一种电力设备用泄漏电流传感器及泄漏电流信号提取方法

技术领域

本发明涉及电力系统信号采集领域，具体是一种电力设备用泄漏电流传感器及泄漏电流信号提取方法，专用于带绝缘层的电力设备。

背景技术

近年来，随着电力设备数量和种类的迅猛发展，对于避雷器、绝缘子、传感器套管等带绝缘层的电力设备，在线监测其绝缘性能、并实时检查其运行性能，对电力系统的稳定与可靠运行显得尤为重要。

现有技术中通常通过检测上述电力设备的泄漏电流，以便后续进行上述电力设备绝缘性能与运行性能的在线监测。但目前，真正能够应用于工程的监测技术仍不成熟，且适用对象局限。此为现有技术的不足之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种电力设备用泄漏电流传感器及泄漏电流信号提取方法，用于扩大现有泄漏电流传感器的适用对象范围，并用于提高现有泄漏电流检测技术的实用性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电力设备用泄漏电流传感器，包括壳体、设置在壳体上的接地线以及设在所述壳体内的环状铁芯，所述环状铁芯上设有二次线圈绕组和用于连接电力设备绝缘层的一次线圈绕组，所述的一次线圈绕组采用屏蔽线，所述一次线圈绕组的一端与所述壳体电连接，所述一次线圈绕组的另一端依次穿过所述的环状铁芯与壳体；所述二次线圈绕组的两引出线均穿出至所述的壳体外。

所述的二次线圈绕组采用漆包线。

所述的壳体上安有接线端子Ⅰ，所述的一次线圈绕组通过该接线端子Ⅰ穿出至所述的壳体外。

所述的壳体上安有接线端子Ⅱ，所述二次线圈绕组的两引出线均通过该接线端子Ⅱ穿出至所述的壳体外。

所述的接地线设置在所述壳体的底部，所述壳体的上端带有端盖。

本发明还提供了一种使用上述电力设备用泄漏电流传感器的电力设备用泄漏电流信号提取方法，包括步骤：

S1、在待检测电力设备的绝缘层上开设一凹槽；

S2、在上述开设的凹槽内涂有导电层；

S3、将所述电力设备用泄漏电流传感器的一次线圈绕组的自由端与所述的导电层电连接；

S4、将所述电力设备用泄漏电流传感器的二次线圈绕组串联在一外部处理电路中，通过该外部处理电采集所述二次线圈绕组的感应电流，从而完成上述待检测电力设备绝缘层的泄漏电流信号提取。

其中，所述的导电层均匀分布，该导电层采用导电胶。

其中，所述电力设备用泄漏电流传感器的的壳体上安有接线端子Ⅲ，所述的一次线圈绕组的活动端通过该接线端子Ⅲ穿出至所述的壳体外。

其中，所述电力设备用泄漏电流传感器的的壳体上安有接线端子Ⅳ，所述二次线圈绕组的两引出线均通过该接线端子Ⅳ穿出至所述的壳体外。

其中，所述的接线端子Ⅳ采用双芯凤凰端子。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明所述的电力设备用泄漏电流传感器为单匝穿心式传感器，通过电磁耦合，在其二次线圈绕组即可得到经过高压隔离与等比变换后的电流；且在一定条件下，本发明可通过一次线圈绕组实现与任意电力设备绝缘层的连接，这可在很大程度上扩大泄漏电流传感器的适用对象范围，进而可提高现有泄漏电流检测技术的实用性；

(2)本发明所述的电力设备用泄漏电流信号提取方法，除具有所述电力设备用泄漏电流传感器的优点外，还具有一定的普遍适用性，且在不影响电力设备绝缘性能的情况下，可以将其表面泄漏电流进行相对充分的提取，又便于实现，较为实用。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为本发明所述电力设备用泄漏电流传感器的结构示意图；

图2为本发明所述电力设备用泄漏电流信号提取方法的方法流程图；

图3为本发明所述电力设备用泄漏电流信号提取方法的一种使用状态图。

其中：1为壳体，2为接地线，3为环状铁芯，4为二次线圈绕组，41为引出线，42为引出线，5为一次线圈绕组，6为接线端子Ⅰ，7为接线端子Ⅱ，8为端盖，9为凹槽，10为待检测电力设备，11为外部处理电路。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，本发明的一种电力设备用泄漏电流传感器，包括壳体1、设置在壳体1上的接地线2以及设在所述壳体1内的环状铁芯，该环状铁芯3的横截面为圆面，由导磁率极高的坡莫合金材料压制而成。所述环状铁芯上设有二次线圈绕组4和用于连接电力设备绝缘层的一次线圈绕组5。所述的一次线圈绕组5采用单根屏蔽线。所述一次线圈绕组5的一端与所述壳体1电连接，所述一次线圈绕组5的另一端依次穿过所述的环状铁芯与壳体1。所述的二次线圈绕组4采用漆包线，该二次线圈绕组4均匀缠绕于所述的环状铁芯3上，该二次线圈绕组4的两引出线分别采用绝缘材料包裹、且均穿出至所述的壳体1外。所述的壳体1内填充有用于固定所述的环状铁芯3、一次线圈绕组5和二次线圈绕组4的绝缘固定硅胶。

