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開口式霍爾電流傳感器在直流配電改造的應用

更新時間:2024-03-08      點擊次數(shù):404

      直流配電系統(tǒng)通常由高頻開關電源和蓄電池組成,用于為直流系統(tǒng)中控制、信號、繼電保護自動裝置、事故照明等提供可靠的直流電流電源,對其供電的可靠性、穩(wěn)定性以及供電質量均有著很高的要求。因此對一些使用周期長的直流配電系統(tǒng)的改造顯得十分緊要。

 

1:開口式霍爾電流傳感器在直流配電改造的應用

1.1 改造要求

      系統(tǒng)改造要求不停電進行直流系統(tǒng)切改,即在不失去直流電源的情況下進行負荷的倒出和倒入,改造工程難度大。針對此需求,可采用開口式霍爾電流傳感器來解決改造項目中直流電流計量問題,確保改造過程中直流母線和直流負載不停電且安全運行。

1.2 開口式霍爾電流傳感器的技術特點和工作原理

      開口式霍爾電流傳感器整體由外殼、鐵芯、采樣線路板及固定樹脂構成,具有耐高溫、機械強度高、環(huán)保等特點;線路板與外部接線采用綠色可插拔端子,現(xiàn)場接線方便。

      開口式霍爾電流傳感器是在傳統(tǒng)的開環(huán)霍爾電流傳感器的基礎上加以改造,根據(jù)霍爾效應和電磁感應原理,原邊電IP產生的磁場,通過磁芯聚磁后,用霍爾感應芯片在磁芯氣隙處感應原邊電IP的大小和方向。霍爾感應芯片的輸出電壓,經過信號處理電路,使傳感器的輸出可以精確反映被測電流的大小。為了提高霍爾開環(huán)傳感器的性能,通常使用硅鋼或者坡莫合金作為磁芯的材料。

img1 

開口式霍爾傳感器原理圖

 

 

 

1.3 應用實例

      某鐵路機車改造項目,改造要求在不能拆卸母排前提下接入傳感器來監(jiān)測母排直流電流,此種情況只能采用開口式霍爾電流傳感器,現(xiàn)場安裝方便。

      現(xiàn)場安裝如下圖所示,如果現(xiàn)場可斷電安裝,可在銅排上按傳感器間距要求開兩個對應螺紋孔,將傳感器通過后側的安裝固定孔固定在母排螺紋孔上,完成傳感器的安裝;如現(xiàn)場要求不斷電安裝,可采用配套橡膠墊塊內嵌于外殼與銅排之間固定,確保傳感器能在振動條件下也能可靠工作,整個安裝過程比較快速簡單。

 

img2 

某鐵路機車改造項目安裝圖

 

2 開口式霍爾電流傳感器

2.1        

      開口式霍爾電流傳感器相較于閉口霍爾電流傳感器,與傳統(tǒng)單鐵芯、單霍爾芯片的設計不同,為了設計為分體式結構,將鐵芯分離對稱安裝,硬件采用雙霍爾芯片并聯(lián)互補差分輸入,具有性能穩(wěn)定、機械強度高、導磁率高等特點,線路板與外部接線采用綠色可插拔端子,現(xiàn)場接線方便。

img3 

 

AHKC系列開口式霍爾電流傳感器

2.2 型號說明

 

img4 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 技術參數(shù)

技術參數(shù) 指標

霍爾開口 霍爾(真有效值)

 標稱 電壓±5V/±4V 電流420mA

零點失調電壓(電流 電壓±20mV 電流±0.05mA

失調電壓(電流)漂  電壓 ±1.0mV/  電流±0.04mA/

線性 0.2%FS

電源電 DC±15V DC 24V

耐壓強 輸入與輸出及電源之間允AC2500V工頻耐壓

精度等 1.0

環(huán)  工作-25+70;儲存-40+85

 95%RH,不結露,無腐蝕性氣體場所

 3500m

 

 

3:結束語

       從改造成本上看,如采用傳統(tǒng)閉口式霍爾電流傳感器或者分流器方案,施工時必須先拆除直流母線銅排,然后安裝傳感器,再將母排重新安裝恢復,整改線路必須停電配合,采用開口式霍爾電流傳感器則更省時省力;從測試性能方面,只要安裝時傳感器的上、下體螺絲固定緊密,開口式傳感器與閉口式傳感器的精度、穩(wěn)定性基本一致。綜上所述,開口式霍爾電流傳感器在直流配電改造過程中有著更為廣泛的應用。

 


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