带磁屏蔽结构的高压开关柜非接触式电流测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种带磁屏蔽结构的高压开关柜非接触式电流测量装置，包括待测相位母排、母排套环、磁屏蔽体、TMR电流传感器芯片、磁屏蔽体套环、PCB板套环、PCB板和导杆；所述的待测相位母排穿过磁屏蔽体内部，所述的磁屏蔽体左右两端面开孔作为屏蔽间隙，所述的TMR电流传感器芯片安装在待测相位母排与磁屏蔽体的上部之间，所述的TMR电流传感器芯片置于PCB板上，所述的待测相位母排通过母排套环固定，所述的磁屏蔽体通过磁屏蔽体套环固定，所述的PCB板通过PCB板套环固定，所述的母排套环、磁屏蔽体套环、PCB板套环通过导杆连接。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有提高了高压开关柜大电流测量的精确性和稳定性等优点。流测量的精确性和稳定性等优点。流测量的精确性和稳定性等优点。

【技术实现步骤摘要】
带磁屏蔽结构的高压开关柜非接触式电流测量装置


[0001]本技术涉及一种高压开关柜非接触式电流测量装置，尤其是涉及一种带磁屏蔽结构的高压开关柜非接触式电流测量装置。

技术介绍

[0002]高压开关柜在电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用，由于高压开关柜长期处于高电压、大电流的工况下运行，且近些年由于高负荷的要求，开关柜的载流量逐渐升高，电流极限值需要从3kA提升至4kA。载流量的提升对高压开关柜的运行状况的实时监测提出了新的挑战，一旦开关柜发生故障会给电力系统带来巨大的经济损失。电流作为电力系统中最重要的运行参数，实时监测设备的电流能够保障设备的安全运行。传统的高压开关柜采用电流互感器，其体积大、成本高、功能单一，其中电磁式互感器容易发生磁饱和现象，已经无法满足大电流监测的精确测量。罗氏线圈通过测量磁通势来监测被测电流的大小，其频带范围远大于电流互感器，但仅能测量时变电流，并且在安装上不方便，需要环绕在一次导体上。霍尔电流传感器主要根据载流半导体在磁场中产生的霍尔电势间接测量电流，但由于开关柜内的温升较大，将会影响霍尔传感器的测量精度，无法满足大电流测量的范围与精度的要求。
[0003]随着磁电阻效应的发现及其研究的深入，基于磁电阻效应的磁电阻传感器应运而生。磁电阻传感技术的发展为电力系统大电流监测提供了全新的技术手段。磁电阻传感器历经四代发展，主要包括霍尔电阻传感器、各向异性磁电阻(AMR)传感器、巨磁电阻(GMR)传感器、隧穿磁电阻(TMR)传感器。相对于其他磁电阻传感器，TMR传感器具有更好的温度稳定性、更低的功耗、更高的灵敏度、更好的线性度、更宽的线性范围，并且不需要额外的聚磁环结构或线圈结构，安装方便。
[0004]由于TMR传感器对磁场的敏感性，实际电力系统的复杂电磁环境将会直接影响TMR传感器的测量精度，进而无法准确实时监测高压开关柜的运行状况。因此亟需一种能够在TMR传感器测量待测相母排时屏蔽干扰磁场与杂散磁场的装置。

