CN203117262U - 一种在线检测电涌保护漏电流的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种在线检测电涌保护漏电流的装置，包括柔性罗氏线圈、运算放大器、电压跟随器、以及显示装置，所述的柔性罗氏线圈与电涌保护器以及接地相连，所述的运算放大器与柔性罗氏线圈相连，电压跟随器与运算放大器相连，显示装置与电压跟随器相连。本实用新型电路设计简单，读数直观，便于操作，通过采用柔性罗氏线圈，测量方便，非直接接触，工作安全，采用补偿电路，提高了测量精度，且电路工作性能稳定，灵敏度高，测量范围大，电路功耗小，能够直接采用充电电池供电。
Description
技术领域
本实用新型属于雷电科学技术领域，特别涉及一种在线检测电涌保护漏电流的装置。
背景技术
自20世纪80年代中期我国大量地在供电系统使用电涌保护器(SPD)，对雷电过电压及操作过电压的抑制发挥着重要作用。使用电涌保护器时，多数是由氧化锌压敏电阻(MOV)非线性零件作特为核心零件，MOV器件有着优越的特点：通流量大、非线性特点好、无续流等特点。但是因为MOV要长期承受系统运作电压的作用，SPD会发会发生阀片的变化，潮湿，污秽和过电压等因素的作用使SPD的功率和电流量增大，芯片会发生劣化，甚至导致爆炸，起火现象。社会上针对这些现象给予了高度关注，为了及时发现MOV的受潮，氧化和其他隐患，避免由事故造成的巨大损失，在提高MOV产品的可靠性，强化质量管理的同时，对MOV进行在线检测和状态诊断是非常有效的手段。对SPD进行在线检测的优点是不需要断电就可以对它的性能有所了解，并能发现它的隐患和缺陷，方便工作人员及时补救，避免在成经济损失，确保SPD正常运行。每年在雷雨季节前气象主管部门要对SPD进行检测，检测的项目主要是外观及脱机装置进行检测，还有对SPD的静态参数即参考电压和漏电流进行检查，这些检查不能完全说明SPD的实际情况，在此检测项目的基础上应增加SPD在线电压作用下的漏电流，能及时真实地反映SPD的运行情况。SPD的漏电流在线检测主要测量它在运行电压作用下的泄漏电流。因为泄露电流很大程度上可以反映SPD的运行状况。通过在线检测，不仅可以尽量地发现故障，排除故障，健全SPD的安全运行系统：而且对SPD泄露电流进行统计并实现数据分析，从而有效地检测SPD的内部缺陷，因此对SPD进行在线检测意义重大。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服上述问题，提供一种在线检测电涌保护漏电流的装置。
为达到上述目的，本实用新型采用的方法是：一种在线检测电涌保护漏电流的装置，包括柔性罗氏线圈、运算放大器、电压跟随器、以及显示装置，所述的柔性罗氏线圈与电涌保护器以及接地相连，所述的运算放大器与柔性罗氏线圈相连，电压跟随器与运算放大器相连，显示装置与电压跟随器相连。
作为本实用新型的一种改进，所述的柔性罗氏线圈还连接有一个电子补偿电路。
作为本实用新型的一种改进，所述的电子补偿电路包括放大电路、移相电路、滤波电路以及V/I转换电路。
本实用新型的有益效果是：
1、电路设计简单，读数直观，便于操作。
2、柔性罗氏线圈，测量方便，非直接接触，工作安全。
3、柔性罗氏线圈的设计，采用补偿电路，测量精度高。
4、电路工作性能稳定，灵敏度高，可以测量0～mA级的泄漏电流，测量范围大。
5、电路功耗小，直接采用充电电池供电。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图；
图2为本实用新型的罗氏线圈的原理图；
图3为本实用新型的电子补偿电路图；
图4为本实用新型的放大电路的原理图；
图5为本实用新型的移相电路的原理图；
图6为本实用新型的滤波电路的原理图；
图7为本实用新型的电路的原理图；
图8为本实用新型的电路图；
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做具体的说明。
