CN203085344U - 一体化数字电流互感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一体化数字电流互感器，其包括两个开合式铁芯线圈、指示灯、通信接口、外壳体，该电流互感器内部设置了电路板。两个开合式铁芯线圈均采用开合式设计不用断开电缆即可安装在电缆上，其中一个开合式铁芯线圈为感应取电线圈，通过感应穿过铁芯线圈电缆周围的磁场产生电能供给电路板进行工作，其中另一个开合式铁芯线圈为检测线圈，检测穿过铁芯线圈电缆的电流值通过采样模块从而转换为与之对应的模拟信号，该模拟信号通过电路板的模数转换模块转换为数字信号后通过CAN控制器以数字信号传输出去。本实用新型由感应取电线圈供电，无需外部供电，且无需另外的采集模块可直接输出数字信号，提高测量精度的同时利于长距离传输。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电流互感器，尤其涉及一种一体化数字电流互感器。
背景技术
互感器是按比例变换电压或电流的设备，其功能是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压或标准小电流，以便实现测量仪表、保护设备、及自动控制设备的标准化、小型化。此外，互感器还可以用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。电流互感器是依据电磁感应原理进行电流转换的部件，广泛应用于电力系统中，起变流和电气隔离的作用。
目前使用的电流互感器一般为接线式或穿心式，其铁芯与外壳均为闭合式设置，铁芯为封闭的圆环形或方形。在安装时，必须将电缆拆开，也就是必须在断电后才能进行安装或拆除等作业，操作比较复杂，甚至会影响供电设备的正常运行，影响了人们的正常用电。
现有一般的电流互感器，其只能做到检测电缆运行电流值，并直接输出交流模拟量信号的功能。这个交流模拟量信号的数据传输距离很近无法进行远距离传输，必须通过另设的采集模块将模拟量信号转换为数字信号后才能进行远距离传输，设备成本较为昂贵。此外，由于模拟量信号在传输过程中会因为导线的长度不同产生不同程度的衰减，从而影响测量精度。同时，模拟量信号容易受到干扰，因此也会影响测量的真实性。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种一体化数字电流互感器，其由感应电流供电，无需外部供电，且直接输出数字信号无需采集模块，提高测量精度的同时利于长距离传输。[0006] 本实用新型公开了一体化数字电流互感器，其包括两个开合式铁芯线圈、指示灯、通信接口、外壳体，该电流互感器内部设置了电路板。两个开合式铁芯线圈均采用开合式设计不用断开电缆即可安装在电缆上，其中一个开合式铁芯线圈为感应取电线圈，通过感应穿过铁芯线圈电缆周围的磁场产生电能供给电路板进行工作，其中另一个开合式铁芯线圈为检测线圈，检测穿过铁芯线圈电缆的电流值通过采样模块从而转换为与之对应的模拟信号，该模拟信号通过电路板的模数转换模块转换为数字信号后通过CAN控制器以数字信号传输出去。
本实用新型采用开合式设计，塑料外壳的两半圆环形壳体通过紧固螺丝相互配合安装，形成一闭合圆环式，并使两个铁芯线圈闭合。
本实用新型内置的电路板上设置有整流电路、DC/DC转换电路，感应取电线圈将感应产生的电能通过整流电路和DC/DC转换电路输出稳定电压后，经过电源模块为整个电路板提供运行电源。
本实用新型采通信接口为采用CAN协议的CAN总线通信接口。
本实用新型采的两个铁芯线圈均包括两个相对设置的开合式半圆环铁芯，该两个铁芯均填充有绝缘塑料。
本实用新型中，所述一体化数字电流互感器内包括有两个铁芯线圈，该两个铁芯线圈均采用开合式铁芯设置，其中一铁芯为感应取电线圈，另一铁芯为检测线圈，该感应取电线圈与整流电路电性连接，检测线圈与采样模块电性连接。
本实用新型的一体化数字电流互感器，其选用超低功耗元件，实现了由感应电流供电，无需外部供电，直接输出数字信号无需采集控制器，确保原始信号没有衰减和干扰，提高测量精度的同时，极大的降低了工程难度和费用。
附图说明
图1为本实用新型一体化数字电流互感器一种具体实施例的外部结构示意图；
图2为图1中一体化数字电流互感器一种具体实施例的半剖面结构示意图；
图3为本实用新型中塑料外壳的剖面结构示意图；
图4为本实用新型一体化数字电流互感器一种具体实施例的模块示意图。