技术实现思路

[0005]本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带磁屏蔽结构的高压开关柜非接触式电流测量装置。
[0006]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]根据本技术的一个方面，提供了一种带磁屏蔽结构的高压开关柜非接触式电流测量装置，包括待测相位母排、母排套环、磁屏蔽体、TMR电流传感器芯片、磁屏蔽体套环、PCB板套环、PCB板和导杆；
[0008]所述的待测相位母排穿过磁屏蔽体内部，所述的磁屏蔽体左右两端面开孔作为屏蔽间隙，所述的TMR电流传感器芯片安装在待测相位母排与磁屏蔽体的上部之间，所述的TMR电流传感器芯片置于PCB板上，所述的待测相位母排通过母排套环固定，所述的磁屏蔽
体通过磁屏蔽体套环固定，所述的PCB板通过PCB板套环固定，所述的母排套环、磁屏蔽体套环、PCB板套环通过导杆连接。
[0009]作为优选的技术方案，所述的TMR电流传感器芯片为TMR7204
‑
C系列电流传感器。
[0010]作为优选的技术方案，所述的磁屏蔽体为采用镍铁坡莫合金制作而成的屏蔽体。
[0011]作为优选的技术方案，所述的母排套环、磁屏蔽体套环、PCB板套环均采用环氧树脂套环。
[0012]作为优选的技术方案，所述的导杆为采用环氧树脂制作而成的导杆。
[0013]作为优选的技术方案，所述的磁屏蔽体为矩形，其内表面与待测相位母排平行。
[0014]作为优选的技术方案，所述的屏蔽间隙的宽度为4mm，磁屏蔽体的长度为200mm，厚度为2mm。
[0015]作为优选的技术方案，所述的磁屏蔽体的屏蔽间隙朝向干扰相电流侧。
[0016]作为优选的技术方案，所述的TMR电流传感器芯片的敏感轴方向与屏蔽间隙平行。
[0017]作为优选的技术方案，所述的TMR电流传感器芯片位于待测相位母排的上方50mm。
[0018]与现有技术相比，本技术提供的开关柜非接触式电流测量装置磁屏蔽结构，采用TMR传感器替代了传统的电磁式电流互感器，实现了对高压开关柜的大电流监测，克服了传统的电磁式电流互感器的磁饱和现象。同时，针对TMR传感器自身易受干扰磁场的影响，设计了带有双屏蔽间隙的屏蔽体，屏蔽间隙起到了聚集干扰相大电流的感生磁场，降低了外界干扰磁场对TMR传感器的影响，因此本技术所提供的开关柜非接触式电流测量装置磁屏蔽结构可提高高压开关柜大电流测量的精确性和稳定性。
附图说明
[0019]图1为本技术的结构示意图；
[0020]图2为本技术的纵向横截面图；
[0021]图3为屏蔽体结构尺寸对屏蔽不确定性影响曲线图；
[0022]图4为间隙宽度对屏蔽不确定性影响曲线图；
[0023]图5为屏蔽体长度对屏蔽不确定性影响曲线图；
[0024]图6为屏蔽体厚度对屏蔽不确定性影响曲线图；
[0025]图中标号，1：待测相位母排；2：母排套环；3：磁屏蔽体；4：TMR电流传感器芯片；5：磁屏蔽体套环；6：PCB板套环；7：PCB板；8：导杆。
具体实施方式
[0026]下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本技术保护的范围。
[0027]如图1和图2所示，一种带磁屏蔽结构的高压开关柜非接触式电流测量装置，包括待测相位母排1、母排套环2、磁屏蔽体3、TMR电流传感器芯片4、磁屏蔽体套环5、PCB板套环6、PCB板7和导杆8；
[0028]所述的待测相位母排1穿过磁屏蔽体3的中心，其他两相干扰电流母排9分别位于
磁屏蔽体3的两侧，磁屏蔽体3的两侧分别开有屏蔽间隙，屏蔽间隙朝向其他两相干扰电流母排9。
[0029]所述的TMR电流传感器芯片4安装在待测相位母排1与磁屏蔽体3的上部之间，所述的TMR电流传感器芯片4置于PCB板7上，所述的待测相位母排1通过母排套环2固定，所述的磁屏蔽体3通过磁屏蔽体套环5固定，所述的PCB板7通过PCB板套环6固定，所述的母排套环2、磁屏蔽体套环5、PCB板套环6通过导杆8连接。
[0030]所述的TMR电流传感器芯片4为TMR7204
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C系列电流传感器。使用时，带有双屏蔽间隙的磁屏蔽体3起到了磁屏蔽的作用，屏蔽间隙处聚集了干扰相大电流的感生磁场，可降低外界的干扰磁场对TMR电流传感器芯片4的影响，提高TMR电流传感器芯片4的测量精度和可靠性。
[0031]所述的磁屏蔽体3为采用镍铁坡莫合金制作而成的屏蔽体。所述的母排套环2、磁屏蔽体套环5、PCB板套环6均采用环氧树脂套环。所述的导杆8为采用环氧树脂制作而成的导杆。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带磁屏蔽结构的高压开关柜非接触式电流测量装置，其特征在于，包括待测相位母排(1)、母排套环(2)、磁屏蔽体(3)、TMR电流传感器芯片(4)、磁屏蔽体套环(5)、PCB板套环(6)、PCB板(7)和导杆(8)；所述的待测相位母排(1)穿过磁屏蔽体(3)内部，所述的磁屏蔽体(3)左右两端面开孔作为屏蔽间隙，所述的TMR电流传感器芯片(4)安装在待测相位母排(1)与磁屏蔽体(3)的上部之间，所述的TMR电流传感器芯片(4)置于PCB板(7)上，所述的待测相位母排(1)通过母排套环(2)固定，所述的磁屏蔽体(3)通过磁屏蔽体套环(5)固定，所述的PCB板(7)通过PCB板套环(6)固定，所述的母排套环(2)、磁屏蔽体套环(5)、PCB板套环(6)通过导杆(8)连接。2.根据权利要求1所述的一种带磁屏蔽结构的高压开关柜非接触式电流测量装置，其特征在于，所述的TMR电流传感器芯片(4)为TMR7204
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C系列电流传感器。3.根据权利要求1所述的一种带磁屏蔽结构的高压开关柜非接触式电流测量装置，其特征在于，所述的磁屏蔽体(3)为采用镍铁坡莫合金制作而成的屏蔽体。4.根据权利要求1所述的一种带...

【专利技术属性】
技术研发人员：司文荣，陈川，钱森，鞠登峰，胡海敏，朱炯，杨剑，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：新型
国别省市：