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开口式霍尔电流传感器在配电系统中的应用解析

根据开口式霍尔电传布感器的道理、特征及安装要领,阐发开口式霍尔电流传感器在工厂改造配电系统中的利用,为用户快速实现直流系统智能配电供给办理规划。

直流配电系统平日由高频开关电源和蓄电池组成,用于为直流系统中节制、旌旗灯号、继电保护及自动装配、变乱照明等供给靠得住的直流电源,对其供电的靠得住性、稳定性以及供电质量均有着很高的要求。是以对某些服役已久的直流系统进行响应的改造已显的十分迫切。且直流系统改造时不绝电,工程改造难度大年夜,采纳传统的钳口霍尔电传布感器或者分流器也无法办理,是以可采纳开口式霍尔电传布感器来办理改造项目中直流电流计量问题,确保改造历程不绝电且安然运行。

1 产品设计

1.1布局特征

开口式霍尔电传布感器在传统钳口霍尔电传布感器的根基长进行研发,布局新颖,形状美不雅大年夜方。整体由外壳、铁芯、采样线路板及固定树脂构成,外壳材料采纳PC/ABS合金,具有耐高温、机器强度高、环保等特征;铁芯采纳有取向冷扎硅钢片,具有机能稳定,机器强度高,导磁率极高等特征;线路板与外部接线采纳绿色可插拔端子,现场接线方便、靠得住。详细布局如图1、2所示,产品外不雅采纳分体式设计,图1为圆孔型,得当直流系统一次母线为电缆时穿过。图2方孔型,得当直流系统一次母线为铜排时穿过。根据一次电流的丈量范围及穿孔要求,可选择响应的产品类型。该系列传感器电流可测范围为20A~20000A,主要形状有ф20、ф40、ф60、64*16、85*27、104*36、140*50等多种规格,如图3所示,适用于不合利用处合。

图3 AHKC系列开口式霍尔电传布感器

1.2事情道理

霍尔电传布感器是根据霍尔效应、电磁感应道理设计的一种传感器,按道理可分为开环要领(直放式)和闭环要领(磁平衡式),开口式霍尔电传布感器是在传统开环(直放式)霍尔传感器的根基上加以改进,与传统单铁芯、单霍尔芯片设计不合,为了设计为分体式布局,将铁芯分离对称安装,硬件采纳双霍尔芯片并联互补差分输入,开口式霍尔传感器道理如图4所示:

图4 开口式霍尔传感器道理图

当原边电流IP流过一根长导线时,在导线周围将孕育发生磁场,磁场的大年夜小与流过导线的电流成正比,孕育发生的磁场凑集在磁环内,经由过程磁环气隙中两个霍尔元件进行丈量,两霍尔元件标志面相反置于同一磁场内,输出旌旗灯号具有互补特性,输出电压经由过程差分放大年夜输出,不只可抑制共模滋扰,也可温度漂移的影响,输出电压VS正确的反应原边电流IP。一样平常的额定输出标定为DC±5V或DC4-20mA。

1.3产品安装

以方孔产品为例,如图5所示,将开口式霍尔电传布感器的安装螺丝打开,卸下传感器的下体;将开口式霍尔电传布感器的上体装入配电系统的一次母排,合上传感器的下体,将传感器的安装螺丝、垫片穿过上、下体的固定孔,将传感器的上、下体固定在一路。假如现场可断电安装,可在铜牌上按传感器间距要求开两个对应螺纹孔,将传感器经由过程后侧的安装固定孔固定在母排螺纹孔上,完成传感器的安装;如现场要求赓续电安装,可采纳配套橡胶垫块内嵌于外壳与铜牌之间固定,确保传感器能在振动前提下也能靠得住事情,全部安装历程对照快速简单。

图5 产品安装示意图

1.4开口式霍尔传感器优点

与传统直流电流计量一样平常采纳分流器或互感器丈量措施比拟,开口式霍尔传感用具有以下优点:

1)原边副边绝缘强度高,最高可达AC 12kV隔离;

2)无插入损耗;

3)动态机能好:相应光阴小于20us跟踪速率di/dt高于20A/us

4) 安装时无需拆卸原边电缆或母排,分外适用于不容许断电设备的改造施工。

2.产品利用

开口式霍尔电传布感器主要利用在工厂改造直流配电系统中,如电厂直流电源系统改造、变电站直流系统改造改造、通讯机房改造、铁路机车改造等项目,它能将系统华夏边直流电流旌旗灯号转换成为标准DC± 5V或4-20mA输出,起到了监测和电气隔离感化,可与多回路监控仪表或其他电气丈量仪表配套应用。

2.1 利用实例

从改造资源方面斟酌,如采纳传统钳口式霍尔传感器或者分流器规划,施工时,必须先拆卸直流母线铜排,然后安装传感器,再将母排从新安装规复,而全部安装历程中,至少必要两名施工职员共同施工,同时整改线路必须停电共同;而如采纳开口式霍尔传感器规划,以1.3所述安装措施安装,仅需一名施工职员,同时施工光阴估计仅需传统规划1/20光阴,工厂停电光阴也可响应削减,以致某些场合赓续电施工安装,采纳此规划显着省时、省力、省人工。从传感器采购价格比较,同种开孔形状开口式霍尔传感器较钳口式霍尔传感器采购价略高了10%阁下。而从测试机能方面阐发,只要安装时传感器的上、下体螺丝固定慎密,开口式传感器与钳口式传感器的精度、稳定性基础同等。

综上比较,无论是从现场施工的良好性照样从项目改造整体采购、施工等方面的综合成本斟酌,应用开口式霍尔电传布感器无疑是性价比最高的规划。

以海内有名企业的直流配电柜为例,如图6所示,将多路直流输入汇总成一起电流输出,每路都有保护装配(断路器、熔断器等)、防反二极管等,而且可以对每路电压电流进行监控,并可以实现远程通信。采纳8个开口式霍尔电传布感器来监控直流电流,结构美不雅,相对付传统霍尔安装更方便,与分流器规划比拟更安然、实用。

图7所示为某铁路机车改造项目,改造要求在不能拆卸母排条件下来监测该母排直流电流,此种环境只能采纳开口式霍尔电传布感器规划。

图6 某企业直流配电柜

图7某铁路机车改造项目

3结论

综上所述,开口式霍尔电传布感器因其布局简单、安装方便、运行靠得住等优越的适用性,在直流系统利用中发挥很大年夜的感化,分外是改造项目中获得了大年夜量利用。

责任编辑;zl

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