用於相對介損及電容量比值測量的多功能電流信號取樣盒的製作方法

2023-09-22 08:05:50 1

用於相對介損及電容量比值測量的多功能電流信號取樣盒的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及電力系統測量工具，用於相對介質損耗因數及電容量比值測量過程中，具體為一種用於相對介損及電容量比值測量的多功能電流信號取樣盒。解決了目前電容型設備相對介質損耗因數和電容量比值測試時所用設備的優點不能同時兼顧的技術問題。一種用於相對介損及電容量比值測量的多功能電流信號取樣盒，包括一個殼體；還包括由外置傳感器單元、內置傳感器單元、電容末屏接線、接地線以及功能切換開關組成的測試單元；所述外置傳感器單元和內置傳感器單元均位於殼體內部。本實用新型結合了電容型設備相對介損因數及電容量比值測量過程中現有電流取樣單元的優點，整個裝置結構簡單，切換方便。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及電力系統測量工具，用於相對介質損耗因數及電容量比值測量過 程中，具體為一種用於相對介損及電容量比值測量的多功能電流信號取樣盒。 用於相對介損及電容量比值測量的多功能電流信號取樣盒

【背景技術】
[0002] 對於電容型互感器、耦合電容器及電容型套管等電容型設備而言，是通過電容分 布強制均壓的，其絕緣利用係數較高。但是由於受潮及外絕緣放電等絕緣缺陷會引起絕緣 介質損耗增加，導致擊穿。通過對其介電特性的監測，可以發現尚處於早期階段的絕緣缺 陷，tan δ是設備絕緣的局部缺陷中，由介質損耗引起的有功電流分量和設備總電容電流之 t匕，它對發現設備絕緣的整體劣化較為靈敏。
[0003] 現場進行電容型設備相對介質損耗因數和電容量比值測試需要獲得電容型設備 的末屏14 (電流互感器、變壓器套管或者)低壓端(耦合電容器、電容式電壓互感器）的接地 電流，但由於電容型設備的末屏（或低壓端）大都在其本體上的二次端子盒內或設備內部直 接接地，難以直接獲取其接地電流，因此需要預先對其末屏(或低壓端）接地進行改造，將其 引至容易操作的位置，並通過取樣盒將其引入到測試主機。現有的信號取樣盒主要有接線 盒型電流取樣單元和傳感器型電流取樣單元，但是由於原理和結構的差別都各有優缺點， 測量時不能同時兼顧二者的優點。因此可以考慮研製一種同時具備兩種功能的多功能信號 取樣盒，可以根據需要選擇任何一種功能進行信號取樣，也可以同時採用兩種取樣方式進 行比對測試，使測試結果更為準確。


