電流傳感器調(diào)研

1、電流傳感器調(diào)研一、電流互感器 電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理的。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次繞組匝數(shù)很少，串在需要測量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過，二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測量儀表和保護回路中，電流互感器在工作時，它的二次回路始終是閉合的，因此測量儀表和保護回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。 電流互感器包括傳統(tǒng)電磁式電流互感器和電子式電流互感器（羅氏線圈為典型代表，i2000即為此類型）。目前電力系統(tǒng)中電流測量廣泛采用電流互感器。由于電流互感器的原理為電磁感應(yīng)，為了更好的感應(yīng)線纜中的電流，電流互感器的安裝方式通常為鉗式和穿孔式。 圖1.

2、1 羅氏線圈結(jié)構(gòu)示意圖二、霍爾電流傳感器2.1閉環(huán)式霍爾傳感器 閉環(huán)霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理，即閉環(huán)原理，當原邊電流產(chǎn)生的磁通通過高品質(zhì)磁芯集中在磁路中，霍爾元件固定在氣隙中檢測磁通，通過繞在磁芯上的多匝線圈輸出反向的補償電流，用于抵消原邊電流產(chǎn)生的磁通，使得磁路中磁通始終保持為零。經(jīng)過特殊電路的處理，傳感器的輸出端能夠輸出精確反映原邊電流的電流變化。2.2開環(huán)式霍爾傳感器 開環(huán)式霍爾電流傳感器采用的是霍爾直放式原理，即原邊電流通過一根導(dǎo)線時，在導(dǎo)線四周將會產(chǎn)生一個磁場，這一磁場的大小與流過導(dǎo)線的電流成正比；它能通過磁芯聚集感應(yīng)到霍爾器件上并使其有一信號輸出。這一信號經(jīng)信號放大器放大

3、后直接輸出，霍爾器件輸出的信號準確反映了原邊電流的輸出情況。2.3總結(jié) 閉環(huán)的在響應(yīng)時間跟精度上要比開環(huán)的好很多。開環(huán)和閉環(huán)都可以監(jiān)測交流電，一般開環(huán)的適用于大電流監(jiān)測，閉環(huán)適用于小電流監(jiān)測。圖2.1 閉環(huán)式霍爾電流傳感器工作原理圖 霍爾電流傳感器的安裝方式通常為穿心式安裝。3、 光纖電流傳感器光纖電流傳感器的主要原理是利用磁光晶體的法拉第磁光效應(yīng)。根據(jù)法拉第磁光效應(yīng)，通過對法拉第旋轉(zhuǎn)角的測量，可得到電流所產(chǎn)生的磁場強度，從而可以計算出電流大小。圖3.1為全光纖電流傳感器結(jié)構(gòu)圖。由于光纖具有抗電磁干擾能力強、絕緣性能好、信號衰減小的優(yōu)點，因而在法拉弟電流傳感器研究中，一般均采用光纖作為傳輸介質(zhì)

4、。圖3.1 南瑞繼保PCS-9250全光纖電流傳感器結(jié)構(gòu)圖光纖電流傳感器的安裝方式為：獨立支柱式，GIS集成式，套管式，懸掛式四種。具體安裝方式見圖3.2所示。光纖電流傳感器的生產(chǎn)廠家主要有ABB，希姆，南瑞繼保，湖北迅迪科技等企業(yè)。圖3.2光纖電流傳感器安裝方式四、超磁致伸縮光纖光柵電流傳感器超磁致伸縮光纖光柵電流傳感器將磁致伸縮技術(shù)和光纖光柵電流傳感器技術(shù)相結(jié)合，利用磁致伸縮材料感知電纜磁場并發(fā)生形變，光纖光柵傳感器感知此形變并將結(jié)果輸出。超磁致伸縮光纖光柵電流傳感器在期刊論文中出現(xiàn)較多，但具體的產(chǎn)品沒有找到。從論文中細節(jié)看出，很多大學(xué)和研究機構(gòu)至少已經(jīng)研發(fā)了一些樣品，可能部分廠家已經(jīng)有了成品。從超磁致伸縮光纖光柵傳感器的原理可以看出，此種傳感器不需要環(huán)繞電纜，可以直接貼在電纜的表面。圖4.1 超磁致伸縮光纖光柵傳感器原理5、 總結(jié)公司使用的電流傳感器福祿克i2000（原理為羅氏線圈），其原理為電磁感應(yīng)原理。羅氏線圈通過