具有漏电保护与零序保护功能的一体化互感器及应用方法与流程

本发明主要涉及互感器技术领域，特指一种具有漏电保护与零序保护功能的一体化互感器及应用方法。

背景技术：

互感器又称为仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称，能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于测量或保护系统，其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压(100v)或标准小电流(5a或1a，均指额定值)，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。目前互感器只有对漏电流检测功能，不具有判断、切断、接通主回路的功能，从而无法单独起到漏电保护或零序保护的功能，需要与零序保护装置配合使用，从而增加造价及故障点。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种功能丰富、具有漏电保护与零序保护功能的一体化互感器及应用方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种具有漏电保护与零序保护功能的一体化互感器，包括互感器本体、控制模块、电源模块和脱扣器；所述电源模块与所述控制模块相连，所述电源模块用于从待测线路中通过电磁感应方式取电为控制模块供电；所述控制模块的输入端与所述互感器本体的二次线圈输出端相连，所述控制模块的输出端与所述脱扣器相连，所述控制模块用于根据所述互感器本体的二次线圈的输出信号控制所述脱扣器的动作。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述控制模块连接有显示模块，用于对检测的漏电流或零序电流进行显示。

所述控制模块连接有通讯模块，用于与外部设备进行通讯。

所述控制模块包括依次连接的放大器、比较器和控制器；所述放大器的输入端与所述互感器本体的二次线圈输出端相连，所述控制器与所述脱扣器相连，用于输出控制信号以控制对应的辅助触点通断以控制脱扣器。

所述互感器本体、控制模块、电源模块和脱扣器均集成于同一壳体内。

本发明还公开了上述具有漏电保护与零序保护功能的一体化互感器的应用方法，在实现零序保护功能时，将三相四线制中的三根相线穿过所述互感器本体；在实现漏电保护功能时，将三相四线制中的三根相线和中性线共同穿过所述互感器本体。

在实现零序保护功能时或漏电保护功能时，当所述控制模块检测到所述互感器本体的二次线圈输出端的输出信号超过预设阈值时，输出控制指令以控制所述脱扣器的动作。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的一体化互感器，不仅具有漏电流检测功能，而且具有零序电流检测功能，同时还具备判断、切断或接通主回路、显示及通讯的功能，实现多种功能的集成；互感器本体、控制模块、电源模块和脱扣器等均集成于同一壳体内，保证结构的紧凑性。

附图说明

图1为本发明在实施例的结构示意图。

图2为本发明在实施例的方框结构图。

图3为本发明在具体应用时的实施例图之一。

图4为本发明在具体应用时的实施例图之二。

图中标号表示：1、壳体；2、互感器本体；3、控制模块；301、放大器；302、比较器；303、控制器；4、电源模块；5、脱扣器；6、显示模块；7、通讯模块。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1和图2所示，本实施例的具有漏电保护与零序保护功能的一体化互感器，包括互感器本体2、控制模块3、电源模块4和脱扣器5；电源模块4与控制模块3相连，电源模块4用于从待测线路中通过电磁感应方式取电为控制模块3供电；控制模块3的输入端与互感器本体2的二次线圈输出端相连，控制模块3的输出端与脱扣器5相连，控制模块3用于根据互感器本体2的二次线圈的输出信号控制脱扣器5的动作。

本实施例中，控制模块3连接有显示模块6(如led显示屏)，用于对检测的漏电流或零序电流进行显示，当然，也可以对脱扣器5、电源模块4等部件的信息以及状态进行显示。另外，控制模块3连接有通讯模块7，用于与外部设备(如后台主机)进行通讯，通过后台主机实现对多个互感器的监控。

本实施例中，控制模块3包括依次连接的放大器301、比较器302和控制器303；放大器301的输入端与互感器本体2的二次线圈输出端相连，控制器303与脱扣器5相连，用于输出控制信号以控制对应的辅助触点通断以控制脱扣器5；互感器本体2的二次线圈输出端的输出信号(如电流)经放大器301放大后，再经比较器302进行比较后，将比较结果输出至控制器303，控制器303根据比较结果输出控制指令控制脱扣器5的动作。

本实施例中，互感器本体2、控制模块3、电源模块4和脱扣器5均集成于同一壳体1内，具体如图1所示，通过将上述各部件集成在同一壳体1内，保证结构的紧凑性；上述互感器不仅具有漏电流检测功能，而且具有零序电流检测功能，同时还具备判断、切断或接通主回路、显示及通讯的功能，实现多种功能的集成。

