2以及一輸入電源83,所述第一三極管81的集電極電連接于所述輸入電源83的正接口 830,所述第二三極管82的集電極連接于所述輸入電源83的負(fù)接口 831,所述功率放大器8的輸出端分成兩路,一路連接于所述第一三極管81的基極,另一路連接于所述第二三級(jí)管的基極,所述第一三極管81的放大級(jí)分成兩路,一路連接于所述第二線圈繞組711的輸入端,另一路連接于所述第二三極管82的放大級(jí),所述電路采集模塊9包括一端連接于所述第二線圈繞組711輸出端的測(cè)量電阻Rl以及用于測(cè)量該測(cè)量電阻內(nèi)電流數(shù)值的電流表A,所述測(cè)量電阻Rl的另一端接地。當(dāng)避雷器漏電電流的直流信號(hào)經(jīng)過第一線圈繞組后在磁芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)被聚集到兩所述霍爾電路模塊上,由于該兩所述霍爾電路模塊的位置不同,因而產(chǎn)生不相等的霍爾電壓,兩所述霍爾電路模塊經(jīng)由電路并聯(lián)連接按照并聯(lián)電容的等效電路合成后,兩所述霍爾電路模塊產(chǎn)生的電壓信號(hào)的輸出值為兩霍爾電路模塊輸出值的算術(shù)平均值,該電壓信號(hào)的輸出值經(jīng)功率放大器導(dǎo)通作用使得第二線圈繞組上產(chǎn)生反向補(bǔ)償電流,補(bǔ)償電流產(chǎn)生的磁通與避雷器漏電電流所產(chǎn)生的磁通方向相反,當(dāng)二者實(shí)現(xiàn)磁平衡后,磁芯磁通為零,第二線圈繞組上補(bǔ)償電流再經(jīng)過電路采集模塊的測(cè)試后,即得出避雷器泄露電流的直流信號(hào)值,因而本發(fā)明一方面是采用非接觸式對(duì)避雷器漏電流進(jìn)行采集,從而可以保證采集單元能夠在復(fù)雜電磁場(chǎng)中進(jìn)行有效和穩(wěn)定地運(yùn)行,不僅耐壓能力得到很大地提升,而且能夠在過電壓下具有較強(qiáng)自恢復(fù)和自適應(yīng)能力。本發(fā)明另一方面是有設(shè)置兩個(gè)霍爾電路模塊,這樣的話這該兩個(gè)霍爾電路模塊內(nèi)的霍爾元件均可接成二種輸出形式,一種是傳感器的輸出是二個(gè)單霍爾輸出的算術(shù)平均值形式,該種方法適用于閉環(huán)霍爾電流傳感器模式,其能大幅度降低了傳感器的非線性度和位置誤差,提高了傳感器的抗干擾能力與量程范圍。另一種是兩個(gè)霍爾配合一定的元器件組成的傳感器,其輸出是差分形式。該種雙霍爾電流傳感器方案能夠從信號(hào)源頭上抑制溫度漂移和共模干擾,改善了電流傳感器的穩(wěn)定性和線性度,且具有自補(bǔ)償和線性校正的特征,可以對(duì)微安數(shù)量級(jí)的微弱電路信號(hào)進(jìn)行在線采集,并且可通過中央監(jiān)控裝置隨時(shí)監(jiān)控直流避雷器中漏電流、諧波以及靜電等的變化,可以有效防止避雷設(shè)備電信或電氣及電子機(jī)臺(tái)等設(shè)備因接地電阻值過高,影響雷擊的接地效果,有效地杜絕造成建筑物及人畜的損壞及傷亡,并且有利于延長(zhǎng)避雷器的使用壽命。本實(shí)施例還利用雙霍爾元件為核心敏感元件用于隔離檢測(cè)電流的模塊化產(chǎn)品,由于霍爾元件本身能夠產(chǎn)生霍爾效應(yīng),因而它的工作原理是采用磁平衡式原理,即當(dāng)電流流過一根長(zhǎng)的直導(dǎo)線時(shí),在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)的大小與流過導(dǎo)線的電流大小成正比,這一磁場(chǎng)可以通過霍爾元件來聚集,然后用雙霍爾元件進(jìn)行檢測(cè),由于磁場(chǎng)的變化與雙霍爾元件的輸出電壓信號(hào)有良好的線形關(guān)系,因此可利用雙霍爾元件測(cè)得的輸出信號(hào),直接反應(yīng)出導(dǎo)線中的電流大小,并且雙霍爾元件的優(yōu)勢(shì)在于它的準(zhǔn)確度更高,響應(yīng)更快,溫漂小,特別是在復(fù)雜電場(chǎng)環(huán)境下,雙霍爾元件具有較強(qiáng)的抗磁化和抗極化的特性,因而可以實(shí)現(xiàn)交流、直流、脈沖信號(hào)等的精確和穩(wěn)定測(cè)量。
