一种基于隧道磁阻芯片绝缘子泄漏电流测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于隧道磁阻芯片绝缘子泄漏电流测量装置，包括卡扣式电流采集环和电流传感器；卡扣式电流采集环包括卡环本体，卡环本体上表面设置有汇流导线，下表面设置有聚流金属环，汇流导线通过若干引流线与聚流金属环导通；电流传感器包括卡扣式传感部分和电流传感芯片部分，汇流导线穿过卡扣传感部分，电流传感芯片部分通过若干个电气连接端口与外界相连。本发明专利技术提出一种基于隧道磁阻芯片绝缘子泄漏电流测量装置，通过使用开口式聚磁环结构，形成穿心式电流传感器结构，可直接测量绝缘子中泄漏电流大小，为传感器现场安装提供极大的使得性。同时使用隧道磁阻芯片提升测量灵敏度，降低噪声，减小传感器体积，实现工程安装便捷性与泄漏电流准确性测量的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种基于隧道磁阻芯片绝缘子泄漏电流测量装置
本专利技术属于电子信息
，涉及一种电流测量与评估方法，尤其是一种基于隧道磁阻芯片绝缘子泄漏电流测量装置。
技术介绍
绝缘子是电力系统中重要的耐压装置与连接部件，通常由玻璃或陶瓷制成，在架空输电线路中起着支撑导线与防止电流回地的重要作用。当现场产生环境湿度变化、绝缘子表面污秽过多、覆冰现象时，绝缘子表面附着的污秽物质会增加导电能力，使其绝缘性能下降，当绝缘子遭遇过电压时会发生闪络现象，长期闪络将会造成事故性停电。当前用电量大幅增长，电压等级一再提升，增大了闪络事故发生的范围及次数。为减少污闪现象的发生，电力部分以定期检查、维修的方式来对电力装置进行监督与维护，同时，应用在线监测技术对绝缘子运行状态进行实时监测，通过分析从绝缘子上获得的信息监测绝缘子性能，提升检测效率。目前针对绝缘子污闪监测的技术手段有五种，分别为：污层电导率法、等值盐密法、绝缘子污闪梯度法、脉冲计数和最大泄漏电流法。其中，最大泄漏电流法是监测绝缘子表面污闪时所产生的泄漏电流(一般为μA-mA级)，绝缘子表面产生的污秽会极大降低绝缘子的绝缘性能，当绝缘子性能下降后，绝缘子泄漏电流幅值会出现增加的现象，通过监测绝缘子表面泄漏电流的最大值，可以反映绝缘子当前接近闪络的程度；同时，当绝缘子将发生污闪时，其表层电流幅值将会突增，可以根据绝缘子泄漏电流幅值以及谐波信号来分析绝缘子的运行状态，判断是否积污严重。因此，泄漏电流监测是保障绝缘子运行可靠性的重要技术手段。目前，泄漏电流监测的方法有多种，根据其在绝缘子上的安装方式可分为两类，一种是在绝缘子上使用引流环结构，汇集并导出绝缘子上的泄漏电流，测量方法可以使用互感器，也可以使用带铁芯式的传感器测量；另一种是直接在绝缘子中使用穿心结构测量泄漏电流，穿心结构可以为开口式，也可以为闭口式。如，基于移动通信系统的穿心式电流传感器、基于工频微电流监测的电流传感器、通过引流设备获得泄漏电流特征量的在线监测系统等。综上所述，现有绝缘子泄漏电流的测量方法多采用互感器形式，泄漏电流特征量的设定较为单一，无法进行电流的宽带测量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种基于隧道磁阻芯片绝缘子泄漏电流测量装置，本专利技术为灵敏度高、功耗低、易于安装、宽频带、宽动态范围的新型磁场/电流传感装置，可满足泄漏电流监测中传感器的高精度、小型化、高可能性设计需求，优于当前针对泄漏电流这一微弱电流监测的其它装置。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种基于隧道磁阻芯片绝缘子泄漏电流测量装置，包括：卡扣式电流采集环，所述卡扣式电流采集环包括卡环本体，所述卡环本体上表面设置有汇流导线，下表面设置有聚流金属环，汇流导线通过若干引流线与聚流金属环导通；电流传感器，所述电流传感器包括卡扣式传感部分和电流传感芯片部分，所述汇流导线穿过卡扣传感部分，电流传感芯片部分通过若干个电气连接端口与外界相连。本专利技术进一步的改进在于：所述卡环本体上开设有卡槽，汇流导线设置于卡槽内。所述汇流导线通过若干导线紧固件固定在卡槽内。所述导线紧固件为跨接垫片，所述跨接垫片通过螺丝与卡环本体固定连接，进而将汇流导线压紧在卡槽内。所述聚流金属环为裸露金属环，固定于卡环本体的底部。所述聚流金属环通过焊接、粘接或螺栓固定的方式固定在卡环本体的底部。所述引流线为螺栓，所述螺栓向上贯穿汇流导线的绝缘外层，并于汇流导线的金属线芯相接触，螺栓下部与聚流金属环相接触，进而将汇流导线与聚流金属环导通。