一种可以测量小电流的电压测量及取能装置的制作方法

1.本发明属于电压传感器技术领域，具体是一种可以测量小电流的电压测量及取能装置。


背景技术：

2.电压传感器是能感受被测电压并转换成可用输出信号的传感器。在各种自动检测、控制系统中，常常需要对高速变化的交、直流电压信号作跟踪采集，对于比较复杂的电压波形作频谱分析。这类信号可能是高电压、大电流等强电，也可能是负载能力很差的弱电或幅值很小的信号。电压传感器的作用是自动检测电压，从而使我们能够对设备或系统的电压进行控制和显示，必要时采取过电压、欠电压等自动保护措施。现有的电压采集传感器在使用过程中，仅仅能实现电压的测量，无法实现电压取能从而输出直流电源，更无法同时兼顾线路电流信号的测量，即或同时实现电流测量，也大多数无法实现高低压隔离，同时大多数电压传感器内部发生故障时，测量线路很容易受到传感器自身故障的影响。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种可以测量小电流的电压测量及取能装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可以测量小电流的电压测量及取能装置，包括底座、小电流信号互感器线圈、取电容管帽和小电流信号输入接头，所述底座的内部左侧安装有小电流信号互感器线圈，底座内部的右侧分别设置有测量电容和取能电容；所述底座的上方安装有壳体，壳体的上方左右两侧分别设置有小电流信号输入接头和取电熔管帽，所述小电流信号输入接头与小电流信号互感线圈相连接；底座的右侧设置有输出信号接头；取电熔管帽经由壳体内部分别与测量电容和取能电容连接；测量电容和取能电容均接地；测量电容通过输出信号接头引出电压测量信号线，取能电容通过输出信号接头引出取能电源线。
5.进行电压测量时，将电压线通过取电容管帽的上方接入，通过输出信号接头输出出线，电压检测采用高压电容分压方式测量；取能部分采用高压电容限流，通过输出接头的输出电源线输出低压交流电源，可通过标准交流变压器转变为所需的直流电源。
6.进行电流测量时，需接入标准户外高压ct输出的二次侧小电流信号，通过小电流接线端子上方接入，通过输出信号接头输出电流信号线，小电流信号测量需经过底座内部的小电流信号互感器线圈，经高压隔离后输出二次电流信号完成电流测量和高低压隔离。
7.作为本发明的进一步方案：取电熔管帽下方设有熔管，熔管上端与取电熔管帽连接，熔管下端连接测量电容和取能电容。
8.熔管位于取电熔管帽下方，一旦终端发生问题或线路发生问题产生大电流时，熔断器自动熔断，则切断了线路与终端和大地的连接，确保线路正常运行。
9.与现有技术相比，本发明通过设置的熔断器能够在传感器内部发生故障时自动熔
断，保护10kv线路不受传感器自身故障的影响。同时本装置还能够实现故障隔离，将故障范围缩小，不影响其他设备线路等优点。
附图说明
10.图1为一种可以测量小电流的电压测量及取能装置的正面结构示意图。
11.图2为一种可以测量小电流的电压测量及取能装置的侧视结构示意图。
12.图3为一种可以测量小电流的电压测量及取能装置的俯视结构示意图。
13.图4为一种可以测量小电流的电压测量及取能装置的三维立体结构示意图。
14.图中：1、底座；2、测量电容；3、取能电容；4、小电流信号互感器线圈；5、固定孔；6、壳体；7、伞裙；8、取电容管帽；9、小电流信号输入接头；10、输出信号接头；11、接地螺钉。
具体实施方式
15.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
16.请参阅图1-4，一种可以测量小电流的电压测量及取能装置，包括底座1、小电流信号互感器线圈4、取电容管帽8和接地螺钉11；所述底座1的前后两侧边缘均设置有固定孔5，底座1的右侧设置有输出信号接头10，出线通过输出信号接头10引出，引出的出线包括电源线、电压测量信号线、电流测量信号线，底座1的侧面设置右侧接地螺钉11，底座1的内部左侧安装有小电流信号互感器线圈4，小电流信号互感器线圈4为高精度互感器线圈，其特殊的绕线结构骨架能够实现高低压隔离，底座1内部的右侧分别设置有测量电容2和取能电容3，取能电容3采用高压电容限流。
17.所述底座1的上方安装有壳体6，壳体6的外侧由上至下均布设置有多个伞裙7，壳体6内安装有熔断器，壳体6的上方左右两侧分别设置有小电流信号输入接头9和取电熔管帽8，电流信号接线从小电流信号输入接头9接入，电压线从取电容管帽8上接入。取电熔管帽8下方设有熔管，熔管上端与取电熔管帽8连接，熔管下端连接测量电容2和取能电容3。
18.本发明的工作原理是：首先将电流信号从小电流信号输入接头9的上方接入，将电压线通过取电容管帽8的上方接入，通过输出信号接头10输出出线，电压检测采用高压电容分压方式测量，内置具有高低压隔离装置的小电流信号互感器线圈，经物理隔离后输出低压二次侧电流模拟信号；取能部分采用高压电容限流，变压器、ac-dc，dc-dc、超级电容储能后供电输出；当传感器内部发生故障时，内置的熔断器会自动熔断，保护10kv线路不受传感器自身故障的影响。
19.本发明可应用于10kv线路的电压、电流测量和取能，利用标准户外一次互感器采集线路电流，将其二次电流信号线接入本发明的设置的小电流信号引线，经过内部的互感器线圈，能够实现高低压隔离；利用引线接入10kv电压接到取电熔管帽，通过设置的熔断器能够在传感器内部发生故障时自动熔断，保护10kv线路不受传感器自身故障的影响。
20.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。


