屏蔽外壳，所述金属屏蔽外壳的内壁开设有凹槽，所述凹槽内嵌入有半环型磁芯，所述凹槽上开设有用于通过磁力的环型缝隙；所述半环型磁芯与凹槽之间留有空隙，所述空隙填充有绝缘材料，当两个金属屏蔽外壳的两端分别连接时，所述金属屏蔽外壳内的两个半环型磁芯组成环型磁芯；其中一个半环型磁芯的上缠绕有两段线圈，且所述两段线圈的缠绕方向相反。

【技术特征摘要】
1.一种高频电流传感器，其特征在于，包括两个分体式的金属屏蔽外壳，所述金属屏蔽外壳的内壁开设有凹槽，所述凹槽内嵌入有半环型磁芯，所述凹槽上开设有用于通过磁力的环型缝隙；所述半环型磁芯与凹槽之间留有空隙，所述空隙填充有绝缘材料，当两个金属屏蔽外壳的两端分别连接时，所述金属屏蔽外壳内的两个半环型磁芯组成环型磁芯；其中一个半环型磁芯的上缠绕有两段线圈，且所述两段线圈的缠绕方向相反。2.根据权利要求1所述的高频电流传感器，其特征在于，所述两段线圈以半环型磁芯的中心线为轴对称缠绕。3.根据权利要求2所述的高频电流传感器，其特征在于，所述两段线圈的长度、直径、材质和缠绕匝数均一致。4.根据权利要求1所述的高频电流传感器，其特征在于，所述金属屏蔽外壳包括弧形的磁芯槽和盖板，所述磁芯槽的一侧壁上固定连接有盖板，所述盖板与磁芯槽的内壁组成用于嵌入半环型磁芯的凹槽。5.根据权利要求4所述的高频电流传感器，其特征在于，所述盖板为L字型，所述磁芯槽的另一侧壁与盖板之...

【专利技术属性】
技术研发人员：章啸，丁在松，
申请(专利权)人：北京兴泰学成仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11