如图1所述的一种在线检测电涌保护漏电流的装置，包括柔性罗氏线圈、运算放大器、电压跟随器、以及显示装置，所述的柔性罗氏线圈与电涌保护器以及接地相连，所述的运算放大器与柔性罗氏线圈相连，电压跟随器与运算放大器相连，显示装置与电压跟随器相连。
作为本实用新型的一种改进，所述的柔性罗氏线圈还连接有一个电子补偿电路。
柔性罗氏线圈的原理是电流传感器。电流传感器的误差主要是由于激磁电流存在而产生的，因此为了减少电流传感器的误差。目前，最直接的方式就是减少激磁电流，当电流传感器中激磁电流为零时，也就是说磁芯达到了“零磁通”状态，这时它是工作在磁化曲线的线性段，电流传感器的输出收到就不会放生畸变，能够保证良好的线性度，比差和角差均为零。柔性罗氏线圈在设计中使用外部电子补偿电路动态跟踪铁芯中激磁电流，同时又进行了补偿使得芯片中的磁通动态接近零。
如图2所示为本实用新型的罗氏线圈的原理图，其中N1和N2分别为一次、二次绕阻，N0为检测绕阻，N3为补偿绕阻，当没有补偿时，I1N1+I2N2=I0N1，当加入电子补偿后铁芯中L磁势平衡方程为I1N1+I′2N2+I3N3＝I′0N1，I′2为加入补偿后二次测的电流值，I3是由检测绕阻N0中的感应电势经补偿电子线路调节得到的，其大小与铁芯中激磁电流有一定关系，I′0为加入补偿线路后铁芯中激励电流，调节电子线路可满足I3N3＝I′0N1，此时I1N1+I′2N2＝0，N1和N2组成了零磁通电流互感器。铁芯的磁导率越高，则互感器的误差越小，精度越高，为了测量小电流，铁芯材料的初检磁导率越大越好，采用性价比高，稳定性较好的超级微晶合金材料作为铁芯材料，匝数取一次匝数为单匝，二次匝数取100-200匝，磁导率取(5-6)×104。R取510Ω。
如图3所示为本实用新型的电子补偿电路图，所述的电子补偿电路包括放大电路、移相电路、滤波电路以及V/I转换电路。
如图4所示为本实用新型的电子补偿电路中的放大电路的原理图，选用单运放集成电路TL061，它将精度高、功耗低、工作频率宽及使用简单等优点，仅仅使用一个外接电阻来测量增幅，增幅范围从1～1000倍。
如图5所示为本实用新型的电子补偿电路中的移相电路的原理图，移相电路的是用来改变V1的相位，调节输入到补偿绕阻N3中的电流I3的相位，这里使用等幅移相电路。
当R1=Rf时，频率特性为Ai＝V0/Vi=(R+jx)/(R-jx)=(R2-x2)/(R2+x2)+j×(2Rx)/(R2+x2)，其中x＝1/wc，幅频特性Av=1，幅频特性φ=-π-arctan((2Rx)/(R2-x2))，当选用不同的R，C时，可以调节相角φ在-180°到-360°的范围的变化。
如图6所示为本实用新型的电子补偿电路中的滤波电路的原理图，采用四阶低通滤波器，电路图为图6所示。根据四阶低通滤波器的设计方法，当截止频率为200Hz时，各个参数值为：R1＝30kΩ，R2＝62kΩ，R3＝12kΩ，R4＝27kΩ，C1＝6800pF，C2＝510pF，C3＝390pF，C4＝510pF。
图7为本实用新型的电子补偿电路中的V/I转换电路的原理图，所述的V/I转换电路由两个跨导运放(OTA)构成，其中
I3为V/I转换电路输出电流；Vy为V/I转换电流出入电压，IB1，IB2为OTA1，OTA2的偏置电流，设OTA1的偏置电阻为RB1，OTA2的偏置电阻为RB2，IB2/IB1=RB1/RB2，可以合理选择RB1，RB2和Zx的值的调节V/I之间的转换系数。
图8为本实用新型的电路图，其中R为柔性罗氏线圈的积分电阻，IC1、IC2由LM358构成的反相运算放大器，IC3构成电压跟随器，输出信号电压直接送到电压表表头显示，通过定标计数读出漏电流值的大小。
本实用新型的工作过程为：用柔性罗氏线圈从SPD的接地处取得泄漏电流值，利用电流对应的原理将泄漏电流耦合到二次线圈上，二次线圈输出的电压经过积分电阻的放大后，经过跟随器I将泄漏电流值直接显示出来。放大器、移相、滤波、V\I构成电子补偿电路，补偿电流强度，以减小电流互感器的测量误差。该原理可直接检测到MOA的泄漏电流，根据大小来判断MOA的运行状态。SPD发生劣化和受潮时，阻性泄露电流增加，当电流比过去增加1～2倍时，或超过20mA时，就会认为达到危险的边缘。
