一种用于穿心电流互感器的检测接线装置制造方法
【专利摘要】本发明公开的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置，包括电缆变比调节器、外部电缆、通过测试电流的进线端和出线端，所述电缆变比调节器包括万用开关和线圈形成电路，所述线圈形成电路具有第一外线接入端、第二外线接入端和与两外线接入端电连接的导线组，所述外部电缆的两端是与上述第一、第二外线接入端匹配插接的第一、第二可插拔连接头，所述外部电缆两端与线圈形成电路以错位形式电性连接而构成螺线圈，通过万用开关一侧端口连接线圈形成电路以选通外部电缆的导线接入数，万用开关另一侧端口并接后作为进线端。本发明使得穿心电流互感器进行一次通流试验无需独立发电机、大容量电流发生器，测试过程中外部电路无需反复拆接缠绕电流互感器。
【专利说明】—种用于穿心电流互感器的检测接线装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力设备的校准、检定与检测的装置领域，具体涉及一种用于穿心电流互感器的检测接线置。
【背景技术】
[0002]在发电、变电、输电、配电和用电的线路中电流大小差异悬殊，从几安到几千安都有，为了便于测量、保护和控制，需要转换为比较统一的电流，另外线路上的高电压如果直接测量是非常危险的，通过穿心电流互感器，可以起到电流变换和电气隔离作用。
[0003]穿心电流互感器是依据电磁感应原理，由闭合的铁心和绕组组成，具有一次侧绕组和二次侧绕组，一次侧绕组匝数很少，串接在被测电流线路中，二次侧绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中。电流互感器借助一次侧绕组和二次侧绕组的匝数比，根据电磁感应原理，将流过一次侧绕组的高电流转换成二次侧绕组的低电流，以便于测量仪表读出二次侧低电流，根据上述匝数比转换出高电流的数值。
[0004]穿心电流互感器广泛应用于发电厂和变电站计量、检测及线路保护中。在穿心电流互感器投运前，以及在一定的使用周期内对穿心电流互感器进行定检试验以确保穿心电流互感器正常工作，往往要进行一次通流试验。这种对穿心电流互感器的试验有两种一次通流的试验方式。第一种方式是在一次通流试验中直接通大电流，以100/5规格的穿心电流互感器为例，则一次通流实验中需要通过100安的大电流。此时，若采用独立发电机、大容量电流发生器进行一次通流试验，不仅所需的试验设备体积庞大，而试验现场的工作环境不能随时架设大型设备，而且试验成本大幅增加。第二种方式是增加一次侧绕接铁圈的匝数，然而采用多匝线圈的话，每次试验之前需要在一次侧反复绕接导线，当通流试验的一次电流变化范围较大的情况下，需在试验中途改变一次侧绕接匝数，这样反复的拆装线缆降低了工作效率。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的问题，提出一种一次侧接线装置，使得穿心电流互感器进行一次通流试验无需独立发电机、大容量电流发生器，且测试过程中仅需一次接线。
[0006]为达到上述发明的目的，本发明通过以下技术方案实现:
[0007]一种用于穿心电流互感器的检测接线装置，其特征在于:包括电缆变比调节器、夕卜部电缆以及外接测试电流的进线端和出线端，所述电缆变比调节器包括万用开关和线圈形成电路，所述线圈形成电路具有第一外线接入端、第二外线接入端和与两外线接入端电性连接的导线组，所述外部电缆的两端是与上述第一、第二外线接入端匹配插接的第一可插拔连接头和第二可插拔连接头，所述外部电缆两端与线圈形成电路以错位形式电性连接而构成螺线圈，通过万用开关一侧端口连接线圈形成电路以选通外部电缆的导线接入数，万用开关另一侧端口并接后作为进线端。
[0008]所述外部电缆与线圈形成电路的错位连接形式有如下两种:
[0009]第一种，所述第一、二可插拔连接头以及第一、二外线接入端均为同样数目PIN位的接插头，所述导线组从第一外线接入端的第一 PIN位至倒数第二 PIN位依次直连第二外线接入端的第二PIN位至最末PIN位,所述第二外线接入端的第一PIN位电连接出线端；所述外部电缆通过电缆内导线从第一可插拔连接头第一 PIN位至最末PIN位依次电性连接第二可插拔连接头的第一 PIN位至最末PIN位；第一可插拔连接头与第一外线接入端以及第二可插拔连接头与第二外线接入端均以相同PIN位顺序插合。
[0010]第二种，所述第一、二可插拔连接头以及第一、二外线接入端均为同样数目PIN位的接插头，所述外部电缆通过电缆内导线从第一可插拔连接头的第二 PIN位至最末PIN位依次电连接第二可插拔连接头的第一 PIN位至倒数第二 PIN位，第一可插拔的第一 PIN位电连接第二可插拔连接头的最末PIN位；所述导线组的第一外线接入端的第二 PIN位至最末PIN位依次对应电性连接第二外线接入端的第二 PIN位至最末PIN位，而第二外线接入端的第一 PIN位电连接出线端；第一可插拔连接头与第一外线接入端以及第二可插拔连接头与第二外线接入端均以相同PIN位顺序插合。
