一種行波傳感器及其磁芯的線圈繞制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力運(yùn)行設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種行波傳感器及其磁芯的線圈繞制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)在發(fā)生故障時，精確的確定故障的位置，便于電力維護(hù)人員快速修復(fù)故障，行波測距裝置在電力運(yùn)行設(shè)備中發(fā)揮著重要的作用。
[0003]現(xiàn)有的行波傳感器雖然能夠在與一次線路無直接電氣連接的情況下，直接采集一次設(shè)備的接地線的行波信號，解決一次線路無電氣聯(lián)系的問題。但對于中短距離線路，例如測距誤差小于150米的電氣問題，在使用的過程中仍舊具有一定的局限性，如存在采樣時波形特征不明顯，干擾波形成分較多，有時也會造成測距誤差變大的情況。
[0004]此外，現(xiàn)有行波傳感器磁芯繞制線圈的方式，一般為導(dǎo)線沿著磁芯均勻繞制，從起始點(diǎn)開始纏繞，最終從圓環(huán)的另一側(cè)回到起始點(diǎn)；導(dǎo)線的兩端構(gòu)成兩極，信號從導(dǎo)線兩端引出。這樣繞制線圈制成的行波傳感器存在如下問題，行波采集時得到的波形不夠清晰，有多重噪聲和干擾疊加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種行波傳感器及其磁芯的線圈繞制方法，使采集到的行波波形更清晰，抗干擾性更好，降低測距誤差;損耗低，易于控制成本。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于行波傳感器磁芯的線圈繞制方法，用以對行波傳感的磁芯進(jìn)行抗差模干擾，包括以下步驟:劃分磁芯為第一繞制區(qū)域和第二繞制區(qū)域，第一繞制區(qū)域和第二繞制區(qū)域首尾相接，第一繞制區(qū)域的一端設(shè)有第一信號極點(diǎn)，第二繞制區(qū)域的一端設(shè)有第二信號極點(diǎn)；使用多芯絕緣導(dǎo)線或漆包線自第一信號極點(diǎn)向第一繞制區(qū)域的另一端均勻纏繞一定的圈數(shù)，然后以相同的繞制圈數(shù)自第一繞制區(qū)域的另一端繞回至第一繞制區(qū)域的一端;將第一繞制區(qū)域一端的多芯絕緣導(dǎo)線或漆包線自第二繞制區(qū)域的一端向第二繞制區(qū)域的另一端均勻纏繞一定的圈數(shù)，然后以相同的繞制圈數(shù)自第二繞制區(qū)域的另一端繞回至第二信號極點(diǎn);第一信號極點(diǎn)和第二信號極點(diǎn)外接絕緣屏蔽雙絞線，其中:線圈套接在變壓器或母線接地線上，耦合生成的行波信號由于第一信號極點(diǎn)和第二信號極點(diǎn)輸出。
[0007]其中，第一信號極點(diǎn)和第二信號極點(diǎn)之間分別對地串聯(lián)一金屬線性電阻。
[0008]其中，第一信號極點(diǎn)和第二信號極點(diǎn)之間并聯(lián)一用以限壓抗浪涌的壓敏電阻。
[0009]其中，多芯絕緣導(dǎo)線或漆包線在第一繞制區(qū)域上纏繞的匝數(shù)與多芯絕緣導(dǎo)線或漆包線在第二繞制區(qū)域上纏繞的匝數(shù)相等。
[0010]其中，多芯絕緣導(dǎo)線或漆包線在第一繞制區(qū)域和在第二繞制區(qū)域上纏繞匝數(shù)的總和為4的倍數(shù)。
[0011 ] 其中，多芯絕緣導(dǎo)線或漆包線的直徑取值在0.5mm-l.5mm之間。
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供另一種技術(shù)方案，一種行波傳感器，其包括采用上述用于行波傳感器磁芯的線圈繞制方法繞制而成的磁芯。
[0013]其中，行波傳感器的磁芯由導(dǎo)磁率在400H/m-10000H/m之間，且使用頻率與電力設(shè)備接地線的行波信號的波頭頻譜成分的范圍有重疊區(qū)域的材料制成。
[0014]其中，行波傳感器的磁芯的使用頻率大于500千赫。
[0015]其中，行波傳感器的磁芯由鋅錳鐵氧體材料制成。
