一种一体化电流隔离电子传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种一体化电流隔离电子传感器，属于电力自动化输变电交流大电流采集技术领域，包括，铜排；用于铜排上采集到的电压信号进行放大的信号放大电路；用于将信号放大电路的信号进行隔离的隔离输出电路；用于将电源电压隔离处理后提供给所述信号放大电路工作的电源稳压电路；其中，所述铜排为整体结构，该一体化电流隔离电子传感器，电气控制模块直接安装在铜排主体上，模块固定点即为采集信号输入端，高效节能

【技术实现步骤摘要】
一种一体化电流隔离电子传感器


[0001]本技术属于电力自动化输变电交流大电流采集
，具体涉及一体化电流隔离电子传感器
。

技术介绍

[0002]现在常用的大电流采集元件是交流互感器和电流分流器，在实际输送线路中要考虑多种负载，有的负载在启动时会有短时间
10
左右倍的额定电流，所以输送线路要能测到
12
倍的电流，例如
630A
等级的线路采集电流为
630*12=7560A
，所以此时选用的交流互感器或电流分流器是
6300A
等级的；
[0003]下面分析
6300A
电流等级的交流互感器和电流分流器工作时存在的缺陷
[0004] 一
、
交流互感器存在的缺点：
[0005] 1、
体积大：交流互感器是采用输入
6300A
，输出
5A
的变比方式，线圈电流
5A
匝数
1260
圈，为了在确保大电流输入时，输出线性不饱和，要采用大截面积的磁芯，和满足
5A
电流的粗漆包线绕制，做出的成品后体积大，成品尺寸达到
280*210*60
（
mm
）；
[0006] 2、
精度为
5%
，如果要达到更高的精度，磁芯材料的性能要提高，匝数要增加，生产成本要增加体积还会更大；
[0007] 3、
因输出为<br/>5A
电流形式，不能直接被计算机保护设备所识别和使用，还要经过二次处理变为计算机保护设备可识别弱电流或电压；
[0008] 4、
因生产要使用大量的磁铁芯材料
、
漆包线等有色金属造成生产成本高
、
产品份量重；
[0009]二
、
交流分流器如图1所示，其结构包括铜排和锰铜电阻片，存在的缺点：
[0010] 1、
体积大：分流器输入
6300A
，输出
75mV
的方式，做出的成品后体积大，成品尺寸达到
150*100*46
（
mm
）；
[0011] 2、
精度变差：电流
6300A
时输出
75mV
，而常规的工作电流在
630A
附近输出
7.5mV
，因幅值太小，传输线路距离长，在传输过程中受强电磁场干扰，使测量精度变差；
[0012] 3、
信号是直接输出，没有经过隔离处理不能直接送入计算机保护设备，还要经过二次电信号放大
、
隔离处理变为计算机保护设备可识别弱电流或电压；
[0013] 4、
消耗功率大
、
因输出
75mV
，在输送电流为
6300A
时，消耗功率
472.5VA
；
[0014] 5、
因在电流为
6300A
时，消耗功率
472.5VA
，产生热量高；
[0015] 6、
线路损耗大，为了采集
75mV
，采样方法有二种，1）在铜排上采样，因纯铜电阻率 0.01673 欧姆
.mm2/m
很小，需要在很长的铜排上才能满足
75mV
电压，2）使用锰铜采样电压减少产品的长度和体积，因锰铜电阻率 0.47 欧姆
.mm2/m
比较大，是铜排的
30
倍，在同等体积的情况下，锰铜采样线路损耗增加
30
倍；
[0016] 7、
因生产要使用大量的紫铜
、
锰铜等有色金属造成成本高
、
产品份量重；基于上述交流互感器和电流分流器存在诸多问题，需要研发一种新的低功耗
、
小体积
、
高精度
、
低温升
、
自带隔离输出的传感器来解决现有的问题
。

技术实现思路

[0017]本技术的目的在于提供一种一体化电流隔离电子传感器，以解决现有交流分流器存在的功耗大
、
体积大
、
精度低
、
温升高
、
输出幅值小干扰大
、
无法隔离的问题
。
[0018]0004.
为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种一体化电流隔离电子传感器，包括，
[0019]铜排；
[0020]用于电流输送作用以及在铜排预定的位置选取弱电压信号进行放大的信号放大电路；
[0021]用于接收所述信号放大电路送入的信号并隔离输出的隔离输出电路；
[0022]用于将电源电压隔离处理后送入所述信号放大电路的电源稳压电路；
[0023]其中，所述铜排为整体结构
。
[0024]0005.
优选的，所述电源稳压电路包括：将电源电压转换为直流电压的直流交流转换器
Z1、
用于将直流交流转换器
Z1
的直流电压送至隔离的变压器
B1
；
[0025]其中，所述直流电压经高频开关电源模块产生高频能量电压送入变压器
B1
隔离
。
[0026]0006.
优选的，所述信号放大电路包括：
[0027]运算放大器
A2、
与运算放大器相连接的电阻
R1、
电阻
R2
以及电阻
R3
；
[0028]其中，电阻
R1、
电阻
R2
分别与铜排相连接
。
[0029]0007.
优选的，所述隔离输出电路包括：
[0030]一端与信号放大电路相连接的电阻
R4、
与所述电阻
R4
另一端相连接的互感器
B2。
[0031]0008.
优选的，所述隔离输出电路还包括：一端与信号放大电路相连接的电阻
R5、
与所述电阻
R5
另一端相连接的互感器
B3
；
[0032]一端与信号放大电路相连接的电阻
R6、
与所述电阻
R6
另一端相连接的互感器
B4。
[0033]0009.
优选的，所述铜排设置有两个信号采样端，两个信号采样端通过两根采集杆分别与电阻
R1、
电阻
R2
相连接
。
[0034]0010.
优选的，所述采集杆的长度为
10mm。
[0035]0011.
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种一体化电流隔离电子传感器，其特征在于：包括，铜排；用于将所述铜排上采集到的电压信号进行放大的信号放大电路；用于接收所述信号放大电路送入的信号并隔离输出的隔离输出电路；用于将电源电压隔离处理后送入所述信号放大电路的电源稳压电路；其中，所述铜排为整体结构
。2.
根据权利要求1所述的一种一体化电流隔离电子传感器，其特征在于：所述电源稳压电路包括：将电源电压转换为直流电压的直流交流转换器
Z1、
用于电气隔离的变压器
B1
；其中，所述直流电压经高频开关电源模块产生高频能量电压送入变压器
B1
隔离
。3.
根据权利要求1所述的一种一体化电流隔离电子传感器，其特征在于：所述信号放大电路包括：运算放大器
A2、
与运算放大器相连接的电阻
R1、
电阻
R2
以及电阻
R3
；其中，电阻
R1、
电阻
R2
分别与铜排相连接
。4.
根据权利要求1所述的一种一体化电流隔离电子传感器，其特征在于：所述隔离输出电路包括：一端与信号放大电路相连接的电阻
R4、
与所述电阻
R4
另一端相连接的互感器
...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁声豪，鲁家银，
申请(专利权)人：南京瑞控电气有限公司，
类型：新型
国别省市：