设计开发
基于PCB平面螺旋线圈型高压ECT传感头的研究与设计
陈玲
(长沙电力职业技术学院湖南长沙410131)
摘要：为了提高PCB平面煤旋线图的互感系数，对两种不同形状的PCB平面螺旋线图进行了分析计算，并将互感系数较佳的长方形PCB平面螺资线图制作成实验模型,对该模型进行了试验测试，实验结果表明：在额定电压为100A时,其测量准确级达到IEC60044一8标准的要求(0.2级).其抗干扰能力也较强。
关键词:PCB线图互感系数抗干扰能力
中图分类号：TM45
文献标识码:A
文章编号：1007-9416(2013)07-0148-02
Abstract:To improve mutual inductance of spiral coil, two different shapes of the PCB spiral coil were analyzed and calculated,and the better mutual inductance of the rectangular PCB spiral coil made into experimental model which were tested, The experiment indicates that the accuracy of the PCB spiral coil current transducer can reach to IEC 600448 standams(0.2 elass) under the rated current of 100A,and the antielectromagnetic interference ability is better。
Key Words:PCB spiral coil;mutual inductance;antielectromagnetic interference
1前言
随着现代智能电网数字化变电站的提出，电力系统电压等级的升高，对传感设备的小型化、数字化、模块化、多功能化和智能化的要求也越来越高。然而，与传统的电流互感器(CT)比，电子式电流互感器(ECT)具有频带宽、测量精度高、测量范围宽、不饱和、抗电磁干
图1(矩形结构的ECT传感头
1(b)阅拒形结的ECT传感头 a
图2矩形结构PCB抗干扰电流计算示意图
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扰等优点，越来越多的企业、机构和学校都致力于电子式电流互感器的研究。面电子式电流互感器研究的主要技术之一是其传感头的设计，传感头设计的好坏对ECT整个系统精度和稳定性起着至关重要的作用。文中对几种形状的PCB平面螺旋线圈的传感头进行了分
析、仿真和实试验，并给出了仿真和实试验结果。 2电子式电流互感器传感头的工作原理
PCB平面螺旋线圈于2006年由我们研究团队首次提出的一种新型结构空心线圈，其结构简单，抗电磁干扰亦优于目前应用于实际的Rogowski空心线图。
PCB平面螺旋线圈可以制作成单层板或者多层板，用来提高互感系数或其他参数的大小，其结构也可以有多种形状，结构图如图 1所示。
不同形状的PCB平面螺旋线圈工作原理是一样的。被测电流置于PCB板上，被测电流it)发生变化，被测电流与PCB平面螺旋线圈铰链的磁链就会变化，则每个螺旋线圈就会产生有关的感应电动势，电动势的方向一致，顺次接，输出一个正比与被测电流变化率的电压信号e(t),e(t)=-di/dt。
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图3圆矩形结构PCB抗干扰电流计算示意图