【發明內容】

[0004] 本實用新型為解決目前電容型設備相對介質損耗因數和電容量比值測試時所用 設備的優點不能同時兼顧的技術問題，提供一種用於相對介損及電容量比值測量的多功能 電流信號取樣盒。
[0005] 本實用新型是採用如下技術方案實現的：一種用於相對介損及電容量比值測量的 多功能電流信號取樣盒，包括一個殼體；還包括由外置傳感器單元、內置傳感器單元、電容 末屏接線、接地線以及功能切換開關組成的測試單元；所述外置傳感器單元和內置傳感器 單元均位於殼體內部；外置傳感器單元採用接線盒型取樣單元；所述內置傳感器單元採用 有源電流傳感器；所述功能切換開關為三通式開關，三通式開關包括一個公共端以及以公 共端為軸等間距環繞公共端排列且轉動設在公共端上的三個接線端；按照逆時針方向，第 一接線端與接線盒型取樣單元電路輸入端的一端相連接，第二接線端與電容末屏接線相連 接，第三接線端與有源電流傳感器輸入端的一端連接；接線盒型取樣單元輸入端的另一端 和有源電流傳感器輸入端的另一端均通過接地線接地；外置傳感器單元的測量端與設置在 殼體外表面的外置傳感器信號通訊接口相連接，內置傳感器單元的測量端與設置在殼體外 表面的內置傳感器信號通訊接口相連接；所述功能切換開關還包括位於殼體外表面且轉動 設在公共端上的旋鈕；所述電容末屏接線以及接地線的另一端均伸出殼體。
[0006] 本實用新型提供了一種用於相對介損及電容量比值測量的多功能電流信號取樣 盒，可以實現內置傳感器和外置傳感器等兩種電流取樣模式。測試時通過專用測試電纜通 過外置傳感器信號通訊接口和/或內置傳感器信號通訊接口將電流引入帶電測試儀內部 的高精度穿心電流傳感器進行測量。內置傳感器本身自帶零磁通補償電路傳感器，測量時 直接用測試電纜從通訊接口引出測試信號即可。所述的接線盒型取樣單元為現有公知技 術，其內部電路的結構以及連接關係為本領域技術人員所熟知的。
[0007] 兩測試單元的聯接方式通過功能切換開關進行控制，方便選取其中任一種測試方 式進行電流信號的測試，也可同時選用兩種測試方式進行比對測試，保證測試的精度。
[0008] 本實用新型結合了電容型設備相對介損因數及電容量比值測量過程中現有電流 取樣單元的優點，研製了一種可以實現內外置傳感器取樣測試的多功能取樣盒，可以根據 現場情況方便的進行選擇，也可實現比對測試及內置傳感器校準等功能。整個裝置結構簡 單，切換方便，使用攜帶簡便，且生產成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1本實用新型所述的多功能電流信號取樣盒外觀圖。
[0010] 圖2本實用新型所述的多功能取樣盒內部原理圖。
[0011] 圖3功能切換開關的結構示意圖。
[0012] 1-殼體，2-功能切換開關，3-外置傳感器信號通訊接口，4-內置傳感器信號通訊 接口，5-保護壓板按鈕，6-操作刀閘按鈕，7-電容末屏接線，8-接地線，9-保護壓板，10-操 作刀閘，11-放電管，12-開路保護器，13-有源電流傳感器，14-末屏，a-第一接線端，b-第 二接線端，c-第三接線端，d-公共端。

