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霍尔电流传感器在工厂改造配电系统中的应用

返回列表 来源:华芯霍尔元件 浏览:0 发布日期:2018-12-05 08:43:29【

直流配电体系一般由高频开关电源和蓄电池组成,用于为直流体系中操控、信号、继电保护及自动装置、事端照明等供给牢靠的直流电源,对其供电的牢靠性、安稳性以及供电质量均有着很高的要求。因而对某些执役已久的直流体系进行相应的改造已显的非常火急。且直流体系改造时不停电,工程改造难度大,选用传统的沉默霍尔电流传感器或许分流器也无法处理,因而可选用开口式霍尔电流传感器来处理改造项目中直流电流计量问题,保证改造进程不停电且安全运转。

1 产品规划

    1.1结构特色

    开口式霍尔电流传感器在传统沉默霍尔电流传感器的基础上进行研制,结构新颖,外形漂亮大方。全体由外壳、铁芯、采样线路板及固定树脂构成,外壳资料选用PC/ABS合金,具有耐高温、机械强度高、环保等特色;铁芯选用有取向冷扎硅钢片,具有功能安稳,机械强度高,导磁率极高级特色;线路板与外部接线选用绿色可插拔端子,现场接线便利、牢靠。详细结构如图1、2所示,产品外观选用分体式规划,图1为圆孔型,合适直流体系一次母线为电缆时穿过。,图2方孔型,合适直流体系一次母线为铜排时穿过。依据一次电流的丈量范围及穿孔要求,可选择相应的产品类型。该系列传感器电流可测范围为20A~20000A,首要外形有ф20、ф40、ф60、64*16、85*27、104*36、140*50等多种标准,如图3所示,适用于不同运用场合。

        图1 圆孔型                             图2  方孔型

1.2作业原理

    霍尔电流传感器是依据霍尔效应、电磁感应原理规划的一种传感器,按原理可分为开环办法(直放式)和闭环办法(磁平衡式),开口式霍尔电流传感器是在传统开环(直放式)霍尔传感器的基础上加以改进,与传统单铁芯、单霍尔芯片规划不同,为了规划为分体式结构,将铁芯别离对称装置,硬件选用双霍尔芯片并联互补差分输入,开口式霍尔传感器原理如图4所示:

图为开口式霍尔传感器原理图

    当原边电流IP流过一根长导线时,在导线周围将发生磁场,磁场的巨细与流过导线的电流成正比,发生的磁场集合在磁环内,经过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,输出信号具有互补特征,输出电压经过差分放大输出,不但可抑制共模干扰,也可温度漂移的影响,输出电压VS准确的反映原边电流IP。一般的额外输出标定为DC±5V或DC4-20mA。

1.3产品装置

以方孔产品为例,如图5所示,将开口式霍尔电流传感器的装置螺丝打开,卸下传感器的下体;将开口式霍尔电流传感器的上体装入配电体系的一次母排,合上传感器的下体,将传感器的装置螺丝、垫片穿过上、下体的固定孔,将传感器的上、下体固定在一起。如果现场可断电装置,可在铜牌上按传感器间距要求开两个对应螺纹孔,将传感器经往后侧的装置固定孔固定在母排螺纹孔上,完结传感器的装置;如现场要求不断电装置,可选用配套橡胶垫块内嵌于外壳与铜牌之间固定,保证传感器能在振动条件下也能牢靠作业,整个装置进程比较快速简略。

1.4开口式霍尔传感器长处

    与传统直流电流计量一般选用分流器或互感器丈量办法比较,开口式霍尔传感器具有以下长处:

    1)原边副边绝缘强度高,最高可达AC 12kV阻隔;

    2)无插入损耗;

    3)动态功能好:呼应时刻小于20us盯梢速度di/dt高于20A/us

    4) 装置时无需拆开原边电缆或母排,特别适用于不允许断电设备的改造施工。

2.产品运用

    开口式霍尔电流传感器首要运用在工厂改造直流配电体系中,如电厂直流电源体系改造、变电站直流体系改造改造、通讯机房改造、铁路机车改造等项目,它能将体系华夏边直流电流信号变换成为标准DC± 5V或4-20mA输出,起到了监测和电气阻隔效果,可与多回路监控外表或其他电气丈量外表配套运用。

2.1 运用实例

    从改造本钱方面考虑,如选用传统沉默式霍尔传感器或许分流器计划,施工时,有必要先拆开直流母线铜排,然后装置传感器,再将母排重新装置康复,而整个装置进程中,至少需求两名施工人员合作施工,同时整改线路有必要停电合作;而如选用开口式霍尔传感器计划,以1.3所述装置办法装置,仅需一名施工人员,同时施工时刻估计仅需传统计划1/20时刻,工厂停电时刻也可相应削减,乃至某些场合不断电施工装置,选用此计划明显省时、省力、省人工。从传感器收购价格比照,同种开孔外形开口式霍尔传感器较沉默式霍尔传感器收购价略高了10%左右。而从测验功能方面剖析,只需装置时传感器的上、下体螺丝固定严密,开口式传感器与沉默式传感器的精度、安稳性根本共同。

    综上比照,无论是从现场施工的优越性仍是从项目改造全体收购、施工等方面的归纳本钱考虑,运用开口式霍尔电流传感器无疑是性价比最高的计划。

    以国内知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路电流输出,每路都有保护装置(断路器、熔断器等)、防反二极管等,并且可以对每路电压电流进行监控,并可以完结长途通讯。选用8个开口式霍尔电流传感器来监控直流电流,布局漂亮,相对于传统霍尔装置更便利,与分流器计划比较更安全、有用。

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