一种温度补偿型电流互感器、电气设备检测系统及方法与流程

本发明涉及电气设备检测，特别是一种温度补偿型电流互感器、电气设备检测系统及方法。

背景技术：

1、在电力、电子和通信等领域中，电气设备的状态监测和维护至关重要。传统的电气设备状态检测主要依赖于外部设置的电流互感器和人工巡检。对于供电电流采集往往忽略了温度影响，存在实时性差、测量误差大、成本高等问题。在对电气设备进行状态评估时，仅涉及供电电流的采集，数据单一，缺少对设备内部的检测，无法准确的对电气设备的运行状态作出准确评价。另外实时性差，在数据异常时，无法及时提醒用户进行相应的维护和处理。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术中存在的问题，提出了本发明。

2、本发明第一个目的是提供一种温度补偿型电流互感器，能够考虑到温度对采集电流的影响，并对感测电流进行实时的温度补偿，提高电气设备电流数据的采集精度。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种温度补偿型电流互感器，其包括，铁芯，其形状为环形；导电光纤，其均匀地缠绕在所述铁芯上；转接端子，其分别与所述导电光纤的两端连接；所述导电光纤包括由内向外依次设置的纤芯、包层、金属层以及绝缘层，所述纤芯的折射率大于包层的折射率；所述转接端子包括空心柱体，所述空心柱体的内部形成有空腔，所述空心柱体的内壁与所述金属层的外壁配合。

4、作为本发明所述温度补偿型电流互感器的一种优选方案，其中：在所述空心柱体的所述空腔内还设置有第一限位环、第二限位环、透镜组以及窗片，所述第一限位环与所述导电光纤的所述金属层抵接，所述透镜组设置于所述第一限位环与第二限位环之间，所述窗片紧贴所述第一限位环和所述第二限位环且靠近所述透镜组的一侧。

5、作为本发明所述温度补偿型电流互感器的一种优选方案，其中：在所述空心柱体的外部还设置有接线端子，所述接线端子通过导线与所述第一限位环连接，所述导线设置于所述空心柱体的内部。

6、作为本发明所述温度补偿型电流互感器的一种优选方案，其中：所述金属层包括内层和外层，所述内层与所述外层的材料不同，所述内层的材料为金，厚度为0.1～0.3mm，所述外层的厚度为0.8～1.2mm，所述纤芯的材料为锗硅，直径为30～80μm，所述包层的材料为硼硅，直径为100～150μm。

7、本发明的另一个目的是提供一种电气设备检测系统，其能够准确反映电气设备的运行状态。系统包括电路增益模块检测模块，其接入电气设备，实时采集所述电气设备内检测电路的输入信号及输出信号并计算输入信号与输出信号的比值，获得电路增益信息；上述温度补偿型电流互感器，其设置在供电电线外侧，用于实时采集电气设备的供电电流数据；处理模块，分别连接所述电路增益检测模块及所述温度补偿型电流互感器，采集所述电路增益信息及所述供电电流数据，对所述电路增益信息和所述供电电流数据进行综合分析，并得出评价参数；检测模块，用于根据所述评价参数判断设备的运行状态；其中，所述输入信号和所述输出信号的类别为电流、电压或功率信号

8、作为本发明所述电气设备检测系统的一种优选方案，其中：所述评价参数的计算公式为：

9、pi＝(ai/bi)2/(ai-1/bi-1)2

10、其中，pi为所述评价参数，ai为所述电路增益信息，bi为所述供电电流数据，i为1，2，3…n。

11、作为本发明所述电气设备检测系统的一种优选方案，其中：所述检测模块还设置有无线发射端子，用于连接远程监控终端，所述远程监控终端能够查看所述电气设备的状态信息和历史数据。

12、本发明的第三个目的是提供一种电气设备检测方法，其适用于上述的电气设备检测系统，方法包括：实时采集电气设备内检测电路的输入信号及输出信号，并计算所述输入信号与所述输出信号的比值，获得电路增益信息；实时采集所述电气设备的供电电流数据；对所述电路增益信息和所述供电电流数据进行综合分析，并得出评价参数；根据所述评价参数判断所述电气设备的运行状态；其中，所述输入信号与所述输出信号的种类为电流、电压或功率信号。

