安科瑞 鮑靜君
摘 要：分析開口式電流互感器的原理,，結(jié)合在半導(dǎo)體行業(yè)(如中芯)應(yīng)用實(shí)例，分析開口式電流互感器改造項(xiàng)目應(yīng)用,，低壓配電系統(tǒng)中,，主要是改造項(xiàng)目中的應(yīng)用及施工細(xì)節(jié)，為用戶快速實(shí)現(xiàn)智能配電提供解決方案,，該方案具有成本低,、投資少、安裝接線簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),，有利于開口電流互感器在半導(dǎo)體行業(yè)中的進(jìn)步推廣和應(yīng)用,。
關(guān)鍵詞：開口式電流互感器改造項(xiàng)目應(yīng)用 開口式電流互感器 半導(dǎo)體行業(yè) 改造項(xiàng)目 工作原理 應(yīng)用 施工細(xì)節(jié)
目前市場(chǎng)大部分低壓電流互感器主要用于新項(xiàng)目的建設(shè),，由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，企業(yè)對(duì)節(jié)能減排意識(shí)逐漸提高,，許多企業(yè)的電氣特點(diǎn)是：
1)電氣柜運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng);
2)大部分電流互感器只是對(duì)系統(tǒng)電流進(jìn)行測(cè)量,，也沒(méi)有相應(yīng)的計(jì)量裝置和保護(hù)裝置，計(jì)量裝置只有塊供電局的總表,，而對(duì)所有車間電能無(wú)法進(jìn)行考核,，系統(tǒng)線路保護(hù)裝置根本沒(méi)有，;
3)諧波含量比較大場(chǎng)合,，給APF有源濾波提供采集信號(hào);
4)大部分線路干線為大規(guī)格銅排,，拆卸需要大量的人力和時(shí)間，安裝常規(guī)電流互感器不方便;
5)企業(yè)生產(chǎn)時(shí)間比較緊迫,，不能長(zhǎng)時(shí)間停電,。
所以如需對(duì)上述電氣進(jìn)行改造，采用開口式電流互感器可以為用戶節(jié)約大量的投資,。
而在半導(dǎo)體行業(yè)中不但要實(shí)現(xiàn)能效管理,，電氣安全更加重要，企業(yè)基本上24小時(shí)不間斷生產(chǎn),，生產(chǎn)中配電系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)過(guò)電流現(xiàn)象,，對(duì)這個(gè)控制也至關(guān)重要。
1 開口式電流互感器產(chǎn)品設(shè)計(jì)
1.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)新穎,，外形美觀大方,透明翻蓋設(shè)計(jì)接線方便,。外殼材料采用PC/ABS合金，具有耐高溫,、機(jī)械強(qiáng)度高,、環(huán)保等特點(diǎn);鐵芯采用有取向冷扎硅鋼片，具有性能穩(wěn)定,，機(jī)械強(qiáng)度高,，導(dǎo)磁率*等特點(diǎn);骨架線圈中的漆包線采用高強(qiáng)度漆包線，具有絕緣強(qiáng)度高,，耐溫性強(qiáng)等特點(diǎn),，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1
1-骨架線圈,，2-透明翻蓋,，3-安裝螺母，4-接線端子,，5-鐵芯,，6-彈簧，7-外殼，8-安裝螺釘,。
1.2工作原理
工作原理如圖1所示,，開口電流互感器的次繞組串聯(lián)在被測(cè)線路中，I1為線路電流即電流互感器的次電流,，N1為電流互感器的次匝數(shù),，I2電流互感器二次電流(通常為5A,、1A),，N2為電流互感器的二次匝數(shù)，Z2e為二次回路設(shè)備及連接導(dǎo)線阻抗,。當(dāng)次電流從電流互感器P1端流進(jìn),，P2端出，在二次Z2e接通的情況下,，由電磁感應(yīng)原理,，電流互感器二次繞組有電流I2從S1流過(guò)，經(jīng)Z2e至S2,，形成閉合回路,。由此可得電流在理想狀態(tài)下I1×N1=I2×N2，所以有I1/I2=N1/N2=K,，K為電流互感器的變比,。但是由于開口式電流互感器的鐵芯切開后，使鐵芯的性能很差,，所以將的鐵芯截面積加大,，而且提高安匝數(shù)，將I1×N1=I2×N2≥100AN,。
圖2 圖3
1-開口電流互感器的上體,，2-開口電流互感器的下體，3-安裝螺絲,、螺母
1.3產(chǎn)品選型
開口式電流互感器是在傳統(tǒng)低壓母線式電流互感器的基礎(chǔ)上進(jìn)行研發(fā),，兼容電纜和銅排安裝方式，根據(jù)次電流的測(cè)量范圍,，100A-5000A采用分體式設(shè)計(jì)方案,，可以分為測(cè)量用開口式電流互感器和保護(hù)用開口式電流互感器。