在具体应用时，在需要实现零序保护功能时，将三相四线制中的三根相线穿过互感器本体2，如图3所示；在实现漏电保护功能时，将三相四线制中的三根相线和中性线共同穿过互感器本体2，如图4所示；并在实现零序保护功能时或漏电保护功能时，当控制模块3检测到互感器本体2的二次线圈输出端的输出信号超过预设阈值时，输出控制指令以控制脱扣器5的动作。

下面结合一完整的具体实施例对上述方案做整体说明：

如图1所示，各相线、中性线穿过环形互感器本体2，构成了互感器的一次线圈n1，缠绕在环形互感器本体2的铁芯上的绕组构成了互感器的二次线圈n2，如果没有漏电发生，这时流过相线、中性线的电流向量和等于零，因此在n2上也不能产生相应的感应电动势。如果发生了漏电，相线、中性线的电流向量和不等于零，就使n2上产生感应电动势，这个信号就会被送到控制模块3进行进一步的处理，对漏电或零序信号进行放大和处理，并输出信号辅助触点。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种具有漏电保护与零序保护功能的一体化互感器，其特征在于，包括互感器本体(2)、控制模块(3)、电源模块(4)和脱扣器(5)；所述电源模块(4)与所述控制模块(3)相连，所述电源模块(4)用于从待测线路中通过电磁感应方式取电为控制模块(3)供电；所述控制模块(3)的输入端与所述互感器本体(2)的二次线圈输出端相连，所述控制模块(3)的输出端与所述脱扣器(5)相连，所述控制模块(3)用于根据所述互感器本体(2)的二次线圈的输出信号控制所述脱扣器(5)的动作。

2.根据权利要求1所述的具有漏电保护与零序保护功能的一体化互感器，其特征在于，所述控制模块(3)连接有显示模块(6)，用于对检测的漏电流或零序电流进行显示。

3.根据权利要求1所述的具有漏电保护与零序保护功能的一体化互感器，其特征在于，所述控制模块(3)连接有通讯模块(7)，用于与外部设备进行通讯。

4.根据权利要求1或2或3所述的具有漏电保护与零序保护功能的一体化互感器，其特征在于，所述控制模块(3)包括依次连接的放大器(301)、比较器(302)和控制器(303)；所述放大器(301)的输入端与所述互感器本体(2)的二次线圈输出端相连，所述控制器(303)与所述脱扣器(5)相连，用于输出控制信号以控制对应的辅助触点通断以控制脱扣器(5)。

5.根据权利要求1或2或3所述的具有漏电保护与零序保护功能的一体化互感器，其特征在于，所述互感器本体(2)、控制模块(3)、电源模块(4)和脱扣器(5)均集成于同一壳体(1)内。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的具有漏电保护与零序保护功能的一体化互感器的应用方法，其特征在于，在实现零序保护功能时，将三相四线制中的三根相线穿过所述互感器本体(2)；在实现漏电保护功能时，将三相四线制中的三根相线和中性线共同穿过所述互感器本体(2)。

7.根据权利要求6所述的应用方法，其特征在于，在实现零序保护功能时或漏电保护功能时，当所述控制模块(3)检测到所述互感器本体(2)的二次线圈输出端的输出信号超过预设阈值时，输出控制指令以控制所述脱扣器(5)的动作。

技术总结
本发明公开了一种具有漏电保护与零序保护功能的一体化互感器，包括互感器本体、控制模块、电源模块和脱扣器；所述电源模块与所述控制模块相连，所述电源模块用于从待测线路中通过电磁感应方式取电为控制模块供电；所述控制模块的输入端与所述互感器本体的二次线圈输出端相连，所述控制模块的输出端与所述脱扣器相连，所述控制模块用于根据所述互感器本体的二次线圈的输出信号控制所述脱扣器的动作。上述一体化互感器具有漏电保护功能、零序保护功能、一体化等优点。

技术研发人员：刘更强;肖泽兵;谢晟;戴绍俊;陈祥;吴嘉琦;王敏辉;左修涵;叶雷;尹坚;胡盛;杨丁丁;凌培根;郑锦霞;谭立为;陈乐阳;温育东;李星琪
受保护的技术使用者：株洲中车机电科技有限公司
技术研发日：2019.10.28
技术公布日：2021.04.30