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直流电源设备剩余电量检测模块化应用

时间:2017-08-25 14:36:00  作者:admin  来源:电源设备  浏览:65  评论:0
内容摘要:  电力工程直流电源设备,作为主要电气设备的保安电源及控制信号电源,是一个十分庞大的多分支供电网络。  在一般情况下,一点接地并不影响直流系统的运行,但如果不能迅速找到接地故障点并予以修复,又发生另一点接地故障,就可能引起重大故障的发生。  另外电流泄漏也可能...

  电力工程直流电源设备,作为主要电气设备的保安电源及控制信号电源,是一个十分庞大的多分支供电网络。

  在一般情况下,一点接地并不影响直流系统的运行,但如果不能迅速找到接地故障点并予以修复,又发生另一点接地故障,就可能引起重大故障的发生。

  另外电流泄漏也可能导致电击造成的或死亡,特别是如果泄漏的电流通过人体的躯干。 大约30mA的电流潜在,足以引起心脏骤停或严重。

  早在2004年中国电力科学研究院就正式发布的DL-T856-2004 《电力用直流电源装置规范》一文的附录A.3.g款明确:“检测馈线,采用传感器,应减少支电容影响,安装方便”。

  本文就结合Magtron ASIC方案,和传统针对支漏电流检测,所使用的漏电流传感器的方案进行对比性探讨。并提出:

  当出现正负绝缘都降低的时候,线中将出现明显的不成比例关系的漏电流。如下图(1)所示。

  随着各个支绝缘度的进一步降低,漏电流也将不成比例的变大。如果不能及时准确的检测出漏电流的大小,并在预设的安全阈值点上给出报警信号,那将对整个电力系统带来极大的安全隐患。

  根据DL-T856-2004 《电力用直流电源装置规范》一文的附录A.3.g款明确:“检测馈线,采用传感器,应减少支电容影响,安装方便”

  单片机通过多开关将不同支漏电流传感器的输出电压采集进来,在绝缘主模块需要的时候将采集的数据发给主模块。

  1. 传统检测直流系统绝缘的方法主要有:电桥平衡法和低频探测法两种。但是两者均存在若干难以克服的缺陷。

  而目前馈线支漏电流检测,主要使用直流漏电流传感器的方案。如下图(3),所示:

  可以看到目前的直流漏电流传感器:单体安装,数量众多,无器件自检功能,在安装、、故障检测等都有较大的缺憾。

  在智能化,集约化,模块化,安全化的行业升级大背景下,提高设备安全等级,降本提效已经是行业的大趋势。

  MAGTRON为满足这样的技术发展要求和结构设计要求,推出了具有自检功能,高精度,低功耗的智能AC/DC漏电流传感器RCMU系列产品。特性如下:

  采用ASIC技术的漏电流检测模块,拥有独特的数字化编程,高线性度及智能化校正,独特的SELF-CHECK自检测功能,更可检测低至6MA交直流漏电等特点,符合甚至超过直流电源设备的现有各种检测要求。

  鉴于直流配电屏、直流馈线屏等直流电源,目前需要检测的馈线甚至更多,使用传感器众多,对单一器件的安装、管理、售后等十分繁复,且成本巨大,因此漏电检测模块化十分必要。

  通过以上对MAGTRONASIC技术的分析,在共用单SOC芯片的基础上构建模块,或4,或8,或16根据实际需要。

  通过SOC芯片对各支线检测反馈的信号进行处理,并通过A/D转换接入单片机。

  单片机将不同支漏电流传感器的输出电压采集进来,在绝缘主模块需要的时候将采集的数据发给主模块。

  本模块安装方便,进出线清晰,可对模块内的各支传感器统一校正,方便管理。

  IC的工作寿命高达百年,且该技术在诸如光伏新能源行业早已得到验证,技术十分成熟,基于该技术所设计的模块,性能稳定,故障率几乎可以忽略不计,却使用寿命长。

  如此最大限度的规避了传统漏电流传感器容易损坏,且支众多难以寻找故障原因,繁复,费用较高等难题。

  和传统漏电流传感器相比较,该模块还有一个实用性很强的特点,就是Magtron基于ASIC技术的SoC芯片,自带的SELF-CHECK功能,使得模块内各支可以自检。下文将分析自检功能对安全检测器件的重要性。

  目前使用的传统漏电流传感器,并无自检功能且损坏率较高,这样如果某支产生故障,维修人员无法判定是设备故障还是电流传感器自身故障。

  由于是穿线式安装,电流传感器难以更换,且更换以后也未必能准确判定故障源,因此目前采取的方式,大多使用高精度仪器挨个检查各支器件,从而导致成本高昂且效率低下。

  该功能在设备故障时,可简便快速的准确判断出,漏电流模块是否正常,大大简化不必要的测试操作,从而降低成本。

  从安全性来说,作为一个安全监测器件,只有在安全监测器件本身是功能正常的情况下,才能对整个系统提供安全监测。

  在安规标准中,早已明确,漏电流传感器需要有自检功能,这也是设备升级的方向和需要!

  Magtron ASIC技术的问世,使得电力工程直流电源设备中,漏电检测实现模块化成为可能。

  此模块将极大的提高效率,从产品、安装、售后等各方面,大幅度降低直流电源设备系统资源整合的成本,从单一的直流漏电检测上升到B型漏电检测,大大加强直流电源设备的安全等级。

  从而国家电网要求的,电力工程直流电源设备系统的智能化,集约化,模块化、安全化的发展方向。

  Magtron是All Programamble PGA Sensor、磁电传感SoC的全球领先企业,致力于实现新一代更智能的、高功率密度和定制化的磁电传感系统方案。在整个行业向工业物联网和传感智能化的大趋势推动下,Magtron的创新技术Quadcore,RCMU,iShunt等创新技术使得磁电传感,特别是电流传感器应用既高度集成易用,同时实现高功率密,也首次实现传感器高速软件化。

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