[0016]實(shí)施本發(fā)明所提供的行波傳感器及其磁芯的線圈繞制方法，具有如下有益效果:第一，使用多芯絕緣導(dǎo)線或漆包線自第一信號極點(diǎn)向第一繞制區(qū)域的另一端均勻纏繞一定的圈數(shù)，然后以相同的繞制圈數(shù)自第一繞制區(qū)域的另一端繞回至第一繞制區(qū)域的一端;將第一繞制區(qū)域一端的多芯絕緣導(dǎo)線或漆包線自第二繞制區(qū)域的一端向第二繞制區(qū)域的另一端均勻纏繞一定的圈數(shù)，然后以相同的繞制圈數(shù)自第二繞制區(qū)域的另一端繞回至第二信號極點(diǎn)，此種纏繞方式，具有更好的抗差模干擾效果。通過消除傳感器上大量的差模干擾，使行波的波頭信號更清晰，也使相應(yīng)的計(jì)算分析誤差會更小。
[0017]第二，由于磁芯由導(dǎo)磁率在400H/m-10000H/m之間，且使用頻率與電力設(shè)備接地線的行波信號的波頭頻譜成分的范圍有重疊區(qū)域的材料制成，使磁芯具有穩(wěn)定的導(dǎo)磁率和較低的損耗。
[0018]第三，結(jié)構(gòu)精簡，易于操作和控制成本。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是使用本發(fā)明實(shí)施例磁芯線圈繞制方法繞制的磁芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖2是使用本發(fā)明實(shí)施例行波傳感器的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]參見圖1-圖2所示，為本發(fā)明行波傳感器的實(shí)施例一。
[0024]本實(shí)施例中的行波傳感器，包括:外殼(未圖不)、設(shè)置在外殼中的磁芯1和纏繞在磁芯1上的線圈2，磁芯包括第一繞制區(qū)域11和第二繞制區(qū)域12，第一繞制區(qū)域11和第二繞制區(qū)域12首尾相接，所述第一繞制區(qū)域11的一端11a設(shè)有第一信號極點(diǎn)A，第二繞制區(qū)域的一端12a設(shè)有第二信號極點(diǎn)B;其中:
線圈2自第一信號極點(diǎn)A在第一繞制區(qū)域11纏繞一定圈數(shù)，再向第二繞制區(qū)域12纏繞一定的圈數(shù)后繞回至第二信號極點(diǎn)B引出。
[0025]具體實(shí)施時，磁芯1成圓環(huán)狀，其內(nèi)徑的尺寸為64mm、外徑尺寸為100mm，高度尺寸為10mm。當(dāng)然，上述尺寸、形狀可以根據(jù)實(shí)際使用需要調(diào)整，其中:磁芯1的內(nèi)徑大小決定了能夠穿過其的接地線的最大尺寸。
[0026]進(jìn)一步的，磁芯1的材料選擇導(dǎo)磁率在400H/m-10000H/m之間，且使用頻率與電力設(shè)備接地線的行波信號的波頭頻譜成分的范圍有重疊區(qū)域的材料制成，其作用是可以把行波的波頭成分幾乎無失真的保護(hù)轉(zhuǎn)換下來。
[0027]本實(shí)施例中的磁芯使用鐵氧體材料，尤其是錳鋅鐵氧體作為磁芯。需要說明的是:鐵氧體材料相較于現(xiàn)有技術(shù)中常用的鐵鈷鎳合金材料的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在，鐵氧體具有較高的AL系數(shù)，在同體積的繞制數(shù)量上，鐵氧體的電感量更大，而且Q值(品質(zhì)因數(shù))也高，這樣較少的繞制圈數(shù)就可滿足要求，能夠?yàn)殪`活的線圈繞制方式奠定基礎(chǔ)。具體到錳鋅鐵氧體，將其應(yīng)用在本實(shí)施例中的磁芯上，一方面使該磁芯具有穩(wěn)定的磁導(dǎo)率，錳鋅鐵氧體的磁導(dǎo)率隨溫度/時間關(guān)系，約每10年下降3%?4%，較為穩(wěn)定；另一方面使該磁芯隨著溫度或頻率的變化，具有較低損耗的特性。此外，其還具有剩磁小和成本低的優(yōu)勢。
[0028]進(jìn)一步的，本實(shí)施例中的線圈2為多芯絕緣導(dǎo)線或漆包線，多芯絕緣導(dǎo)線或漆包線的直徑取值在0.5mm-l.5mm之間，使其更方便繞制和實(shí)現(xiàn)功能。
[0029]本實(shí)施例中行波傳感器的磁芯采用如