本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中的電流測量和繼電保護，特別是一種柱上電流傳感器。

背景技術(shù)：

ZW20、FZW28、ZW32及類似ZW32系列柱上斷路器、負荷開關已廣泛應用于中國10kV架空配電線路及配網(wǎng)自動化領域。尤其是近幾年關于用戶“看門狗”開關的試點應用的成功，對于以后幾年上述開關的應用將有非常大的市場前景，以后每年中國柱上開關年需求大概在5-10萬臺。ZW20、FZW28、ZW32及類似ZW32系列柱上斷路器內(nèi)部均需要用到電流互感器、電壓互感器(內(nèi)、外部可選)，以實現(xiàn)線路保護功能，在配網(wǎng)自動化應用及用戶側(cè)自動分段器中對于內(nèi)部電流互感器、電壓互感器則有“剛性”需求，以實現(xiàn)配網(wǎng)自動化三遙功能或用戶側(cè)“看門狗”功能。其中最重要的是要用到零序電壓和電流互感器，由于傳統(tǒng)電磁傳感原理的電壓和電流互感器，體積龐大，質(zhì)量重，這對于柱上產(chǎn)品的安裝、維護都是個很大的問題，傳統(tǒng)電磁傳感原理的電壓存在著鐵磁諧振、爆炸的危害，電流互感器存在著鐵心飽和，尤其是最近幾年，柱上電壓互感器爆炸的現(xiàn)象較多；另外柱上傳統(tǒng)零序電壓和電流互感器精度很差，大多是大于3級精度，相序互感器和零序互感器不能集成在一起，形成一個獨立的產(chǎn)品，而是分散安裝，不能滿足用戶實現(xiàn)線路保護功能，不久的將來，柱上電壓、電流互感器一定還會需要有計量的精度等級才可以。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)應用電磁傳感原理的電壓和電流互感器在柱上斷路器開關使用時存在鐵磁諧振、爆炸的危害以及柱上傳統(tǒng)零序電壓和電流互感器的精度較差的問題，本發(fā)明的目的在于提出一種柱上電流傳感器，能夠有效消除鐵磁諧振，抗干擾能力較強，且精度等級高，完全能夠滿足計量的要求。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種柱上電流傳感器，其包括三個筒狀的絕緣套，所述絕緣套的管壁內(nèi)設置有容置空間，每一個所述絕緣套的容置空間內(nèi)均設置有傳感器，且所述傳感器與對應的所述容置空間的頂部之間均設置有絕緣件；相鄰的兩個所述絕緣套的容置空間之間均通過絕緣管連通，每一個所述絕緣管內(nèi)均設置有與對應的所述傳感器相連接的傳輸引線。

如上所述的柱上電流傳感器，其中，所述傳感器包括相序信號采集傳感器和設置于所述相序信號采集傳感器的下方的零序信號采集傳感器，所述絕緣件設置于所述零序信號采集傳感器的上方與所述容置空間的頂部之間。

如上所述的柱上電流傳感器，其中，所述相序信號采集傳感器和所述零序信號采集傳感器均為空心線圈，所述絕緣件為與所述空心線圈相匹配的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

如上所述的柱上電流傳感器，其中，所述相序信號采集傳感器和所述零序信號采集傳感器均為鐵芯線圈，所述絕緣件為與所述鐵芯線圈相匹配的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

如上所述的柱上電流傳感器，其中，所述相序信號采集傳感器、所述零序信號采集傳感器和所述絕緣件匹配設置于所述絕緣套的容置空間內(nèi)。

如上所述的柱上電流傳感器，其中，所述絕緣套包括絕緣凹槽和固定設置于所述絕緣凹槽的頂部的頂蓋，所述絕緣管和所述絕緣凹槽為一體結(jié)構(gòu)，且所述絕緣凹槽、所述頂蓋和所述絕緣管均是由硅橡膠制成的。

如上所述的柱上電流傳感器，其中，所述絕緣件是由環(huán)氧樹脂制成的。

如上所述的柱上電流傳感器，其中，所述傳輸引線包括與所述相序信號采集傳感器相連接的相序傳輸引線和與所述零序信號采集傳感器相連接的零序傳輸引線；三根所述相序傳輸引線和與位于中間的所述零序信號采集傳感器相連接的所述零序傳輸引線連接于外部，與位于兩側(cè)的所述零序信號采集傳感器相連接的兩根所述零序傳輸引線均與位于中間的所述零序信號采集傳感器連接。

如上所述的柱上電流傳感器，其中，所述傳輸引線為兩根雙屏蔽絞線。

如上所述的柱上電流傳感器，其中，三個所述絕緣套沿著直線順序設置，位于中間的所述絕緣套的容置空間還連通有不銹鋼彎管，三根所述相序傳輸引線和與位于中間的所述零序信號采集傳感器相連接的所述零序傳輸引線均通過所述不銹鋼彎管連接于外部。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的柱上電流傳感器采用了傳感器原理，完全擯除了傳統(tǒng)電磁傳感原理的電流互感器的使用缺點，能夠有效消除鐵磁諧振，抗干擾能力強；而且，所述柱上電流傳感器將所述傳感器容置于所述絕緣套的容置空間中，減小了所述柱上電流傳感器的體積，重量輕，安裝方便，而且完全可以滿足保護和計量精度等級的要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的部分剖視示意圖。

