羅氏線圈傳感器及應用研究.pdf

1、電流測量是測量領域不可或缺的部分，它對提高產品質量、確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行、保護電氣設備十分重要。羅果夫斯基線圈（Rogowski Coil，以下簡稱羅氏線圈）可測量多種性質的電流或相關量，在計量、監(jiān)測與保護等裝置中應用廣泛。但不同應用環(huán)境對羅氏線圈傳感器性能指標要求不同：計量裝置要求傳感器準確度高，監(jiān)測裝置要求傳感器穩(wěn)定可靠，保護裝置要求傳感器快速響應。傳感器的材料選擇、結構設計、信號處理及終端電阻匹配都將影響傳感器性能。因此，針對

2、不同的要求，采用合理的設計方法使羅氏線圈傳感器在不同的應用環(huán)境下均具有優(yōu)良的傳感性能具有非常重要的現實意義。
　　本文立足工程實際，以羅氏線圈的各種應用為主線展開羅氏線圈傳感特性的研究與分析。首先根據被測量的不同應用要求，明確羅氏線圈傳感器的不同性能指標。而后選取3種有代表意義的傳感器研究分析：用于電能質量分析儀的開合式寬量程電流傳感器、用于直流輸電系統(tǒng)短路保護的快速電流變化率傳感器、用于雷電流監(jiān)測的脈沖大電流傳感器。本文分別建立

3、了羅氏線圈集總參數等效模型和分布參數等效模型，借助兩種模型仿真分析羅氏線圈各種參數對其傳感性能的影響規(guī)律。集總參數等效模型可準確分析被測信號頻率在100kHz以下時傳感器的性能，分布參數等效模型主要用于分析快速電流變化率傳感器的高頻響應特性。
　　本文通過理論研究和仿真分析得出了羅氏線圈結構參數、屏蔽方式及終端電阻對羅氏線圈傳感器的準確度、頻帶、響應時間及信噪比的影響規(guī)律。所得結論對不同應用環(huán)境下羅氏線圈的設計具有指導性意義。根據