在电力测量中,高压、超高压的电流精确测量是电力系统测量的最难关之一,简洁方便快捷的测量技术将会引起电力系统监控与保护的一场革命。基于Rogowski(罗格夫斯基,简称罗氏)线圈的电子式电流互感器,与传统的电磁式互感器相比,其输出的是一次侧电流的微分信号,经过积分电路和调理电路处理后输出电压信号,制作简单、成本低,且无铁心,从根本上克服了电磁式互感器容易磁饱和、存在铁磁谐振等缺点,频带范围宽、线性度良好、抗电磁干扰能力强,与二次保护和测量设备能直接连接,重量轻、体积小,具有良好的经济效益和应用前景。PCB式罗氏线圈可实现计算机智能布线及全自动生产,颠覆了传统线圈的绕线方式并克服了其带来的诸多不利因素:第一,可有效避免一次导体偏离线圈中心及线圈外平行于一次导体的干扰电流影响,本设计采用六层PCB对称布线+上下屏蔽的新颖布局思路,既保证了矩形断面,又兼顾到EMC需求。六层的功能分别是:第1、6 层为上下屏蔽层,第2、5层为信号连接层,走线沿法线方向,确保与磁场垂直,第3、4层信号转接及内圈屏蔽;第二,借鉴传统罗氏线圈的回线技术,在出线端设置与绕线方向相反的回线以消除垂直于线圈平面的磁场干扰;第三,采取错位布线,使总匝数扩大一倍;第四,在结构上设计可硬连接,解决多片级联,以适应不同额定电流的要求;第五,从精度和动态范围两方面,即能满足测控要求的精度指标,又能满足保护用大范围指标需求。原理样机以1250A为额定电流设计,实测到2000A感应电压波形良好稳定。彻底颠覆了原来电磁式CT,应用前景巨大。
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