圖3是本發(fā)明的絕緣套與絕緣管的連接示意圖(剖視圖)。

圖4是本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)示意圖(側(cè)視圖)。

圖5是本發(fā)明的相序信號采集傳感器和零序信號采集傳感器的信號輸出示意圖。

附圖標記說明：

1、相序信號采集傳感器，2、零序信號采集傳感器，3、絕緣件，41、零序傳輸引線，42、相序傳輸引線，5、保護套，6、不銹鋼彎管，7、絕緣套，71、容置空間，8、絕緣管。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

如圖1至圖4所示，本發(fā)明提供了一種柱上電流傳感器，其包括三個筒狀的絕緣套7，所述絕緣套7的管壁內(nèi)設置有容置空間71，每一個所述絕緣套7的容置空間71內(nèi)均設置有傳感器，且所述傳感器與對應的所述容置空間71的頂部之間均設置有絕緣件3；相鄰的兩個所述絕緣套7的容置空間71之間均通過絕緣管8連通，每一個所述絕緣管8內(nèi)均設置有與對應的所述傳感器相連接的傳輸引線。

由上述可知，本發(fā)明的柱上電流傳感器采用了傳感器原理，完全擯除了傳統(tǒng)電磁傳感原理的電流互感器的使用缺點，能夠有效消除鐵磁諧振，抗干擾能力強；而且，所述柱上電流傳感器將所述傳感器容置于所述絕緣套7的容置空間71中，減小了所述柱上電流傳感器的體積，重量輕，安裝方便，而且完全可以滿足保護和計量精度等級的要求。

在一個優(yōu)選的實施方式中，所述傳感器包括相序信號采集傳感器1和設置于所述相序信號采集傳感器1的下方的零序信號采集傳感器2，所述絕緣件3設置于所述零序信號采集傳感器2的上方與所述容置空間71的頂部之間。所述柱上電流傳感器將所述相序信號采集傳感器1和所述零序信號采集傳感器2集成在一起，有效提高了集成度。

為了使本發(fā)明的柱上電流傳感器具有優(yōu)良的過載能力和長期運行穩(wěn)定性，可以采用羅氏空心線圈傳感原理或者低功耗發(fā)鐵芯線圈傳感原理。在一個具體的實施方式中，所述相序信號采集傳感器1和所述零序信號采集傳感器2均為空心線圈，所述絕緣件3為與所述空心線圈相匹配的環(huán)狀結(jié)構(gòu)?；蛘撸诹硪粋€具體的實施方式中，所述相序信號采集傳感器1和所述零序信號采集傳感器2均為鐵芯線圈，所述絕緣件3為與所述鐵芯線圈相匹配的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。具體的是，所述相序信號采集傳感器1、所述零序信號采集傳感器2和所述絕緣件3匹配設置于所述絕緣套7的容置空間71內(nèi)。

在一個可行的實施方式中，所述絕緣套7包括絕緣凹槽72和固定設置于所述絕緣凹槽72的頂部的頂蓋73，所述絕緣管8和所述絕緣凹槽72為一體結(jié)構(gòu)，且所述絕緣凹槽72、所述頂蓋73和所述絕緣管8均是由硅橡膠制成的。所述絕緣件3由環(huán)氧樹脂制成的。在成型過程中，先后將所述相序信號采集傳感器1和所述零序信號采集傳感器2匹配放置在敞開的所述絕緣凹槽72中，蓋上所述頂蓋73，所述絕緣凹槽72和所述頂蓋73之間的縫隙可以用粘接劑粘接，例如906粘接劑，然后使用填充的方式在所述零序信號采集傳感器2的上方與所述容置空間71的頂部之間設置所述絕緣件3，經(jīng)過8小時的后固化，所述絕緣件3成型。

在一個具體的實施方式中，所述傳輸引線包括與所述相序信號采集傳感器1相連接的相序傳輸引線42和與所述零序信號采集傳感器2相連接的零序傳輸引線41；三根所述相序傳輸引線42和與位于中間的所述零序信號采集傳感器2相連接的所述零序傳輸引線41連接于外部，與位于兩側(cè)的所述零序信號采集傳感器2相連接的兩根所述零序傳輸引線41均與位于中間的所述零序信號采集傳感器2連接。所述柱上電流傳感器將所述相序信號采集傳感器1和所述零序信號采集傳感器2集成在一起，共輸出4路信號，如圖5所示，圖中的電路A、電路B和電路C中，電流Ia、電流Ib和電流Ic分別通過電感CT1至CT6與電阻R1至R6發(fā)生感應，輸出三路相序電流信號和一路零序電流信號。由于所述相序信號采集傳感器1和與所述零序信號采集傳感器2均采用空心線圈或者鐵芯線圈，因此，這四路信號的精度都高于傳統(tǒng)電磁傳感原理的電流互感器。

在如圖1和圖2所示的一個可行的實施方式中，三個所述絕緣套7沿著直線順序設置，位于中間的所述絕緣套7的容置空間71還連通有不銹鋼彎管6，三根所述相序傳輸引線42和與位于中間的所述零序信號采集傳感器2相連接的所述零序傳輸引線41均通過所述不銹鋼彎管6連接于外部。具體的是三個所述絕緣套7外套設有保護套5，所述保護套5上設置有穿設所述不銹鋼彎管6的通孔。優(yōu)選地，所述保護套5是由硅橡膠制成的。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。