直流配電系統(tǒng)通常由高頻開關(guān)電源和蓄電池組成，用于為直流系統(tǒng)中控制、信號,、繼電保護(hù)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(wěn)定性以及供電質(zhì)量均有著很高的要求,。因此對一些使用周期長的直流配電系統(tǒng)的改造顯得十分緊要,。

1：開口式霍爾電流傳感器助力直流配電改造

1.1 改造要求

系統(tǒng)改造要求不停電進(jìn)行直流系統(tǒng)切改，即在不失去直流電源的情況下進(jìn)行負(fù)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感器來解決改造項(xiàng)目中直流電流計(jì)量問題,，確保改造過程中直流母線和直流負(fù)載不停電且安全運(yùn)行,。

1.2 開口式霍爾電流傳感器的技術(shù)特點(diǎn)和工作原理

開口式霍爾電流傳感器整體由外殼、鐵芯,、采樣線路板及固定樹脂構(gòu)成,，具有耐高溫,、機(jī)械強(qiáng)度高、環(huán)保等特點(diǎn),；線路板與外部接線采用綠色可插拔端子,，現(xiàn)場接線方便。

開口式霍爾電流傳感器是在傳統(tǒng)的開環(huán)霍爾電流傳感器的基礎(chǔ)上加以改造,，根據(jù)霍爾效應(yīng)和電磁感應(yīng)原理,，原邊電流IP產(chǎn)生的磁場，通過磁芯聚磁后,，用霍爾感應(yīng)芯片在磁芯氣隙處感應(yīng)原邊電流IP的大小和方向,。霍爾感應(yīng)芯片的輸出電壓,，經(jīng)過信號處理電路,，使傳感器的輸出可以反映被測電流的大小。為了提高霍爾開環(huán)傳感器的性能,，通常使用硅鋼或者坡莫合金作為磁芯的材料,。

開口式霍爾傳感器原理圖

1.3 應(yīng)用實(shí)例

某鐵路機(jī)車改造項(xiàng)目，改造要求在不能拆卸母排前提下接入傳感器來監(jiān)測母排直流電流,，此種情況只能采用開口式霍爾電流傳感器,，現(xiàn)場安裝方便。

現(xiàn)場安裝如下圖所示,，如果現(xiàn)場可斷電安裝,，可在銅排上按傳感器間距要求開兩個(gè)對應(yīng)螺紋孔，將傳感器通過后側(cè)的安裝固定孔固定在母排螺紋孔上,，完成傳感器的安裝,；如現(xiàn)場要求不斷電安裝，可采用配套橡膠墊塊內(nèi)嵌于外殼與銅排之間固定,，確保傳感器能在振動條件下也能可靠工作,，整個(gè)安裝過程比較快速簡單。

某鐵路機(jī)車改造項(xiàng)目安裝圖

2： 開口式霍爾電流傳感器

開口式霍爾電流傳感器相較于閉口霍爾電流傳感器,，與傳統(tǒng)單鐵芯,、單霍爾芯片的設(shè)計(jì)不同，為了設(shè)計(jì)為分體式結(jié)構(gòu),，將鐵芯分離對稱安裝,，硬件采用雙霍爾芯片并聯(lián)互補(bǔ)差分輸入，具有性能穩(wěn)定,、機(jī)械強(qiáng)度高,、導(dǎo)磁率高等特點(diǎn)，線路板與外部接線采用綠色可插拔端子，現(xiàn)場接線方便,。

AHKC系列開口式霍爾電流傳感器

3：結(jié)束語

從改造成本上看,，如采用傳統(tǒng)閉口式霍爾電流傳感器或者分流器方案，施工時(shí)需要先拆除直流母線銅排,，然后安裝傳感器,，再將母排重新安裝恢復(fù)，整改線路需要停電配合,，采用開口式霍爾電流傳感器則更省時(shí)省力,；從測試性能方面，只要安裝時(shí)傳感器的上,、下體螺絲固定緊密,，開口式傳感器與閉口式傳感器的精度、穩(wěn)定性基本一致,。綜上所述,，開口式霍爾電流傳感器在直流配電改造過程中有著更為廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2020.6

開口式霍爾電流傳感器助力直流配電改造

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