本实用新型的一种在线检测电涌保护漏电流的装置，电路设计简单，读数直观，便于操作，通过采用柔性罗氏线圈，测量方便，非直接接触，工作安全，采用补偿电路，提高了测量精度，且电路工作性能稳定，灵敏度高，测量范围大，电路功耗小，能够直接采用充电电池供电。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型所要求保护的范围。
Claims (3)
1.一种在线检测电涌保护漏电流的装置，其特征在于：包括柔性罗氏线圈、运算放大器、电压跟随器、以及显示装置，所述的柔性罗氏线圈与电涌保护器以及接地相连，所述的运算放大器与柔性罗氏线圈相连，电压跟随器与运算放大器相连，显示装置与电压跟随器相连。
2.根据权利要求1所述的一种在线检测电涌保护漏电流的装置，其特征在于：所述的柔性罗氏线圈还连接有一个电子补偿电路。
3.根据权利要求2所述的一种在线检测电涌保护漏电流的装置，其特征在于：所述的电子补偿电路包括放大电路、移相电路、滤波电路以及V/I转换电路。
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|---|---|---|---|---|
| CN103616549A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-03-05 | 国家电网公司 | 一种基于隔离式pcb型罗氏线圈的宽频小电流测量装置 |
| CN103983830A (zh) * | 2014-04-23 | 2014-08-13 | 南京信息工程大学 | 一种自动监测开关型电涌保护器续流的装置 |
| CN104345196A (zh) * | 2014-10-30 | 2015-02-11 | 南京信息工程大学 | 一种有源微弱工频电流感应线圈 |
| CN105606963A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-05-25 | 国网上海市电力公司 | 一种用于测量电缆泄漏高频电流的测试电路 |
| CN108802537A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-11-13 | 安徽诚意电气科技有限公司 | 一种浪涌保护器的智能检测方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103616549A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-03-05 | 国家电网公司 | 一种基于隔离式pcb型罗氏线圈的宽频小电流测量装置 |
| CN103983830A (zh) * | 2014-04-23 | 2014-08-13 | 南京信息工程大学 | 一种自动监测开关型电涌保护器续流的装置 |
| CN103983830B (zh) * | 2014-04-23 | 2016-06-08 | 南京信息工程大学 | 一种自动监测开关型电涌保护器续流的装置 |
| CN104345196A (zh) * | 2014-10-30 | 2015-02-11 | 南京信息工程大学 | 一种有源微弱工频电流感应线圈 |
| CN105606963A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-05-25 | 国网上海市电力公司 | 一种用于测量电缆泄漏高频电流的测试电路 |
| CN108802537A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-11-13 | 安徽诚意电气科技有限公司 | 一种浪涌保护器的智能检测方法 |
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