[0011]所述万用开关为2路选通开关、或者为3路选通开关、或者为4路选通开关、或者为更大路数的选通开关，选通开关同侧的第一个端口和其他位端口依次连接第一外线接入端相应数目的PIN位，另一侧的端口并接后连接进线端,总档位数则相对应为2档、3档、4档或者更多档位。
[0012]针对第一种错位连接方式，对应的万用开关为3路选通开关，包括端口 s-1、s-2、s_3、s_4、s-5和s-6,其中端口 s-1、s-2和s_3分别连接第一外线接入端的a_l位、a_10位和a-20位，端口 s-4、s-5和s_6并联后连接进线端，总档位数则为3档。
[0013]针对第二种错位连接方式，对应的万用开关为3路选通开关，包括端口 s-1、s-2、s_3、s_4、s-5和s-6,其中端口 s-1、s-2和s_3分别连接第一外线接入端的a_2位、a_10位和a-Ι位，端口 s-4、s-5和s-6并联后连接进线端，总档位数则为3档。
[0014]通过万用开关的至少两个端口依次连接第一外线接入端的两个PIN位，从而可以通过外部开关选择需要接入线圈的匝数，当实际工作中对电感器进行测试时，遇到调节一次侧电流的情况下，不必拆接更换线圈，只需选拨开关从而实现测试电流的大小选择。
[0015]上述的外部电缆包括有20根或30根或者其他根数的铜线，第一外线接入端和第二外线接入端与外部电缆的铜线数相对应为20PIN位或30PIN位或者为其他PIN位的接插头。
[0016]上述的第一外线接入端和第二外线接入端的外壳接地。
[0017]与现有技术相比，本发明具有如下优点:
[0018]本发明的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置，是在一次侧绕接电缆的基础上，在电缆中引入电缆变比调节箱，实现三档调节绕接电流感应器的一次侧线圈比例，从而满足一次通流试验中无需独立发电机、大容量电流发生器，且过程中仅需一次接线的要求，具有提高工作效率和降低测试成本的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置实施例1的整体电路图。
[0020]图2为本发明的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置实施例1的外部电缆结构图。
[0021]图3为本发明的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置实施例1的电缆变比调节箱电路图。
[0022]图4a为图3的电缆变比调节箱的第一外线接入端的放大示意图。
[0023]图4b为图3的电缆变比调节箱的第二外线接入端的放大示意图。
[0024]图5为图3的电缆变比调节箱的万用开关的接线示意图。
[0025]图6为本发明的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置实施例2的整体电路图。
[0026]图7为本发明的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置实施例2的外部电缆结构图。
[0027]图8为本发明的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置实施例2的电缆变比调节箱电路图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。
[0029]实施例1
[0030]请参阅图1，本发明的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置的实施例1，该接线装置是电缆变比调节箱I与外部电缆2构成的线圈回路，外部电缆2内部有多股导线，这些导线通过电缆变比调节箱I内部电路的连接后，形成具有多匝缠绕的线圈。
[0031]请进一步结合图2和图3，便于更清楚理解本实施例的具体结构和电性原理。
[0032]所述外部电缆2的两端为各设置一个第一可插拔连接头21和第二可插拔连接头22。该外部电缆2内的铜线数目可以为20根或者30根或者为其他根数。在本实施例中，外部电缆2选用20根最大载流量为20A、横截面积为2.5mm2的铜线，该外部电缆2不限于上述20根铜线，根据应用的需要，可以采用更多或更少根数的铜线。上述第一可插拔连接插头21、第二可插拔连接插头22相对应铜线数目，采用20PIN位的母型连接头，定义第一可插拔连接头21/第二可插拔连接插头22的各PIN位自上而下(以图的上下为参考)依次为A-1/B-1至A-20/B-20，上述外部电缆2内的铜线依次两端直接连接第一可插拔连接头21、第二可插拔连接插头22的同一顺序的PIN位，上述第一可插拔连接头21、第二可插拔连接插头22也可为公型连接头，且不限于20PIN位，根据外部电缆2内的铜线数目采用相应PIN位数的可插拔连接头。
[0033]所述电缆变比调节箱I由万用开关11和线圈形成电路12构成，电缆变比调节箱I还具有供测试电流流入流出的进线端13和出线端14，测试电流从该进线端13流入，从出线端14流出。