AKH-0.66K系列開口式電流互感器主要應(yīng)用于配電系統(tǒng)改造項(xiàng)目,，安裝方便,，無(wú)須拆次母線，亦可帶電操作,，不影響客戶正常用電,，為用戶改造項(xiàng)目節(jié)省人力、物力,、財(cái)力,，提率,。該系列電流互感器可與繼電器保護(hù)、測(cè)量以及計(jì)量裝置配套使用,。
開口電流互感器規(guī)格尺寸表：
1.4產(chǎn)品安裝
如圖3所示,，將互感器的安裝螺絲、螺母打開,，卸下互感器的下體,，將所有互感器防止在安裝現(xiàn)場(chǎng)，然后將互感器的二次接到測(cè)量,、保護(hù)裝置;將互感器的上體裝入配電系統(tǒng)的次母排,，合上互感器的下體，將互感器的安裝螺絲穿過(guò)互感器上,、下體的固定孔,，擰上螺母，將互感器的上,、下體固定在起,，然后將互感器通過(guò)互感器兩側(cè)的安裝固定孔將互感器固定在母排上，完成互感器的安裝,。整個(gè)過(guò)程比較快速簡(jiǎn)單,。
2.開口式電流互感器產(chǎn)品應(yīng)用
開口電流互感器主要應(yīng)用在配電改造項(xiàng)目中，開口式電流互感器同常規(guī)閉口互感器樣輸出為標(biāo)準(zhǔn)的5A或1A,，測(cè)量精度高,，容量大，可與測(cè)量?jī)x器,、儀表配套使用,，部分產(chǎn)品過(guò)載能力強(qiáng)可與裝置配套使用。
2.1應(yīng)用實(shí)例
1)方案
以上海宏利半導(dǎo)體低壓饋線為例如圖4所示,，每條饋線均需測(cè)量三相電流,將電流信號(hào)供給繼電器,以防止系統(tǒng)電流過(guò)載或短路,。每條饋線的A相、B相,、C相的次母排規(guī)格為120×10×3,，銅排高度1.5米，每相額定電流為2500A,采用AKH-0.66/120×50II 閉口式電流互感器采集電流信號(hào),，施工時(shí),拆卸每相銅排,每相銅排重量為480kg,所以安裝人員至少需要2人,至少需要3個(gè)小時(shí)才能拆卸完畢,。互感器安裝接線20分鐘,安裝銅排還需要3個(gè)小時(shí).那么每條饋線至 少需要19個(gè)小時(shí)才能安裝完畢,而工廠停電20小時(shí)左右.
2)方案
以半導(dǎo)體行業(yè)蘇州三星同樣的低壓饋線為例如圖6所示,，每條饋線均需測(cè)量三相電流,將電流信號(hào)供給測(cè)量?jī)x表,。每條饋線的A相、B相、C相的次母排規(guī)格為120×10×3,，銅排高度1.5米,，每相額定電流為2500A,采用AKH-0.66/K-120×60 開口式電流互感器采集電流信號(hào)，施工時(shí),無(wú)須拆卸每相銅排,名安裝人員只要將互感器打開安裝螺絲螺母,將互感器套在母排上,合上互感器,再用螺絲螺母固定好,再將互感器固定在母排上,整個(gè)過(guò)程只需要30分鐘就可以完成安裝接線才能拆卸完畢,而工廠停電只需要40分種左右.
所以上述方案每條饋線需要的成本對(duì)照如表1
表1
2.2施工細(xì)節(jié)
以上海中芯現(xiàn)場(chǎng)要求需要,，將繼電器與開口電流互感器二次接好,，確保電流互感器二次不能開路，將開口電流互感器上,、下兩部分都打開,，并注意電流互感器的P1面上、下兩部分,，并將繼電器在現(xiàn)場(chǎng)安裝好,，所有現(xiàn)場(chǎng)全部放置好，大電流次母線穿銅排場(chǎng)合等待停電,，如圖7?！ ?/p>
圖7
停電后將所有回路的開口電流互感器,，全部同時(shí)安裝在母排上，并將開口電流互感器上,、下兩部分通過(guò)螺絲,、螺母安裝好，如圖8,、圖9,。
圖8 圖9
后將開口電流互感器通過(guò)我們標(biāo)配的配件將互感器固定在母排上，同時(shí)將繼電器輸出信號(hào)線連接至斷路器的輔助觸點(diǎn),，完成整個(gè)安裝過(guò)程,，如圖10。
圖10
綜上對(duì)比,，改造項(xiàng)目中使用開口式電流互感器性價(jià)比,，可以快速實(shí)現(xiàn)對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)中低壓配電智能化低成本的多回路監(jiān)控，有利于低壓智能配電進(jìn)步推廣和應(yīng)用,。
3開口式電流互感器結(jié)論
開口式電流互感器已在半導(dǎo)體行業(yè)工程配電監(jiān)控系統(tǒng)中得到應(yīng)用,，降低了投資成本，產(chǎn)生了較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,。
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