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里,回路中的电流可以经过丈量电阻上的电压来求得,分流器运用了欧姆定理进行丈量。实践运用中分流器的电阻数值在毫欧或微欧等级,现在惯例的分流器标准有100A/75mV、500A/75mV、1000A/75mV等。
其等效电路如图1,正弦电流经过分流器时,分流器两边上的电压为。要使分流器丈量精度高并且呼应速度快,要下降被测电流的频率和起伏,不然当频率和起伏变高,会使分流器的发热量大起伏添加,严重影响分流器的丈量精度。结构规划上,应尽量削减分流器的自感,并对外界磁场有较好的屏蔽才干,并且具有必定的动态安稳功能。
为了削减电磁力和热应力对分流器丈量效果的影响程度,科学家们对分流器的结构进行了剖析和改进。但因为分流器本身的缺点,有许多问题是无法运用补偿和规划来补偿的,例如发热和频率特性等问题。
1936年德国的克莱麦尔教授第一个研制成功直流电流互感器,经过丈量原边电流对带有铁芯线圈的感抗的改变来丈量直流电流的巨细,这和沟通互感器的原理是不同的。结构如图2。
直流电流互感器的副边和原边电流也有或许满意公式(2.1),即在不计铁芯损耗、不计副边组的内阻及铁芯均匀磁化的情况下。可是直流电流互感器的丈量效果很简略遭到外界磁场的影响然后发生很大的差错,比方当丈量电流的激磁电流小于直流互感器时,不论是哪一种软磁资料的磁化特性曲线都不是完美的,都是存在着缺点的。
D1、D2,电阻R1、R2一起组成一个并联的直流电流互感器,被测电流I1流过绕组W1,二次绕组W2、W4和电阻R1、R2,之间接有辅佐沟通电源e1;图3右边,由一次绕组W5、二次绕组W6、W7,铁芯T4、T5,二极管D3、D4、D5、D6一起组成第二个并联的直流电流互感器,二次绕组W6、W7和二极管D4、D5之间接有辅佐沟通电源e2。在被测电流I1和辅佐沟通电源e1的一起效果下,在电阻R1、R2两头会输出一个和I1正份额的直流电压,这个电压被送到第二个互感器的一次绕组W5,并产了一个电流,该电流在辅佐沟通电源e2的一起效果下使得第二个互感器的电阻R4两头会输出一个直流电压,这个直流电压被送到第一个互感器的补偿绕组W2,发生和被测电流相反的磁通势,使第一个互感器的铁芯T1、T2趋向于零。这时,补偿绕组W2中的电流与被测电流成正比,丈量补偿绕组W2中的电流依据匝数比就可以计算出被测电流的巨细。
为了改进功能,图中添加了磁屏蔽层T3,和W8、R3、C一起组成的消振回路。这种互感器除二极管之外没有其它
,完全是电磁结构,因而毛病率低作业牢靠,其间的补偿办法进步了它的丈量精度。用这种办法制造的的直流电流互感器在额定电流规划20%~100%内,最大差错为0.2%。现在国内直流输电工程用直流电流互感器绝大大都都被进口产品独占,如ABB、
、HITEC公司及Reitz等公司,国内对零磁通式直流电流互感器的研讨较少,国内尚无有构成规划的零磁通式直流电流互感器厂家。四、直流磁性比较仪
直流电流比较仪的原理结构图如图4所示,在图中A为高磁导率资料的铁芯,W1和W2为份额绕组,I1和I2分别由两个独立电源供给给W1和W2的直流电流。因为φ1=I1W1/Rm、φ2=I1W1/Rm,所以当I1W1=I2W2时,即铁芯内
这儿的问题是,怎样知道磁通势相互平衡了?也便是怎样才干丈量到铁芯内的磁通等于零?这个问题关于沟通比较仪而言,比较简略,因为交变的电流可发生交变的磁通,这个交变的磁通是极点简略从检测绕组中测出的,但是关于直流比较仪而言,就不是这么简略了。因为效果于铁芯上的磁势不平衡时,其铁芯内部必定相应存在一个稳定磁通,这个稳定磁通在检测绕组上不能发生感应电动势。当然在闭合铁磁开一个小小的缝隙,缝隙中放入霍尔元件就可以丈量出铁芯内部的稳定磁通,并由此规划出主动调理平衡电流的直流比较仪,也便是咱们知道的霍尔闭环
现在国内霍尔闭环传感器厂家很多,除LEM外还有宁波中车年代、中旭、托肯等厂家,因为该霍尔电流传感器在丈量2000A以上电流时电流耗费大,且存在穿心孔内输出差异大,现在2000A以上很少在客户端大规划运用。
俄国科学家Rogowski在1912年发明晰罗氏线圈(空芯线圈)。罗氏线圈的制造办法便是将漆包线均匀出缠绕在环形的塑料或许陶瓷之类的非铁磁资料的骨架上,如图6。依据安培规律,当载流导线穿过线圈中心时罗氏线圈两头会发生一个感应电动势,其巨细与被测电流对时刻的微分红线性关系。
其间,M=Nhμ0/2π·ln·a/b,u0为线H/m,N为绕组匝数,h表明线圈骨架高度,a为骨架外径,b为骨架内径,h、a、b单位为m。
因为沟通互感器的输出是电流信号,输出回路不能断开,罗氏线圈的输出是电压信号,输出回路一般处于翻开状况,尽管罗氏线圈和沟通互感器都只能丈量沟通电流,罗氏线圈的结构中没有铁芯,磁感应的强度大于被测电流,罗氏线圈不会呈现磁饱满的现象。
当线偏振光在介质中传达时,若在平行于光的传达方向上加一强磁场,则光振荡方向将发生偏转,偏转视点ψ与磁感应强度B和光穿越介质的长度d的乘积成正比,即ψ=VBd,份额系数V称为费尔德常数,与介质性质及光波频率有关。上述现象称为法拉第磁光效应。
依据安培环路规律,电流发生的磁场磁场强度H沿恣意闭合曲线的积分等于闭合曲线所围住的一切电流的代数和,
光纤电流传感器首要由传感头、输送与接纳光纤、电子回路等三部分组成,如图8所示,传感头包含载流导体,绕于载流导体上的传感光纤,以及起偏镜、检偏镜等
部件。电子回路则有光源、受光元件、信号处理电路等。和磁电式电流检测比较,光纤电流传感用具有绝缘功能好、丈量精确度高(不存在磁饱满、直流偏磁与铁磁谐振等问题)、抗干扰才干强(光纤传输具有好的电磁抗干扰才干)、安全性高(传统的磁电式在次边开路时简略构成高压,有易燃易爆的风险,而光纤电流传感器就没有这个问题)、体积小(电压等级345kV的充油式电磁式电流互感器全体高度达6.1m,分量超越7吨,与此同时,美国西屋公司出产的平等电压等级的磁光式光纤电流互感器高度仅有2.7m,分量不超越100kg)等长处,但因为其造价贵重,现在在工业范畴还未大规划进行运用。
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