[0034]本实施例所述的线圈形成电路12包括第一外线接入端121、第二外线接入端122和导线组123，本实施例中上述第一外线接入端121与第二外线接入端122采用的可插拔的连接头，可与外部电缆2的第一可插拔连接头21、第二可插拔连接插头22的PIN位数目相匹配且可配套插接。
[0035]所述导线组123从第一外线接入端121的第一 PIN位至倒数第二 PIN位依次直连第二外线接入端122的第二 PIN位至最末PIN位，所述第二外线接入端122的最末PIN位与出线端14连接。以此错位连接的方式，当与外部电缆2连接形成回路时，能够实现电缆的内部导线错位连接而形成具有多匝缠绕的线圈。
[0036]在本实施例中采用20PIN位的连接头，参看图4a和图4b分别为第一外线接入端121和第二外线接入端122的放大示意图，第一外线接入端121与第二外线接入端122的各PIN位自上而下(以图的上下为参考)依次为a-1/bl至a-20/b20，所述的导线组123是采用错位连接方式连接第一外线接入端121与第二外线接入端122的一组导线，具体的，导线组123从a-Ι位直接连接b-2位、a-2位直接连接b_3位，依次类推，最后a_19位直接连接b-20位。第二外线接入端122的b-Ι位连接出线端14。同时，第一外线接入端121与第二外线接入端122的外壳同时接地。
[0037]所述万用开关11为2路选通开关、或者为3路选通开关、或者为4路选通开关、或者为更大路数的选通开关，选通开关同侧的第一个端口和其他位端口连接第一外线接入端121的第一位PIN位和其他需要接入的PIN位，总档位数则相对应为2档、3档、4档或者更多档位。本实施例米用的万用开关11为二路选通开关，包括端口 s_l、s_2、s_3、s_4、s_5、s-6,其中端口 s-l、s-2和s-3分别连接第一外线接入端121的a_l位，a_10位和a_20位，端口 s-4、s-5和s-6并联后连接进线端13。通过上述端口的连接，可以实现线圈匝数的三档调节，依次是XI，ΧΙΟ, X20,即I匝、10匝和20匝。上述万用开关11不限于三路选通开关，可以为二路或是多于三路的选通开关，相应的，该万用开关11可以实现线圈匝数更少或更多档数的调节功能。
[0038]上述的外部电缆2的第一可插拔连接头21连接变比调节箱的第一外线接入端121，第二可插拔连接头22连接第二外线接入端122，上述连接需对应PIN位顺序。
[0039]实施例2
[0040]请参阅图6，本发明的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置的实施例2，该实施例的接线装置的组成部件与实施例1相同，都是由电缆变比调节箱I与外部电缆2构成的线圈回路，外部电缆2内部有多股导线，这些导线通过电缆变比调节箱I内部电路的连接后，形成具有多匝缠绕的线圈。
[0041]与实施例1不同的地方，在于线路与端口的连接关系不同，具体参照图7和图8。
[0042]图7所示是本实施例2的外部电缆2，该外部电缆2的第二可插拔连接插头22的PIN位B-1至B-19依次通过电缆内的导线，电连接第一可插拔连接头21的PIN位A-2至A-20,而PIN位B-20与PIN位A-1电连接。
[0043]图8所示是本实施例2的电缆变比调节箱1，该电缆变比调节箱的第一外线接入端121的PIN位a-2至a_20依次与第二外线接入端122的PIN位b_2至b_20通过导线组123依次电连接。万用开关11的S-1端、S-2端和S-3端依次与第一外线接入端121的PIN位a-2、a_10和a-Ι电连接。
[0044]本发明一种用于穿心电流互感器的检测接线装置的实施例2除上述结构与实施例I不同外，其它结构相同。
[0045]该用于穿心电流互感器的检测接线装置的功能实现实施例1为例加以说明，实施例2的操作与实施例1一致而省略。操作如下:外部电缆2穿心绕接一圈待测试的穿心电流互感器后，引入测试电流。该测试电流从进线端13经万用开关11分接并联至第一外线接入端121，当万用开关11调制Xl档时，进线端13与第一外线接入端121的a_l位接通，电流经外部电缆2绕接穿心电流互感器I圈后流回出线端14，此时一次通流试验的电流与进线电流相同；当万用开关11调制XlO档时，进线端13与第一外线接入端121的a-ΙΟ位接通，电流经外部电缆2绕接穿心电流互感器10圈后流回出线端14，此时一次通流试验的一次电流为进线电流10倍；当万用开关11调至X20档时，进线端13与第一外线接入端121的a-20位接通，电流经外部电缆2绕接穿心电流互感器20圈后流回出现端14，此时一次通流试验的一次电流为进线电流20倍。通过上述万用开关11的档位选择，从而实现对进线电流放大变比的调节。
[0046]将本发明的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置，应用于穿心电流互感器一次侧的线圈绕接中，电缆变比调节箱I通过线圈形成电路12的错位连接方式和万用开关11的选位通入电流，从而实现三档调节进线电流倍率的功能，中途无需反复拆接电缆就可实现电流放大变比的功能，同时省去了体积庞大的电流发生器，有效降低一次通流试验的成本。
