專利名稱:高壓交流電流在線測量裝置的制作方法
本實用新型涉及一種交流電流在線測量裝置，具體地涉及高壓交流電流在線測量裝置，可適用于35千伏及其以下的高壓。
現(xiàn)有的交流電流在線測量裝置即電工常用的鉗形電流表，它可以在不斷開電路的情況下直接測量電流，鉗形電流表主要是由含可開閉的活動鐵芯的電流互感器和電流表所組成。該活動鐵芯覆有橡膠絕緣材料，在使用時，用手握緊扳手就可使鉗口張開，然后鉗到待測試的帶電導線上，再將鉗口閉合，夾住帶電導線，這時通過電流的導線相當于電流互感器的初級線圈，從而在電流互感器的次級線圈感應有電流，該電流流經(jīng)與次級線圈相連的電流表，通過電流表指示導線中流過的交流電流。但此鉗形電流表只能用于低壓交流電，而無法應用于高壓電流的測量，因為在測量高壓在線電流時，人體必須遠離高壓線路，才能保證測量者的人身安全，此時不可能用手去扳動鉗口去夾住高壓線，且觀察者距測量裝置很遠，也無法用肉眼讀出電流讀數(shù)。
本實用新型的目的是為了克服上述作為低壓交流電流在線測量裝置的鉗形電流表無法用于高壓交流電流在線測試的問題。在鉗形電流表的基礎(chǔ)上作出改進，以便提供能適用于高壓交流電流在線測試的裝置。
本實用新型所提供的高壓交流電流在線測量裝置具有用不會閉合的開口式交流電流感應線圈作成的交流電流傳感器，及能保持交流電流讀數(shù)的保持電路以貯存測得的電流值。
本實用新型提供的高壓交流電流在線測量裝置，包括電流量程選擇器，讀數(shù)指示器，其特征在于設有不會閉合的開口的交流電流傳感器，最高讀數(shù)保持電路，讀數(shù)復零器，可與高壓絕緣棒相連的連接裝置，及直流電流。
本實用新型所提供的高壓交流電流在線測量裝置還具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點，在裝上高壓絕緣棒后就能方便地接觸高壓線路進行測試，由于有電流讀數(shù)保持電路使電流讀數(shù)得以保持，其讀數(shù)可在離開高壓線路處在地面上進行讀數(shù)，故使用很方便，且本裝置為操作人員了解各種高壓線路上的在線電流情況及了解負載是否已完全切斷，提供了實用的裝置。這樣可避免在高壓負載未切斷情況下錯誤地拉閘而造成的嚴重事故。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1(a)為本實用新型的測量裝置的示意主視圖；圖1(b)為本實用新型的測量裝置的示意右視圖；圖2為本實用新型的測量裝置的交流電流傳感器的鐵芯及線圈的示意圖；圖3為測量裝置上的電流傳感器的外形結(jié)構(gòu)的另一實施例的主視圖；圖4為本實用新型的測量裝置的示意方塊圖；圖5(a)為本實用新型的一實施例的原理線路圖。
圖5(b)為另一實施例的原理線路圖。
參見圖1(a)、1(b)、圖2、圖3，圖中1為交流電流傳感器，大致呈C字形，12為帶有不會閉合開口的傳感器殼體，13為中央帶有凹槽的部分，12內(nèi)設有開口的鐵芯14和線圈15，該鐵芯和線圈四周可用絕緣材料包覆而形成殼體12，或放在空心殼體12內(nèi)，13上的凹槽在測試時與高壓線相接觸作為被測導線的定位凹口，a、G為線圈的兩接線端用以輸出感生電流，當測試時一相高壓線進到傳感器殼體12之間的凹槽13處時，在鐵芯15上有由高壓線電流所產(chǎn)生的磁通通過，由于該磁通是交變的，故a、G端輸出有與流經(jīng)高壓線的電流成比例的電壓。圖3為電流傳感器(含鐵芯)向一側(cè)開口的實施例，可經(jīng)其上的一側(cè)開口來鉤住高壓線，并且使其到達向下的凹槽13，顯然該開口也可開在與圖3中的開口相反的另一側(cè)。
