關鍵字:零磁通互感器,漏電流測量
benwenjieshaolejiyulingcitonghuganqiyuanliceliangweiruoloudianliudefangfa,zhengminglingcitonghuganqijishushiyizhonggaokekaoxingdejishu,zaizhurubianyaqitiexinloudianliuzaixianjiancedengxitongzhongdedaotuiguangheyingyong。
1、引言
隨sui著zhe我wo國guo智zhi能neng電dian網wang的de發fa展zhan,越yue來lai越yue多duo的de電dian力li設she施shi需xu要yao納na入ru監jian測ce係xi統tong,其qi中zhong對dui於yu變bian壓ya器qi類lei的de鐵tie芯xin接jie地di泄xie漏lou電dian流liu的de監jian測ce也ye成cheng為wei監jian測ce係xi統tong裏li不bu可ke或huo缺que的de一yi部bu分fen。對dui於yu小xiao電dian流liu的de監jian測ce,尤you其qi是shi毫hao安an級ji(甚至微安級)漏電流來說,常用的互感器、霍爾傳感器、磁(ci)通(tong)門(men)電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)等(deng)都(dou)不(bu)再(zai)適(shi)用(yong)。因(yin)為(wei)電(dian)流(liu)太(tai)小(xiao),普(pu)通(tong)的(de)電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)無(wu)法(fa)準(zhun)確(que)測(ce)量(liang)。使(shi)用(yong)更(geng)高(gao)級(ji)的(de)軟(ruan)磁(ci)性(xing)材(cai)料(liao)比(bi)如(ru)非(fei)晶(jing),超(chao)微(wei)晶(jing),坡(po)莫(mo)合(he)金(jin)等(deng)高(gao)磁(ci)導(dao)率(lv)的(de)材(cai)料(liao),在(zai)過(guo)去(qu)一(yi)直(zhi)是(shi)提(ti)高(gao)互(hu)感(gan)器(qi)性(xing)能(neng)的(de)不(bu)二(er)法(fa)門(men),但(dan)依(yi)然(ran)遇(yu)到(dao)瓶(ping)頸(jing)。要(yao)想(xiang)提(ti)高(gao)互(hu)感(gan)器(qi)的(de)測(ce)量(liang)精(jing)度(du),減(jian)少(shao)比(bi)差(cha),常(chang)用(yong)的(de)辦(ban)法(fa)還(hai)有(you)增(zeng)加(jia)線(xian)圈(quan)的(de)匝(za)數(shu),而(er)增(zeng)加(jia)匝(za)數(shu)的(de)結(jie)果(guo)是(shi)互(hu)感(gan)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)更(geng)加(jia)微(wei)弱(ruo),從(cong)而(er)使(shi)後(hou)級(ji)處(chu)理(li)幾(ji)乎(hu)無(wu)法(fa)測(ce)量(liang)。為(wei)了(le)增(zeng)大(da)副(fu)邊(bian)的(de)電(dian)流(liu)輸(shu)出(chu),則(ze)必(bi)須(xu)減(jian)少(shao)副(fu)線(xian)圈(quan)的(de)匝(za)數(shu),而(er)減(jian)小(xiao)匝(za)數(shu)又(you)會(hui)導(dao)致(zhi)互(hu)感(gan)器(qi)的(de)比(bi)差(cha)和(he)角(jiao)差(cha)急(ji)劇(ju)增(zeng)大(da)。怎(zen)樣(yang)解(jie)決(jue)上(shang)麵(mian)的(de)矛(mao)盾(dun),對(dui)於(yu)測(ce)量(liang)元(yuan)件(jian)廠(chang)家(jia)提(ti)出(chu)了(le)挑(tiao)戰(zhan)。
大型變壓器,鐵芯接地電流需要被有效監測
2、零磁通互感器工作原理
理想的互感器是原副邊嚴格保持匝比關係,能量無損耗的從副邊輸出。但事實上總有一部分原邊的能量要用於激磁電流Io而消耗掉,這個Io就是誤差的來源。要想減小這個Io,就需要對這個激磁電流進行補償。自從1953年美國的A.Hubson發明雙極性零磁通互感器之後,各國對該技術的研究也大致沿用此路線。其框圖如下: 調整Zp的阻值大小,以確保磁芯I內的磁通為零。
3、零磁通互感器的屏蔽
為了能夠準確的測量微小的電流(比如幾十微安),還(hai)需(xu)要(yao)對(dui)外(wai)界(jie)的(de)幹(gan)擾(rao)進(jin)行(xing)有(you)效(xiao)屏(ping)蔽(bi)。針(zhen)對(dui)電(dian)場(chang)屏(ping)蔽(bi)和(he)電(dian)磁(ci)場(chang)屏(ping)蔽(bi)需(xu)要(yao)分(fen)別(bie)采(cai)取(qu)不(bu)同(tong)的(de)方(fang)法(fa),本(ben)應(ying)用(yong)中(zhong)就(jiu)用(yong)到(dao)了(le)銅(tong)皮(pi)層(ceng),矽(gui)鋼(gang)層(ceng)和(he)坡(po)莫(mo)合(he)金(jin)層(ceng),用(yong)於(yu)對(dui)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)的(de)幹(gan)擾(rao)進(jin)行(xing)屏(ping)蔽(bi),從(cong)而(er)使(shi)輸(shu)出(chu)穩(wen)定(ding)。
零磁通漏電流變送器,LJIB係列,有效監測微安級電流變化
4、零磁通互感器的優缺點
因yin為wei零ling磁ci通tong互hu感gan器qi固gu有you的de高gao精jing度du,以yi及ji可ke以yi測ce量liang微wei弱ruo小xiao電dian流liu的de特te點dian,可ke以yi應ying用yong在zai很hen多duo需xu要yao在zai線xian測ce量liang小xiao電dian流liu的de場chang合he,比bi如ru電dian氣qi設she備bei絕jue緣yuan漏lou電dian流liu的de在zai線xian監jian測ce。基ji於yu該gai技ji術shu可ke以yi製zhi作zuo變bian送song器qi,用yong於yu測ce量liang差cha分fen電dian流liu,並bing使shi其qi輸shu出chu標biao準zhun的de電dian流liu或huo電dian壓ya信xin號hao,如ruDC4-20mA,DC0-5Vdeng。tongshiweilemanzugaojingdudianyaceliangdeyaoqiu,haikeyizuochenglingcitongdianyahuganqi。danshilingcitonghuganqidejiagonggongyifuza,shiyongdangzhongxuyaolianxutiaojiebuchangdianzuyihuodezhenzhengdelingcitong(或微磁通)狀態,實際使用時為了獲得較高精度,還需對外界幹擾進行有效屏蔽,導致其體積較大,成本較高。
5、結束語
零(ling)磁(ci)通(tong)互(hu)感(gan)器(qi)由(you)於(yu)其(qi)具(ju)有(you)的(de)高(gao)精(jing)度(du)和(he)可(ke)以(yi)低(di)匝(za)比(bi)的(de)特(te)性(xing),使(shi)其(qi)可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)在(zai)很(hen)多(duo)對(dui)精(jing)度(du)或(huo)小(xiao)電(dian)流(liu)測(ce)量(liang)有(you)特(te)殊(shu)要(yao)求(qiu)的(de)場(chang)合(he),實(shi)際(ji)上(shang)近(jin)年(nian)來(lai)零(ling)磁(ci)通(tong)互(hu)感(gan)器(qi)已(yi)經(jing)在(zai)電(dian)氣(qi)絕(jue)緣(yuan)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)中(zhong)得(de)到(dao)了(le)良(liang)好(hao)的(de)應(ying)用(yong)。