[0047]上述实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种用于穿心电流互感器的检测接线装置，其特征在于:包括电缆变比调节器、夕卜部电缆以及外接测试电流的进线端和出线端，所述电缆变比调节器包括万用开关和线圈形成电路，所述线圈形成电路具有第一外线接入端、第二外线接入端和与两外线接入端电性连接的导线组，所述外部电缆的两端是与上述第一、第二外线接入端匹配插接的第一可插拔连接头和第二可插拔连接头，所述外部电缆两端与线圈形成电路以错位形式电性连接而构成螺线圈，通过万用开关一侧端口连接线圈形成电路以选通外部电缆的导线接入数，万用开关另一侧端口并接后作为进线端。
2.根据权利要求1所述的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置，其特征在于:所述外部电缆与线圈形成电路的错位连接形式如下:所述第一、二可插拔连接头以及第一、二外线接入端均为同样数目PIN位的接插头，所述导线组从第一外线接入端的第一 PIN位至倒数第二 PIN位依次直连第二外线接入端的第二 PIN位至最末PIN位，所述第二外线接入端的第一 PIN位电连接出线端；所述外部电缆通过电缆内导线从第一可插拔连接头第一PIN位至最末PIN位依次电性连接第二可插拔连接头的第一 PIN位至最末PIN位；第一可插拔连接头与第一外线接入端以及第二可插拔连接头与第二外线接入端均以相同PIN位顺序插合。
3.根据权利要求1所述的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置，其特征在于:所述外部电缆与线圈形成电路的错位连接形式如下:所述第一、二可插拔连接头以及第一、二外线接入端均为同样数目PIN位的接插头，所述外部电缆通过电缆内导线从第一可插拔连接头的第二 PIN位至最末PIN位依次电连接第二可插拔连接头的第一 PIN位至倒数第二PIN位,第一可插拔的第一 PIN位电连接第二可插拔连接头的最末PIN位；所述导线组的第一外线接入端的第二 PIN位至最末PIN位依次对应电性连接第二外线接入端的第二 PIN位至最末PIN位,而第二外线接入端的第一 PIN位电连接出线端；第一可插拔连接头与第一外线接入端以及第二可插拔连接头与第二外线接入端均以相同PIN位顺序插合。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置，其特征在于:所述万用开关为2路选通开关、或者为3路选通开关、或者为4路选通开关、或者为更大路数的选通开关，选通开关同侧的第一个端口和其他位端口依次连接第一外线接入端相应数目的PIN位，另一侧的端口并接后连接进线端，总档位数则相对应为2档、3档、4档或者更多档位。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置，其特征在于:所述万用开关为3路选通开关，包括端口 s-l、s-2、s-3、s-4、s-5和s_6，其中端口 s-l、s_2和s_3分别连接第一外线接入端的a_l位、a_10位和a_20位,端口 s_4、s_5和s_6并联后连接进线端，总档位数则为3档。
6.根据权利要求1或3所述的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置，其特征在于:所述万用开关为3路选通开关，包括端口 s-l、s-2、s-3、s-4、s-5和s_6，其中端口 s-l、s_2和s_3分别连接第一外线接入端的a_2位、a-ΙΟ位和a_l位,端口 s_4、s_5和s_6并联后连接进线端，总档位数则为3档。
7.根据权利要求1至3任意一项所述的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置，其特征在于:所述外部电缆包括有20根或30根或者其他根数的铜线，第一外线接入端和第二外线接入端与外部电缆的铜线数相对应为20PIN位或30PIN位或者为其他PIN位的接插头。
8.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种用于穿心电流互感器的检测接线装置，其特征在于:所述第一外线接入端和第二外线接入端的外壳接地。
【文档编号】G01R35/02GK104237835SQ201410445834
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】吴志宇, 黎珏强, 韦鑫, 陈满江, 吕军蓉, 温才权, 全杰雄, 宋永佳, 禤海贞 申请人:中国南方电网有限责任公司超高压输电公司梧州局
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