在交流電流傳感器的下面的殼體7裝有對從傳感器來的電壓進行處理和測量的電路從圖1(a)中可以看出殼體7上裝有可讀數(shù)的電表2，右側(cè)為多擋開關(guān)3，主要用以改變量程；及作為讀數(shù)復零器的按鈕4，還裝有作為可與高壓絕緣棒(圖中未畫出)相連接的連接裝置的螺栓5及螺母6，通過對螺母6緊固，可將螺栓5緊緊地固定在殼體7的下板7上。螺栓5上的螺紋可與高壓絕緣棒連接。外殼12、7的材料可用ABS工程塑料、有機玻璃材料等制成。
參見圖4，圖4為本實用新型的測量裝置的原理方塊圖，其中31為交流電流傳感器、32為電流量程選擇器，33為最高讀數(shù)保持電路，34為讀數(shù)復零器，35為讀數(shù)指示器。當本測量裝置與高壓線相接觸后，感應有交流電壓，通過電流量程選擇器32后可使不同的量程的滿刻度輸出電壓相等。此輸出電壓與高壓電流成正比并送到最高讀數(shù)保持電路33，將電壓的最高讀數(shù)進行存貯以便在離開高壓線后再讀數(shù)。所存貯的電壓由讀數(shù)指示器35讀出，這樣就可以測出高壓電流的大小。讀數(shù)復零器34在每次測量前使用，用以放掉存貯的電壓，使其復零。以便能準確地進行測試。
參見圖5(a)、圖5(b)，圖中L為交流電流傳感器的線圈，以便取得與高壓電流成比例的電流，該電流通過選擇開關(guān)K1，流到相應的電阻(R1～R5中的一個電阻)后產(chǎn)生輸出電壓，對于各對應的滿刻度電壓都應是相等的。R1～R5上的電壓，送到最高讀數(shù)保持電路。最高讀數(shù)保持電路包括整流器T1，第一運算放大器U1，晶體二極管T3，貯能電容器C。在R1～R5中的任一電阻上所產(chǎn)生的電壓為交流電壓，該交流電壓經(jīng)整流器T1送到第一運算器U1的正端即同相輸入端，顯然用橋式整流器也是可以的。圖5中僅用T1作半波整流，而為了更可靠地吸收負半周的電壓而在第一運算放大器U1的同相輸入端對公共端G之間接上反向設置的二極管T2，顯然在第一運算放大器U1的同相輸入端對公共端G之間也可以接上電阻。測量起始時通過按下“復零”按鈕而使貯存電容器C旁路而放電，從而UdG＝0，d點的電壓為零，該點的電壓連到第一運算放大器U1的負端即反相輸入端，此時當a為正電位時，第一運算放大器U1的輸出電壓UeG為正電位且與a點與b點之間的電位差成正比，因而e點的正電位經(jīng)二極管T3向貯能電容C充電，電容C的電壓上升，但此時a，b之間電壓減小，待a、b之間的電位差為0時，第一運算放大器U1的輸出電壓為零，低于電容C兩端電壓，二極管T3不導通。故電容C的電壓能最終達到a點電壓的最大值，(即交流電壓的最大值，或者在高壓電流有變化時d點電壓也能停在最高讀數(shù)處，由于電容器C有貯存的作用，故電容C上的電壓能保持一段時間，能足夠滿足取下測量裝置進行讀數(shù)之用。按鈕K3與貯能電容C并聯(lián)，故按下該按鈕時電容器C上的電壓即因短接而被放掉。測量電容器C上的電壓裝置，可以用高阻電壓表、高阻抗的數(shù)字電壓表，也可以是圖5中例子，在電壓表與d點之間串接有第二運算放大器U2且該放大器U2的輸出端f與第二運算放大器U2的反相輸入端相連，這樣就成為傳遞系數(shù)為1，高阻抗輸入、而低阻抗輸出的電路，此電路也可用射極跟隨器等，其輸出端f與電壓表V相連。