其中，所述的壳体1为立方体外壳，其采用导电材料；所述的接地线2在使用时用于接地。

在本实施方式中，为便于一次线圈绕组5和二次线圈绕组4进出线，所述的壳体1上安有接线端子Ⅰ6和接线端子Ⅱ，所述的一次线圈绕组5经该接线端子Ⅰ6穿出至所述的壳体1外，所述二次线圈绕组4的引出线41和引出线42均通过该接线端子Ⅱ穿出至所述的壳体1外。

此外，在本实施方式中，所述的接地线2设置在所述壳体1的底部，所述壳体1的上端带有端盖8，便于完成本电力设备用泄漏电流传感器的装配。为简化附图结构，未在图中画出上述的端盖8，该端盖8能够开合，使用时，可通过开合该端盖8实现壳体1的打开与关闭。具体实现时，本领域技术人员可选择现有技术中任意方式进行端盖8的安装。

此外，在本发明中，所涉及的各接线端子均采用无缝的凤凰端子电缆接头，其中，所述的接线端子Ⅱ采用双芯凤凰端子。

此外，一次线圈绕组5为引流屏蔽线，在本实施方式中采用同轴电缆。

使用时，将所述一次线圈绕组5的自由端通过导电螺丝与待测电力设备的绝缘层电连接，之后在所述二次线圈绕组4的两引出线所在端测出感应电流，进而便于后续通过上述测出的感应电流判定上述待测电力设备的绝缘层是否漏电，适用范围广。

如图2所示，本发明还提供了一种使用上述电力设备用泄漏电流传感器的电力设备用泄漏电流信号提取方法，包括步骤：

S1、在待检测电力设备10的绝缘层上开设一凹槽9；

S2、在上述开设的凹槽9内涂有导电层：所述的导电层均匀分布，该导电层采用导电胶；

S3、将所述电力设备用泄漏电流传感器的一次线圈绕组5的自由端与所述的导电层电连接；

S4、将所述电力设备用泄漏电流传感器的二次线圈绕组4串联在一外部处理电路11中，通过该外部处理电采集所述二次线圈绕组4的感应电流，从而完成上述待检测电力设备绝缘层的泄漏电流信号提取。

使用时，在待检测电力设备10的绝缘层上开设一凹槽9，并在该凹槽9内均匀涂上导电胶，之后将所述电力设备用泄漏电流传感器的一次线圈绕组5的自由端通过导电螺丝与所述的导电胶电连接、且将所述电力设备用泄漏电流传感器的二次线圈绕组4串联在所述的外部处理电路11中，之后通过该外部处理电路采集通过所述二次线圈绕组4的感应电流，从而完成对上述待检测电力设备10绝缘层的泄漏电流信号提取，以便后续完成对上述待检测电力设备10的绝缘性能与运行性能的在线监测，具体使用状态示意图如图3所示。其中，为简化附图，所述的导电胶未在附图中画出，本领域技术人员可依据现有技术进行实现。

其中，本发明所涉及到的外部处理电路11为现有技术，其用于采集通过所述的二次线圈绕组4输出的感应电流，本领域技术人员可选择合适的现有电路进行使用。

此外，本发明所述的电力设备用泄漏电流信号提取方法，通过在待检测电力设备10的绝缘层上开设一凹槽9，并在该凹槽9内均匀涂上导电胶，以用于提取上述待检测电力设备10的绝缘层上的电流，这增加了提取上述待检测电力设备10绝缘层上的电流的充分性，且便于实现，较为实用。且在所述一次线圈绕组5和二次线圈绕组4均允许的前提条件下，本发明适用于对所有的带有绝缘层的电力设备进行其绝缘层是否漏电的检测，适用对象广泛。

综上，本发明不仅扩大了泄漏电流传感器的适用范围、增强了泄漏电流检测技术的实用性，且结构简单、便于实现，较为实用。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的范围。