用于直流高电压系统的套管式大孔径电流传感器技术方案

本实用新型专利技术公开一种用于直流高电压系统的套管式大孔径电流传感器，设有穿心母排同棒，穿心母排铜棒外包有耐压绝缘层且两端均安装接线铜排，耐压绝缘层轴向中间位置固定有套接在耐压绝缘层径向外侧且上下对接的上壳体及下壳体，上壳体及下壳体内均固定有半圆弧状铁芯、印制电路板、散热片及套接在半圆弧状铁芯上的骨架及线圈，相对设置的半圆弧状铁芯所形成的间隙内相错设置有霍尔元件，上下壳体内的线圈通过电器连接件相连后与输出端相接，具有输出稳定及精度高等优点。

Bushing type large aperture current sensor for DC high voltage system

【技术实现步骤摘要】
用于直流高电压系统的套管式大孔径电流传感器
本技术涉及一种电流传感器，尤其是一种输出稳定、精度高的用于直流高电压系统的套管式大孔径电流传感器。
技术介绍
柔性直流输电是一种以电压源换流器、自关断器件和脉宽调制（PWM）技术为基础的新型输电技术，为自动检测电流，现有柔性直流输电系统中均设有电流传感器。霍尔原理电流传感器有基于霍尔磁平衡原理（闭环）和霍尔直测式原理（开环）的两种结构。现有的闭环电流传感器的铁芯大多为方形，内部感应磁场方向与原边电流产生的磁场方向不完全一致，需要分别在横向及竖向上开口并设置四个霍尔元件。铁芯开口气隙较多势必造成漏磁增大，受外界干扰也成倍增加，致使零点和精度误差增大。尤其是应用于30KV直流电压等级以上系统中电流传感器，需要在穿心母排铜棒外做绝缘套管隔离，电流传感器方形铁芯的穿心孔径也随之增大，不仅使其所存在的缺点更为突出，而且穿心母排铜棒位置容易发生变化，也会造成输出不一致，降低了输出的稳定性。
技术实现思路
本技术是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种输出稳定、精度高的用于直流高电压系统的套管式大孔径电流传感器。本技术的技术解决方案是：一种用于直流高电压系统的套管式大孔径电流传感器，其特征在于：设有穿心母排铜棒，穿心母排铜棒外包有耐压绝缘层且两端均安装接线铜排，耐压绝缘层轴向中间位置固定有套接在耐压绝缘层径向外侧且上下对接的上壳体及下壳体，上壳体内固定有开口朝下的半圆弧状上铁芯、上印制电路板及上散热片，上铁芯外缠绕有第一上线圈和第二上线圈，在上铁芯的一个端面上固定有上霍尔元件，上霍尔元件的引线通过上印制线路板与第一上线圈的端头相接；下壳体内固定有开口朝上且端面与上铁芯端面相对的的半圆弧下铁芯、下印制电路板及下散热片，下铁芯外缠绕有第一下线圈和第二下线圈，在下铁芯与上霍尔元件相错的另一个端面上固定有下霍尔元件，下霍尔元件的引线通过下印制线路板与第一下线圈的端头相接；第一上线圈的另一端头通过连接件与第二下线圈的一个端头相接，第一下线圈的另一端头通过连接件与第二上线圈的一个端头相接，第二上线圈的另一个端头及第二下线圈的另一个端头与固定在上壳体或下壳体上的电流输出端子相接。本技术的铁芯采用圆环形开口并采用上下壳体对接的结构，安装及维修方便，只需设置两个霍尔元件，铁芯开口气隙较少，减少了漏磁及外界干扰，克服了现有技术所存在的零点和精度误差大的问题，提高了测量精度。同时穿心母排铜棒位置稳定，高压与低压隔离，确保输出的稳定性，可应用于30KV直流电压等级以上系统中。附图说明图1是本技术实施例的外部结构示意图。图2是本技术实施例上下壳体的内部结构示意图。图3是本技术实施例上壳体的爆炸图。图4是本技术实施例下壳体的爆炸图。图5、图6是本技术实施例的电路结构示意图。具体实施方式本技术的用于直流高电压系统的套管式大孔径电流传感器，如图1~图6所示：设有穿心母排同棒1，穿心母排铜棒1外包有硅橡胶并做成高低伞裙的耐压绝缘层2且两端均安装接线铜排3，耐压绝缘层2轴向中间位置设有金属法兰盘4，在金属法兰盘4一侧通过连接板7固定有套接在耐压绝缘层2径向外侧且上下对接的上壳体51及下壳体52，上壳体51及下壳体52均为金属壳体，可通过金属法兰盘4有效屏蔽接地。