即可得到所要的讀數(shù)，以測定高壓線上電流的大小。此外直流VDD，(例如9伏)連到運算放大器U1、U2，使其正常工作。應用第二運算放大器U2后由于輸入阻抗高，而有利于延長貯能電容C的存電時間。如圖5(b)所示，在裝有第二運算放大器U2時，還可以將第一運算放大器U1的反相輸入端，經(jīng)電阻R6與第二運算放大器U2的輸出端f點相連，也可以不經(jīng)電阻直接相連，由于f點對G的電壓與電容C上的電壓相等，故其工作情況與圖5(a)者相同，這樣可以進一步減小負載對電容C的影響，此外電表還可以兩用，一是電流表A與電阻R7經(jīng)開關(guān)K2(放在“測量”位置)相串聯(lián)后作為測量電容C上的電壓之用，即相當于讀出高壓線上的電流，二是電流表A與電阻R8經(jīng)開關(guān)K2(放“校正”位置)串聯(lián)后連到直流電源，以測量該電源VDD的電壓，即指示作為直流電源的干電池的電壓，在因貯存時間長而電不足時可即時更換，以保證正常測量。K1、K2開關(guān)也可以通過使用雙層多擋開關(guān)而合用一只開關(guān)，如圖1所示的那樣。
在使用本實用新型的測量裝置時，先使電表讀數(shù)復零，再選擇適當量程，再通過連接裝置與多節(jié)高壓絕緣棒相連，然后手持絕緣棒，使高壓線位于測量裝置的電流傳感器的凹槽處，然后離開高壓線，在電表上的讀數(shù)即為高壓線上的電流讀數(shù)。本實用新型的測量裝置，測量范圍為多擋，從25安開始，最高量程可達1000安。
權(quán)利要求
1.一種高壓交流在線測量裝置，包括電流量程選擇器，讀數(shù)指示器，其特征在于設有不會閉合的開口的交流電流傳感器，最高讀數(shù)保持電路，讀數(shù)復零器，可與高壓絕緣棒相連的連接裝置，及直流電源。
2.如權(quán)利要求
1所述的測量裝置，其特征在于上述最高讀數(shù)保持電路包括整流器、第一運算放大器，晶體二極管及儲能電容器。
3.如權(quán)利要求
1所述的測量裝置，其特征在于上述交流電流傳感器的開口設在上部或在其一側(cè)面，其內(nèi)并設有可接納高壓線的凹槽。
4.如權(quán)利要求
2所述的測量裝置，其特征在于上述最高讀數(shù)保持電路與讀數(shù)指示器之間還連有具有高阻輸入、低阻輸出的特性的第二運算放大器。
5.如權(quán)利要求
4所述的測量裝置，其特征在于第二運算放大器的輸出端與第一運算放大器的反相輸入端相連。
專利摘要
一種高壓交流電流在線測量裝置，包括電流量程選擇器，讀數(shù)指示器，其特征在于設有不會閉合的開口的交流電流傳感器，最高讀數(shù)保持電路，讀數(shù)復零器，可與高壓絕緣棒相連的連接裝置及直流電流?？捎靡灾苯訙y試35千伏以下高壓線路上的在線電流，特別可在現(xiàn)場用以核對是否負載已確實切斷，這樣可避免在高壓負載未切斷的情況下因錯誤拉閘而造成的嚴重事故。由于設有最高讀數(shù)保持電路，故可在與高壓線路接觸后，取下來讀數(shù)。
文檔編號G01R19/00GK87207323SQ87207323
公開日1988年9月28日 申請日期1987年7月22日
發(fā)明者張國英, 周鋼 申請人:張國英, 周鋼導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan