Sensor de corriente Hall de tipo abierto en una fábrica rusa

Resumen: De acuerdo al principio, características y modo de instalación del sensor de corriente Hall de tipo abierto, se analiza la aplicación del sensor de corriente Hall de tipo abierto en el sistema de transformación y distribución de la fábrica, con el fin de brindar una solución a los usuarios. para realizar la distribución inteligente del sistema DC rápidamente.

1. Información general

El sistema de distribución de CC generalmente se compone de una fuente de alimentación conmutada de alta frecuencia y una batería, que se utiliza para proporcionar una fuente de alimentación de CC confiable para control, señal, protección de relés y dispositivos automáticos, iluminación de accidentes, etc. en el sistema de CC. Tiene altos requisitos de confiabilidad, estabilidad y calidad del suministro de energía. Por lo tanto, en el sistema de CC ruso, igualamos el medidor de distribución de CC Hall utilizado. Durante la transformación del sistema de CC, no hay cortes de energía y la transformación de ingeniería es difícil, y el sensor de corriente Hall cerrado tradicional o la derivación no pueden resolver el problema. Por lo tanto, el sensor de corriente Hall abierto se puede utilizar para resolver el problema de medición de corriente CC en el proyecto de transformación, a fin de garantizar la operación segura del proceso de transformación sin cortes de energía.

2. Diseño de producto

2.1 Características estructurales

El sensor de corriente Hall de boca abierta se desarrolla sobre la base del sensor de corriente Hall de boca cerrada tradicional. Tiene una estructura novedosa y una apariencia hermosa. El conjunto se compone de carcasa, núcleo de hierro, placa de circuito de muestreo y resina fija. El material de la carcasa está hecho de aleación PC/ABS, que tiene las características de resistencia a altas temperaturas, alta resistencia mecánica y protección ambiental. El núcleo está hecho de lámina de acero al silicio unida en frío orientada, que tiene las características de rendimiento estable, alta resistencia mecánica y conductividad magnética extremadamente alta. El terminal enchufable verde se utiliza para la placa de circuito y el cableado externo, lo cual es conveniente y confiable para el cableado in situ.

La estructura específica se muestra en las Figuras 1 y 2. La apariencia del producto adopta un diseño dividido. La figura 1 es un paso redondo, que es adecuado para pasar a través del sistema de CC cuando el bus primario es un cable. , Fig. 2 paso cuadrado, adecuado para el sistema DC cuando el bus primario es una barra de cobre. Según el rango de medición de la corriente primaria y los requisitos de perforación, se puede seleccionar el tipo de producto correspondiente. Esta serie de sensores puede medir el rango actual de 20A ~ 20000A, la forma principal de phi 20, 40, 60, 64*16, 85*27, 104*36, 140*50 y otras especificaciones, como se muestra en la Figura 3. , adecuado para diferentes aplicaciones.

Fig. 1 patrón de pase circular

Fig. 2 Patrón de paso cuadrado

Figura 3 Sensor de corriente Hall de tipo abierto serie AHKC

2.2 Principio de funcionamiento

Sensor de corriente Hall basado en efecto Hall, principio de inducción electromagnética, diseño de un sensor, según el principio se puede dividir en modo de bucle abierto (recto) y modo de bucle cerrado (tipo de equilibrio magnético), el sensor de corriente de pasillo abierto es tradicional. El circuito abierto (recto) se mejora sobre la base del sensor Hall, es diferente del diseño Hall tradicional de un solo núcleo y un solo chip. Para diseñar una estructura dividida, el núcleo de hierro se separa y se instala simétricamente. El hardware adopta una entrada diferencial complementaria paralela de chips Hall dobles. El principio del sensor Hall de tipo abierto se muestra en la Figura 4:

Fig. 4 Diagrama esquemático del sensor Hall abierto

Cuando la corriente IP del lado primario fluye a través de un cable largo, producirá un campo magnético alrededor del cable, el tamaño del campo magnético y es proporcional a la corriente a través del cable, el campo magnético se acumula en forma circular, a través de dos elementos hall en la medición del espacio de aire circular, dos marcas de elementos hall colocadas en el mismo campo, la señal de salida con características complementarias del voltaje de salida mediante la salida del amplificador diferencial, no solo puede suprimir la interferencia del modo común, sino también la influencia de la deriva de temperatura, la salida El voltaje VS refleja con precisión la corriente IP del lado original. La salida nominal general está calibrada como DC±5V o DC4-20mA.

2.3 Instalación del producto

Tome como ejemplo los productos con orificios cuadrados, como se muestra en la Figura 5, abra el tornillo de montaje del sensor de corriente Hall de tipo abierto y retire el cuerpo inferior del sensor. El cuerpo superior del sensor de corriente Hall de tipo abierto se carga en el bus primario del sistema de distribución y el cuerpo inferior del sensor está cerrado. Los tornillos de montaje y las juntas del sensor pasan a través de los orificios de fijación de los cuerpos superior e inferior, y los cuerpos superior e inferior del sensor se fijan entre sí.

Si es posible la instalación sin energía en el sitio, se pueden abrir dos orificios roscados correspondientes en la placa de bronce de acuerdo con los requisitos de espaciado del sensor, y el sensor se fija en el orificio roscado de la barra colectora a través del orificio de fijación del montaje trasero para completar la instalación. instalación del sensor; Si el sitio requiere una instalación eléctrica continua, la almohadilla de goma de soporte se puede incrustar entre la carcasa y la placa de bronce para garantizar que el sensor pueda funcionar de manera confiable en condiciones de vibración. Todo el proceso de instalación es relativamente rápido y sencillo.

Fig. 5 Diagrama de instalación del producto

2.4 Ventajas del sensor Hall de tipo abierto

En comparación con el método tradicional de medición de corriente CC generalmente adoptado mediante derivación o transformador, el sensor Hall de tipo abierto tiene las siguientes ventajas:

1) Alta resistencia de aislamiento del lado primario y secundario, hasta aislamiento de 12 KV CA;

2) Sin pérdida de inserción;

3) Buen rendimiento dinámico: el tiempo de respuesta es inferior a 20 uS y la velocidad de seguimiento Di /dt es superior a 20 A/uS

4) No es necesario desmontar el cable lateral o el bus original durante la instalación. Está especialmente indicado para la transformación y construcción de equipos a los que no se les permite perder potencia.

3. Aplicación del producto

El sensor de corriente Hall de extremo abierto se utiliza principalmente en la transformación del sistema de distribución de CC en fábricas, como la transformación del sistema de energía de CC en centrales eléctricas, la transformación del sistema de CC en subestaciones, la transformación de salas de comunicaciones, la transformación de locomotoras ferroviarias y otros proyectos. Puede convertir la señal de corriente CC del borde central del sistema en una salida estándar CC ± 5 V o 4-20 mA. Desempeña la función de monitoreo y aislamiento eléctrico y se puede utilizar con instrumentos de monitoreo de bucles múltiples u otros instrumentos de medición eléctrica.

4. Conclusión

El sensor de corriente Hall de extremo abierto juega un papel importante en la aplicación del sistema DC debido a su estructura simple, instalación conveniente, operación confiable y otra buena aplicabilidad, especialmente en proyectos de renovación.