上壳体51其内横向依次固定有开口朝下的半圆弧状上铁芯51-1、上印制电路板51-2、上散热片51-3及上盖板51-10，上铁芯51-1外套接上骨架51-4，上骨架51-4上分别缠绕有第一上线圈51-5和第二上线圈51-6，在上铁芯51-1的一个端面上固定有上霍尔元件51-7，上霍尔元件51-7的引线通过上印制线路板51-2上的电路与第一上线圈51-5的端头相接，第一上线圈51-5的另一端头与固定在上壳体51下面底板51-9上的上连接件51-8相接，第二上线圈51-6的两个端头均与上连接件51-8相接，上连接件51-8可为电器插头。下壳体52其内横向依次固定有开口朝上且端面与上铁芯51-1端面相对的的半圆弧下铁芯52-1、下印制电路板52-2、下散热片53-3及上盖板52-10，下铁芯52-1外套接下骨架52-4，下骨架52-4上分别缠绕有第一下线圈52-5和第二下线圈52-6，在下铁芯52-1与上霍尔元件51-7相错的另一个端面上固定有下霍尔元件52-7，下霍尔元件52-7的引线通过下印制线路板52-2上的电路与第一下线圈52-5的端头相接，第一下线圈52-5的另一端头与固定在下壳体52上面面板52-9且与上连接件51-8对应的下连接件52-8（电器插孔）相接，第二下线圈52-6的两个端头均与下连接件52-8相接。第一上线圈51-5、第二上线圈51-6、第一下线圈52-5及第二下线圈52-6匝数相等，亦可采用在铁芯上加绝缘层后直接绕线的方式。在骨架上绕制线圈的优点是生产工艺简单效率高，而在铁芯上加绝缘层后直接绕线具有受外界干扰小、精度高等优点。第一上线圈51-5的端头通过上连接件51-8、下连接件52-8与第二下线圈52-6的一个端头相接，第一下线圈52-5的端头通过下连接件52-8、上连接件51-8与第二上线圈51-6的一个端头相接，所述第二上线圈51-6的另一个端头及第二下线圈52-6的另一个端头通过连线短接后与固定在上壳体51上的电流输出端子6（航空插头）相接，电流输出端子6为总信号输出端。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于直流高电压系统的套管式大孔径电流传感器，其特征在于：设有穿心母排铜棒，穿心母排铜棒外包有耐压绝缘层且两端均安装接线铜排，耐压绝缘层轴向中间位置固定有套接在耐压绝缘层径向外侧且上下对接的上壳体及下壳体，上壳体内固定有开口朝下的半圆弧状上铁芯、上印制电路板及上散热片，上铁芯外缠绕有第一上线圈和第二上线圈，在上铁芯的一个端面上固定有上霍尔元件，上霍尔元件的引线通过上印制线路板与第一上线圈的端头相接；下壳体内固定有开口朝上且端面与上铁芯端面相对的半圆弧下铁芯、下印制电路板及下散热片，下铁芯外缠绕有第一下线圈和第二下线圈，在下铁芯与上霍尔元件相错的另一个端面上固定有下霍尔元件，下霍尔元件的引线通过下印制线路板与第一下线圈的端头相接；第一上线圈的另一端头通过连接件与第二下线圈的一个端头相接，第一下线圈的另一端头通过连接件与第二上线圈的一个端头相接，第二上线圈的另一个端头及第二下线圈的另一个端头与固定在上壳体或下壳体上的电流输出端子相接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于直流高电压系统的套管式大孔径电流传感器，其特征在于：设有穿心母排铜棒，穿心母排铜棒外包有耐压绝缘层且两端均安装接线铜排，耐压绝缘层轴向中间位置固定有套接在耐压绝缘层径向外侧且上下对接的上壳体及下壳体，上壳体内固定有开口朝下的半圆弧状上铁芯、上印制电路板及上散热片，上铁芯外缠绕有第一上线圈和第二上线圈，在上铁芯的一个端面上固定有上霍尔元件，上霍尔元件的引线通过上印制线路板与第一上线圈的端头相接；下壳体内固定有开...

【专利技术属性】
技术研发人员：占伟红，金玲，王继庆，冯善杰，
申请(专利权)人：大连丰和日丽电气有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21