[0040]參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4和圖5。所述電橋73包括兩并聯(lián)設(shè)置的電阻對(duì)730和電阻對(duì)731,該電阻對(duì)730和電阻對(duì)731的一側(cè)的接點(diǎn)連接于一霍爾電路模塊72中霍爾元件720與調(diào)整電阻722中間的接線處,該電阻對(duì)730和電阻對(duì)731的另一側(cè)的接點(diǎn)連接于另一霍爾電路模塊72中霍爾元件720與調(diào)整電阻722中間的接線處,電阻對(duì)730和電阻對(duì)731各包括兩個(gè)串聯(lián)設(shè)置的電阻733,并且電阻對(duì)730中兩串聯(lián)設(shè)置的電阻733接線的中間與另一電阻對(duì)731中兩串聯(lián)設(shè)置的電阻733接線的中間電連接。
[0041]參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4和圖6。所述環(huán)形殼體70包括一屏蔽殼體701以及設(shè)置于該屏蔽殼體701外側(cè)的絕緣殼體702,所述磁芯71包括兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的弧形芯塊714以及一固定管715,兩弧形芯塊714各以一端相互抵接,并且在該抵接位置的兩側(cè)通過所述固定管715套上,所述弧形芯塊714為納米非晶材料制成的弧形芯塊714,所述固定管715為納米非晶材料固定管715。電流傳感器由納米非晶材料、雙霍爾元件、納米非晶材料固定管和屏蔽外殼構(gòu)成。為了方便安裝,我們將納米非晶材料做成HALF結(jié)構(gòu)。在納米非晶材料安裝完畢之后使用固定管固定,以保證傳感器在工作時(shí)該材料能夠較好的對(duì)接。本發(fā)明在選擇磁性材料時(shí),充分考慮到了大電流沖擊的問題。所以我們選擇納米非晶和非晶軟磁作為電流傳感器的磁芯材料。非晶軟磁和納米非晶材料具有很好的恢復(fù)能力,在承受瞬間的大電流沖擊之后,可以很好的恢復(fù)。
[0042]參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4和圖5。所述磁芯71的開口處形成有一氣隙718,兩所述霍爾電路模塊72平行間隔布置于該氣隙內(nèi),所述固定管715所占據(jù)的體積為所述容置空間700體積的四分之一,位于所述固定管715 —側(cè)的弧形芯塊714中未套上固定管715的部分所占據(jù)的體積為所述容置空間700體積的三分之一,位于所述固定管715另一側(cè)的弧形芯塊714中未套上固定管715的部分所占據(jù)的體積為所述容置空間700體積的三分之一,所述第二線圈繞組711包括上第二線圈繞部以及下第二線圈繞部,所述上第二線圈繞部繞設(shè)于位于所述固定管715 —側(cè)的弧形芯塊714中未套上固定管715的部分,所述下第二線圈繞部繞設(shè)于位于所述固定管715另一側(cè)的弧形芯塊714中未套上固定管715的部分,所述上第二線圈繞部和下第二線圈繞部相互電連接,所述第一線圈繞組710繞設(shè)于所述固定管715的外側(cè)。
[0043]參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4和圖6。所述避雷器電流的引出導(dǎo)線上加裝有惰性氣體二極管以及TVS 二極管,該TVS 二極管反向串聯(lián)接地。本實(shí)施例在所有引入導(dǎo)線、引出導(dǎo)線和其他有必要的部分均可選擇加裝惰性氣體二極管和TVS 二極管防止大電流破壞電路系統(tǒng)。由于TVS 二極管啟動(dòng)時(shí)間快,但是放電持續(xù)能力較差;而惰性氣體二極管的啟動(dòng)時(shí)間慢,放電持續(xù)能力強(qiáng)。所以兩者同時(shí)使用能夠很好的解決電路保護(hù)問題。
[0044]參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4和圖5。所述磁芯71上加載有交流信號(hào)。通過在磁芯71上加載上交流信號(hào)之后,磁芯71的磁通密度將在正向和反向來回充磁和退磁,在這個(gè)過程會(huì)打斷外部電磁場(chǎng)對(duì)磁性材料的磁極化過程。所以可以很好的避免磁性材料的磁極化。有利于提高本發(fā)明的檢測(cè)精度和使用壽命。