技术特征：
1.一种可以测量小电流的电压测量及取能装置，包括底座（1）、小电流信号互感器线圈（4）、取电容管帽（8）和小电流信号输入接头（9），其特征在于，所述底座（1）的内部左侧安装有小电流信号互感器线圈（4），底座（1）内部的右侧分别设置有测量电容（2）和取能电容（3）；所述底座（1）的上方安装有壳体（6），壳体（6）的上方左右两侧分别设置有小电流信号输入接头（9）和取电熔管帽（8），所述小电流信号输入接头（9）与小电流信号互感线圈（4）相连接；底座（1）的右侧设置有输出信号接头（10）；取电熔管帽（8）经由壳体内部分别与测量电容（2）和取能电容（3）连接；测量电容（2）和取能电容（3）均接地；测量电容（2）通过输出信号接头（10）引出电压测量信号线，取能电容（2）通过输出信号接头（10）引出取能电源线。2.根据权利要求1所述的一种可以测量小电流的电压测量及取能装置，其特征在于，取电熔管帽（8）下方设有熔管，熔管上端与取电熔管帽（8）连接，熔管下端连接测量电容（2）和取能电容（3）。3.根据权利要求1所述的一种可以测量小电流的电压测量及取能装置，其特征在于，所述壳体（6）内安装有熔断器和小电流信号引线。4.根据权利要求3所述的一种可以测量小电流的电压测量及取能装置，其特征在于，所述小电流信号输入接头（9）通过小电流信号引线与小电流信号互感线圈（4）相连接。5.根据权利要求1所述的一种可以测量小电流的电压测量及取能装置，其特征在于，所述取能电容（3）采用高压电容限流。6.根据权利要求1所述的一种可以测量小电流的电压测量及取能装置，其特征在于，所述底座（1）的侧面设置接地螺钉（11）；测量电容（2）和取能电容（3）均通过接地螺钉（11）实现接地。7.根据权利要求1所述的一种可以测量小电流的电压测量及取能装置，其特征在于，所述小电流信号互感器线圈（4）为二次侧高精度互感器线圈。8.根据权利要求1所述的一种可以测量小电流的电压测量及取能装置，其特征在于，壳体（6）的外侧由上至下均布设置有多个伞裙（7）。9.根据权利要求1所述的一种可以测量小电流的电压测量及取能装置，其特征在于，所述输出信号接头（10）引出的出线包括取能电源线、电压测量信号线、电流测量信号线。10.根据权利要求1所述的一种可以测量小电流的电压测量及取能装置，其特征在于，所述底座（1）的前后两侧边缘均设置有固定孔（5）。

技术总结
本发明公开了一种可以测量小电流信号的电压测量及取能装置，属于电压采集传感器技术领域，包括底座，底座的内部左侧安装有小电流信号互感器线圈，底座内部的右侧分别设置有测量电容和取能电容；底座的上方安装有壳体，壳体内安装有熔断器和小电流信号引线，壳体的上方左右两侧分别设置有小电流CT信号输入接头和取电熔管帽。本发明可应用于10kV线路的电压、电流测量和取能，利用标准户外一次互感器采集线路电流，将其二次电流信号线接入小电流信号引线，经过内部的互感器线圈，能够实现高低压隔离；利用引线接入10kV电压接到取电熔管帽，通过设置的熔断器能够在传感器内部发生故障时自动熔断，保护10kv线路不受传感器自身故障的影响。障的影响。障的影响。


技术研发人员：郭亮 王建平 吕晨旭 黄少波
受保护的技术使用者：国网山西省电力公司忻州供电公司
技术研发日：2021.11.16
技术公布日：2022/4/1