具体实施方式
如图1-4所示，本实用新型提供一种一体化数字电流互感器，其包括：外壳体3、设于外壳体3底部内的电路板6、设于外壳体3底部的指示灯1，、设于外壳体3内的两个铁芯线圈4、7，所述外壳体3底部上设置有外部通信接口2；电路板6上设有整流电路61、DC/DC转换电路62、电源模块63、采样模块64、数模转换模块65、运算分析模块66、CAN控制器67，外壳体3为两配合安装的半圆环形壳体，两个铁芯4、7均采用开合式铁芯设置，其中一铁芯4为感应取电线圈，另一铁芯7为检测线圈，该感应取电线圈4与整流电路61电性连接，检测线圈7与采样模块64电性连接，所述外部通信接口2通过CAN总线可与数据采集器连接。
其中，所述外壳体3上设有紧固螺丝5，外壳体3的两半圆环形壳体通过该紧固螺丝5相互配合安装，形成一闭合圆环。使用时，不需要剪断线缆即可将该一体化数字电流互感器通过两半圆环形壳体安装于电缆上面，使电流互感器形成一闭合的线圈，操作较为简单，极大的降低了施工难度，不会影响供电设备的正常运行。在本实用新型具体实施例中，所述外壳体3底部上还设有指示灯1，该指示灯1可以对一体化数字电流互感器的工作状态进行显示。
本实用新型的感应取电线圈4将感应到的电能通过整流电路61整流后变换为直流电源，该直流电源通过DC/DC转换电路62降压降至模数转换模块65等的相应工作电压后传输给电源模块63，由电源模块63对电路板6上的数模转换模块65、运算分析模块66、CAN控制器67提供正常的工作电源。
本实用新型的检测线圈7感应检测到电缆的运行电流后通过采样模块64采样后输出与运行电流相对应模拟量数据，通过模数转换模块65转换为数字信号，该数字信号在经过运算分析模块66进行数据分析校验后通过CAN控制器67以CAN总线的通信方式进行传输。该CAN总线的通信方式具有较高的信号传输速率，信号传输更加安全可靠。
作为本实用新型的一种选择性实施例，所述外部通信接口2为采用CAN协议的CAN总线通信接口，通过该通信接口可将数字信号远程传输至上位机监测设备，可以实现长达1公里的信号传输而没有任何损失，确保测量的真实性。
此外，本实用新型的两个铁芯4、7均包括两个相对设置的开合式半圆环铁芯，该两个铁芯4、7之间填充有绝缘塑料。，还可以在两个铁芯4、7之间填充树脂胶、硅胶、或橡胶等绝缘材料，确保该一体化数字电流互感器的电感应性能。
综上所述，本实用新型的一体化的数字电流互感器，其选用超低功耗元件，实现了由感应电流供电，无需外部供电，直接输出数字信号无需采集模块，确保原始信号没有衰减和干扰，提高测量精度的同时，极大的降低了工程难度和费用。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型后附的权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一体化数字电流互感器，其包括两个开合式铁芯线圈、指示灯、通信接口、外壳体，该电流互感器内部设置了电路板，两个开合式铁芯线圈均采用开合式设计不用断开电缆即可安装在电缆上，其中一个开合式铁芯线圈为感应取电线圈，通过感应穿过铁芯线圈电缆周围的磁场产生电能供给电路板进行工作，其中另一个开合式铁芯线圈为检测线圈，检测穿过铁芯线圈电缆的电流值通过采样模块从而转换为与之对应的模拟信号，该模拟信号通过电路板的模数转换模块转换为数字信号后通过CAN控制器以数字信号传输出去；一体化数字电流互感器由感应取电线圈供电，无需外部供电，且无需另外的采集模块可直接输出数字信号，提高测量精度的同时利于长距离传输。
2.如权利要求1所述的一体化数字电流互感器，其特征是采用开合式设计，塑料外壳的两半圆环形壳体通过紧固螺丝相互配合安装，形成一闭合圆环式，并使两个铁芯线圈闭合。
3.如权利要求1所述的一体化数字电流互感器，其特征是电路板上设置有整流电路、DC/DC转换电路，感应取电线圈将感应产生的电能通过整流电路和DC/DC转换电路输出稳定电压后，经过电源模块为整个电路板提供运行电源。
4.如权利要求1所述的一体化数字电流互感器，其特征是通信接口为采用CAN协议的CAN总线通信接口。
5.如权利要求1所述的一体化数字电流互感器，其特征是两个铁芯线圈均包括两个相对设置的开合式半圆环铁芯，该两个铁芯均填充有绝缘塑料。
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