開口式霍爾電流傳感器在直流配電改造的應用

hth下载地址 陳聰 周潔

 摘要：根據開口式霍爾電流傳(chuan) 感器的原理、特點及安裝方式，分析開口式霍爾電流傳(chuan) 感器在直流配電改造中的應用，快速實現直流配電係統智能改造。

  關(guan) 鍵詞：開口式霍爾電流傳(chuan) 感器；直流配電係統；改造

  0：概述

  直流配電係統通常由高頻開關(guan) 電源和蓄電池組成，用於(yu) 為(wei) 直流係統中控製、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係統的改造顯得十分緊要。

  1：開口式霍爾電流傳(chuan) 感器在直流配電改造的應用

  1.1 改造要求

  係統改造要求不停電進行直流係統切改，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(chuan) 感器來解決(jue) 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(chuan) 感器的技術特點和工作原理

  開口式霍爾電流傳(chuan) 感器整體(ti) 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、環保等特點；線路板與(yu) 外部接線采用綠色可插拔端子，現場接線方便。

  開口式霍爾電流傳(chuan) 感器是在傳(chuan) 統的開環霍爾電流傳(chuan) 感器的基礎上加以改造，根據霍爾效應和電磁感應原理，原邊電流IP產(chan) 生的磁場，通過磁芯聚磁後，用霍爾感應芯片在磁芯氣隙處感應原邊電流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(chuan) 感器的輸出可以反映被測電流的大小。為(wei) 了提高霍爾開環傳(chuan) 感器的性能，通常使用矽鋼或者坡莫合金作為(wei) 磁芯的材料。

開口式霍爾傳(chuan) 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(chuan) 感器來監測母排直流電流，此種情況隻能采用開口式霍爾電流傳(chuan) 感器，現場安裝方便。

  現場安裝如下圖所示，如果現場可斷電安裝，可在銅排上按傳(chuan) 感器間距要求開兩(liang) 個(ge) 對應螺紋孔，將傳(chuan) 感器通過後側(ce) 的安裝固定孔固定在母排螺紋孔上，完成傳(chuan) 感器的安裝；如現場要求不斷電安裝，可采用配套橡膠墊塊內(nei) 嵌於(yu) 外殼與(yu) 銅排之間固定，確保傳(chuan) 感器能在振動條件下也能可靠工作，整個(ge) 安裝過程比較快速簡單。

某鐵路機車改造項目安裝圖

  2： 開口式霍爾電流傳(chuan) 感器

  2.1 概述    

  開口式霍爾電流傳(chuan) 感器相較於(yu) 閉口霍爾電流傳(chuan) 感器，與(yu) 傳(chuan) 統單鐵芯、單霍爾芯片的設計不同，為(wei) 了設計為(wei) 分體(ti) 式結構，將鐵芯分離對稱安裝，硬件采用雙霍爾芯片並聯互補差分輸入，具有性能穩定、機械強度高、導磁率高等特點，線路板與(yu) 外部接線采用綠色可插拔端子，現場接線方便。

AHKC係列開口式霍爾電流傳(chuan) 感器

  2.2 型號說明

  2.3 技術參數

  3：結束語

  從(cong) 改造成本上看，如采用傳(chuan) 統閉口式霍爾電流傳(chuan) 感器或者分流器方案，施工時需要先拆除直流母線銅排，然後安裝傳(chuan) 感器，再將母排重新安裝恢複，整改線路需要停電配合，采用開口式霍爾電流傳(chuan) 感器則更省時省力；從(cong) 測試性能方麵，隻要安裝時傳(chuan) 感器的上、下體(ti) 螺絲(si) 固定緊密，開口式傳(chuan) 感器與(yu) 閉口式傳(chuan) 感器的精度、穩定性基本一致。綜上所述，開口式霍爾電流傳(chuan) 感器在直流配電改造過程中有著更為(wei) 廣泛的應用。

  參考文獻

  [1] 企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2020.6