[0045]參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4和圖5。所述環(huán)形殼體70套設(shè)在避雷器的地線16上并且其包括可相互拆卸的左半殼體705以及右半殼體706。
[0046]參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4和圖6。當(dāng)避雷器漏電電流的直流信號(hào)經(jīng)過第一線圈繞組后在磁芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)被聚集到雙霍爾元件上,雙霍爾感應(yīng)到這部分磁通密度之后將產(chǎn)生電壓,雙霍爾元件產(chǎn)生的電壓信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器的放大作用來完成對(duì)輸入電源的放電控制,使得輸入電源的正接口向第二線圈繞組上輸出反向補(bǔ)償電流,補(bǔ)償電流產(chǎn)生的磁通與避雷器漏電電流所產(chǎn)生的磁通方向相反,通過運(yùn)算放大器對(duì)反向補(bǔ)償電流的控制,使磁芯中的磁通密度始終為定值,此時(shí)第二線圈繞組上補(bǔ)償電流再經(jīng)過測(cè)量電阻Rl的后輸入到地面,通過電流表對(duì)測(cè)量電阻Rl內(nèi)流通的電流數(shù)值,并根據(jù)該電流數(shù)值進(jìn)行比例運(yùn)算即得出避雷器泄露電流的直流信號(hào)值,以上檢測(cè)過程不僅電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制備成本低,而且檢測(cè)準(zhǔn)確性高、能夠保證信號(hào)檢測(cè)精度。
[0047]另外,由于復(fù)雜的電磁場(chǎng)除了會(huì)對(duì)磁芯造成磁極化的影響外,還可能影響電子電路的穩(wěn)定工作。所以本發(fā)明還會(huì)從布線方式,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和外殼處理方面實(shí)現(xiàn)電磁隔離,去耦濾波等功能,從而使系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。通過設(shè)置屏蔽殼體和絕緣殼體,有利于減少了磁芯的漏磁量,相應(yīng)提高測(cè)量精度,同時(shí)也可有效屏蔽周邊電磁場(chǎng)的干擾,減少測(cè)量誤差。
[0048]參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4和圖5。本實(shí)施例對(duì)應(yīng)的特高壓直流避雷器泄露電流的在線偵測(cè)方法,包括以下步驟:
a、判斷是否對(duì)電流進(jìn)行信號(hào)采集,當(dāng)避雷器電流高于預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí),TVS 二極管可以迅速啟動(dòng)進(jìn)行釋放電流,之后惰性氣體二極管進(jìn)行啟動(dòng),持續(xù)釋放電流。
[0049]b、對(duì)電流進(jìn)行信號(hào)采集,當(dāng)避雷器漏電電流的直流信號(hào)經(jīng)過第一線圈繞組710后在磁芯71中產(chǎn)生的磁場(chǎng)被聚集到雙霍爾元件720上,由于該兩所述霍爾元件720的位置不同,因而產(chǎn)生不相等的霍爾電壓,兩所述霍爾電路模塊72經(jīng)由電路并聯(lián)連接按照并聯(lián)電容的等效電路合成后,兩所述霍爾電路模塊72產(chǎn)生的電壓信號(hào)的輸出值為兩霍爾電路模塊72輸出值的算術(shù)平均值,雙霍爾元件720產(chǎn)生的電壓信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器80的放大作用來完成對(duì)輸入電源83的放電控制,使得輸入電源83的正接口 830向第二線圈繞組711上輸出反向補(bǔ)償電流,補(bǔ)償電流產(chǎn)生的磁通與避雷器漏電電流所產(chǎn)生的磁通方向相反,通過運(yùn)算放大器80對(duì)反向補(bǔ)償電流的控制,使