所述卡环本体、聚流金属环、汇流导线均为开环设计，卡环本体通过紧固螺丝将开环部分的两端固定，电流传感器位于卡环本体的开环连接处。所述电流传感器为隧穿磁阻电流传感器，包括卡扣式聚磁结构和隧穿磁阻电流传感芯片，卡扣式聚磁结构包括两个半圆环结构，扣合时中部为能够使汇流导线通过的通孔；隧穿磁阻电流传感芯片设置于其中两个半圆环结构开口连接处的腔体中，若干个电气连线端口设置于该半圆环结构的侧面，所述若干个电气连接端口分别为正电源接线端口、负电源接线端口、信号输出端口、地端口。其中一个半圆环结构的底部设置开合铰链，所述开合铰链的两端与半圆环结构底部伸出的安装耳通过紧固螺钉固定连接，用于将电流传感器套装于卡环本体的紧固螺丝上。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提出一种基于隧道磁阻芯片绝缘子泄漏电流测量装置，通过使用开口式聚磁环结构，形成穿心式电流传感器结构，可直接测量绝缘子中泄漏电流大小，为传感器现场安装提供极大的使得性。同时使用隧道磁阻芯片提升测量灵敏度，降低噪声，减小传感器体积，实现工程安装便捷性与泄漏电流准确性测量的解决方案。本专利技术针对绝缘子泄漏电流监测需求，实时感知设备运行状态，利用TMR芯片高灵敏度的特性，实现一种利用单TMR芯片测量电流的方法。同时本专利技术可适配不同线径的导线，大大提高该方法的通用性，拓展本专利技术的应用空间及场景。进一步的，本专利技术卡环本体、聚流金属环、汇流导线都为开环设计，可以方便安装，并适配不同直径的绝缘子支柱。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术传感器部分的结构示意图；图3为本专利技术绝缘子安装位置的结构示意图；图4为本专利技术隧道磁阻芯片的磁场敏感方向的示意图。其中：1-卡环本体；2-汇流导线；3-引流线；4-电流传感器；5-导线紧固件；6-电气连接端口；7-紧固螺丝；8-卡扣式聚磁结构；9-开合铰链；10-紧固螺钉。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于隧道磁阻芯片绝缘子泄漏电流测量装置，其特征在于，包括：/n卡扣式电流采集环，所述卡扣式电流采集环包括卡环本体(1)，所述卡环本体(1)上表面设置有汇流导线(2)，下表面设置有聚流金属环，汇流导线(2)通过若干引流线(3)与聚流金属环导通；/n电流传感器(4)，所述电流传感器(4)包括卡扣式传感部分和电流传感芯片部分，所述汇流导线(2)穿过卡扣传感部分，电流传感芯片部分通过若干个电气连接端口(6)与外界相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于隧道磁阻芯片绝缘子泄漏电流测量装置，其特征在于，包括：
卡扣式电流采集环，所述卡扣式电流采集环包括卡环本体(1)，所述卡环本体(1)上表面设置有汇流导线(2)，下表面设置有聚流金属环，汇流导线(2)通过若干引流线(3)与聚流金属环导通；
电流传感器(4)，所述电流传感器(4)包括卡扣式传感部分和电流传感芯片部分，所述汇流导线(2)穿过卡扣传感部分，电流传感芯片部分通过若干个电气连接端口(6)与外界相连。


2.根据权利要求1所述的基于隧道磁阻芯片绝缘子泄漏电流测量装置，其特征在于，所述卡环本体(1)上开设有卡槽，汇流导线(2)设置于卡槽内。


3.根据权利要求2所述的基于隧道磁阻芯片绝缘子泄漏电流测量装置，其特征在于，所述汇流导线(2)通过若干导线紧固件(5)固定在卡槽内。


4.根据权利要求3所述的基于隧道磁阻芯片绝缘子泄漏电流测量装置，其特征在于，所述导线紧固件(5)为跨接垫片，所述跨接垫片通过螺丝与卡环本体(1)固定连接，进而将汇流导线(2)压紧在卡槽内。


5.根据权利要求1所述的基于隧道磁阻芯片绝缘子泄漏电流测量装置，其特征在于，所述聚流金属环为裸露金属环，固定于卡环本体(1)的底部。


6.根据权利要求1或5所述的基于隧道磁阻芯片绝缘子泄漏电流测量装置，其特征在于，所述聚流金属环通过焊接、粘接或螺栓固定的方式固定在卡环本体(1)的底部。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兰若，仝杰，焦飞，李荡，张明皓，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11