【具體實施方式】
[0013] 一種用於相對介損及電容量比值測量的多功能電流信號取樣盒，包括一個殼體1 ; 還包括由外置傳感器單元、內置傳感器單元、電容末屏接線7、接地線8以及功能切換開關2 組成的測試單元；所述外置傳感器單元和內置傳感器單元均位於殼體1內部；外置傳感器 單元採用接線盒型取樣單元；所述內置傳感器單元採用有源電流傳感器13 ;所述功能切換 開關2為三通式開關，三通式開關包括一個公共端以及以公共端d為軸等間距環繞公共端 排列且轉動設在公共端d上的三個接線端；按照逆時針方向，第一接線端a與接線盒型取樣 單元電路輸入端的一端相連接，第二接線端b與電容末屏接線7相連接，第三接線端c與有 源電流傳感器13輸入端的一端連接；接線盒型取樣單元輸入端的另一端和有源電流傳感 器13輸入端的另一端均通過接地線8接地；外置傳感器單元的測量端與設置在殼體1外表 面的外置傳感器信號通訊接口 3相連接，內置傳感器單元的測量端與設置在殼體1外表面 的內置傳感器信號通訊接口 4相連接；所述功能切換開關2還包括位於殼體1外表面且轉 動設在公共端d上的旋鈕；所述電容末屏接線7以及接地線8的另一端均伸出殼體1。
[0014] 所述外置傳感器單元包括相互並聯的保護壓板9、操作刀閘10放電管11和開路保 護器12 ;殼體1外表面上設有控制保護壓板9及操作刀閘10的開合的保護壓板按鈕5和 操作刀閘按鈕6。
[0015] 下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0016] 如圖1所示，本實用新型所述取樣盒為一金屬外殼式裝置，在外殼表面分布有接 線端子（電容末屏接線7,接地線8)和操作按鈕(功能切換開關2、外置傳感器信號通訊接口 3、內置傳感器信號通訊接口 4,保護壓板按鈕5、操作刀閘按鈕6)等部件。
[0017] 結合圖2,即取樣盒內部原理圖對裝置的使用方法及功能進行說明。功能切換開 關2內部為一三通式結構，共有三個檔位可供切換，如圖所示的位置為並聯檔位，在該檔位 外置傳感器單元和內置傳感器單元可同時工作，該檔位可以作為內置傳感器單元的校準檔 位，通過外置傳感器單元的讀數與內置傳感器單元讀數比較對內置傳感器單元進行校準； 也可作為比對測試依據，如果兩個通訊接口的測試數據相差在1%以內，取兩個讀數的平均 值作為測試結果，如果測試偏差較大則要先對內置傳感器單元進行校準後才能繼續測試。 切換開關從並聯檔位左旋90°，即外置傳感器檔位，內部接線如圖所示，內部傳感器取樣單 元與電容末屏接線7斷開，只有左半部分電路可以正常工作。正常運行時保護壓板9和操 作刀閘10均閉合，構成雙重保護防止開路，開路保護器可以有效避免因末屏(或低壓端）引 線開端或測量引線損壞或誤操作所導致的末屏開路，保證信號取樣的安全性。測量過程中， 先按下保護壓板按鈕5斷開壓板內部連接片，將外置傳感器測試接線插入通訊接口 3中，接 著按下操作刀閘按鈕6斷開刀閘即可開始測量。切換開關從並聯檔位右旋90°，即內置傳 感器檔位，內置傳感器(取樣)單元採用有源電流傳感器13,內部含有零磁通補償電路，保持 鐵芯工作在接近理想的零磁通狀態，可以有效提高小電流傳感器的檢測精度，將測試接線 接到內置傳感器信號通訊接口 4上提取測試信號。
[0018] 所述的功能切換開關如圖3所示，為一可以繞公共端d轉動的呈倒T型的開關，共 有a、b、c三個接線端，第一、第二接線端之間呈90度，第二、第三接線端之間呈90度，通過 設在殼體1外部的旋鈕控制轉動，實現兩個傳感器單元之間的連接切換。
[0019] 取樣盒採用不鏽鋼外殼，具備防鏽、防潮及防腐性能，且便於安裝固定在被測設備 下方的支柱或支架上使用。
【權利要求】
1. 一種用於相對介損及電容量比值測量的多功能電流信號取樣盒，包括一個殼體（1); 其特徵在於，還包括由外置傳感器單元、內置傳感器單元、電容末屏接線（7)、接地線（8)以 及功能切換開關（2)組成的測試單元；所述外置傳感器單元和內置傳感器單元均位於殼體 (1)內部；外置傳感器單元採用接線盒型取樣單元；所述內置傳感器單元採用有源電流傳 感器（13);所述功能切換開關（2)為三通式開關，三通式開關包括一個公共端以及以公共 端（d)為軸等間距環繞公共端排列且轉動設在公共端（d)上的三個接線端；按照逆時針方 向，第一接線端（a)與接線盒型取樣單元電路輸入端的一端相連接，第二接線端（b)與電容 末屏接線（7)相連接，第三接線端（c)與有源電流傳感器（13)輸入端的一端連接；接線盒 型取樣單元輸入端的另一端和有源電流傳感器（13)輸入端的另一端均通過接地線（8)接 地；外置傳感器單元的測量端與設置在殼體（1)外表面的外置傳感器信號通訊接口（3)相 連接，內置傳感器單元的測量端與設置在殼體（1)外表面的內置傳感器信號通訊接口（4) 相連接；所述功能切換開關（2)還包括位於殼體（1)外表面且轉動設在公共端d上的旋鈕； 所述電容末屏接線（7)以及接地線（8)的另一端均伸出殼體（1)。
2. 如權利要求1所述的用於相對介損及電容量比值測量的多功能電流信號取樣盒，其 特徵在於，所述外置傳感器單元包括相互並聯的保護壓板（9)、操作刀閘（10)、放電管（11) 和開路保護器（12);殼體（1)外表面上設有控制保護壓板（9)及操作刀閘（10)的開合的保 護壓板按鈕（5 )和操作刀閘按鈕（6 )。
3. 如權利要求1或2所述的用於相對介損及電容量比值測量的多功能電流信號取樣 盒，其特徵在於，所述功能切換開關（2)的三個接線端呈倒"T"型排列；所述殼體（1)採用 不鏽鋼製成。
【文檔編號】G01R19/00GK203849316SQ201420274997
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月27日 優先權日:2014年5月27日
【發明者】賈晶晶, 範春燕, 白寶成, 高翠萍 申請人:國家電網公司, 國網山西省電力公司太原供電公司