13、作为本发明所述电气设备检测方法的一种优选方案，其中：对所述电路增益信息和所述供电电流数据进行综合分析包括定义电路增益信息为pi，则所述电路增益信息为pi的计算公式为：

14、pi＝(ai/bi)2/(ai-1/bi-1)2

15、其中，pi为所述评价参数，ai为所述电路增益信息，bi为所述供电电流数据，i为1，2，3…n。

16、作为本发明所述电气设备检测方法的一种优选方案，其中：根据所述评价参数判断设备的运行状态包括通过校正实验获得设备正常运行时参数范围，并在pi超出该范围时，判断设备运行异常。

17、本发明有益效果为：本发明采用温度补偿型电流互感器，考虑温度对采集电流的影响，并对感测电流进行实时的温度补偿，提高了电气设备电流数据的采集精度；通过实时采集电气设备的电路增益以及供电电流数据，建立基于电路增益变化与供电电流波动的评价参数，准确反映电气设备的运行状态。

技术特征：

1.一种温度补偿型电流互感器，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的温度补偿型电流互感器，其特征在于：在所述空心柱体(301)的所述空腔(301a)内还设置有第一限位环(302)、第二限位环(303)、透镜组(304)以及窗片(305)，所述第一限位环(302)与所述导电光纤(200)的所述金属层(203)抵接，所述透镜组(304)设置于所述第一限位环(302)与第二限位环(303)之间，所述窗片(305)紧贴所述第一限位环(302)和所述第二限位环(303)且靠近所述透镜组(304)的一侧。

3.如权利要求2所述的温度补偿型电流互感器，其特征在于：在所述空心柱体(301)的外部还设置有接线端子(306)，所述接线端子(306)通过导线(307)与所述第一限位环(302)连接，所述导线(307)设置于所述空心柱体(301)的内部。

4.如权利要求1所述的温度补偿型电流互感器，其特征在于：所述金属层(203)包括内层(203a)和外层(203b)，所述内层(203a)与所述外层(203b)的材料不同，所述内层(203a)的材料为金，厚度为0.1～0.3mm，所述外层(203b)的厚度为0.8～1.2mm，所述纤芯(201)的材料为锗硅，直径为30～80μm，所述包层(202)的材料为硼硅，直径为100～150μm。

5.一种电气设备检测系统，其特征在于：包括，

6.如权利要求5所述的电气设备检测系统，其特征在于：所述评价参数的计算公式为：

7.如权利要求6所述的电气设备检测系统，其特征在于：所述检测模块(600)还设置有无线发射端子(601)，用于连接远程监控终端(700)，所述远程监控终端(700)能够查看所述电气设备的状态信息和历史数据。

8.一种电气设备检测方法，其特征在于：适用于如权利要求5～7任一所述的电气设备检测系统，所述检测方法包括，

9.如权利要求8所述的电气设备检测方法，其特征在于：对所述电路增益信息和所述供电电流数据进行综合分析包括定义电路增益信息为pi，则所述电路增益信息为pi的计算公式为：

10.如权利要求9所述的电气设备检测方法，其特征在于：根据所述评价参数判断设备的运行状态包括通过校正实验获得设备正常运行时参数范围，并在pi超出该范围时，判断设备运行异常。

技术总结本发明公开了一种温度补偿型电流互感器、电气设备检测系统及方法，涉及电气设备检测领域，温度补偿型电流互感器包括铁芯，其形状为环形；导电光纤，其均匀地缠绕在所述铁芯上；转接端子，其分别与所述导电光纤的两端连接；所述导电光纤包括由内向外依次设置的纤芯、包层、金属层以及绝缘层，所述纤芯的折射率大于包层的折射率；所述转接端子包括空心柱体，所述空心柱体的内部形成有空腔，所述空心柱体的内壁与所述金属层的外壁配合。本发明采用温度补偿型电流互感器，考虑温度对采集电流的影响，并对感测电流进行实时的温度补偿，提高了电气设备电流数据的采集精度。技术研发人员：吴清耀,周天鸿,许茹欣,江旭,顾婷婷,黄琛受保护的技术使用者：海南电网有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17