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    罗氏线圈变送器在大电流测量中的应用

    朱大卫

    (江苏安科瑞电器制造有限公司,江苏 江阴 214405)

      摘 要:分析罗氏线圈变送器的原理四川快乐12-官网四川快乐12-官网,结合实例分析罗氏线圈在大电流测量中的应用,为用户解决大电流生产设备的实时监测与监控问题四川快乐12-官网。

      关键词:罗氏线圈变送器 电流监测 工作原理 应用

      近年来四川快乐12-官网,随着现代高压四川快乐12-官网四川快乐12-官网、超高压输电网络的建设,电力系统正朝着大容量四川快乐12-官网四川快乐12-官网四川快乐12-官网、高压大电流方向发展四川快乐12-官网四川快乐12-官网,而用于电流测量的传统的电磁式电流互感器已无法满足其要求四川快乐12-官网,在大电流下铁心磁路下易饱和四川快乐12-官网,对测量结果产生较大的误差四川快乐12-官网。而罗氏线圈互感器四川快乐12-官网四川快乐12-官网,具有测量范围宽四川快乐12-官网、精度高四川快乐12-官网四川快乐12-官网、无磁饱和四川快乐12-官网、体积小等优点四川快乐12-官网四川快乐12-官网,正逐步取代传统的电磁式电流互感器四川快乐12-官网,在电力系统中具有广阔的应用前景四川快乐12-官网。

      一四川快乐12-官网、产品原理

      罗氏线圈(Rogowski线圈)是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈四川快乐12-官网,是一种空心环形线圈四川快乐12-官网,也称为微分电流传感器四川快乐12-官网,其输出信号是电流对时间的微分四川快乐12-官网,罗氏线圈输出电压信号通过后级积分电路四川快乐12-官网四川快乐12-官网,可真实还原积分电流四川快乐12-官网。

      二四川快乐12-官网、产品特点

      罗氏线圈,与试验回路不存在直接的电联系四川快乐12-官网,而且对被测电流的大小几乎不受限制四川快乐12-官网,被广泛用于测量暂态四川快乐12-官网四川快乐12-官网、脉冲和直流大电流四川快乐12-官网四川快乐12-官网。

      与传统互感器相比四川快乐12-官网,罗氏线圈变送器具有以下特点:

      1四川快乐12-官网四川快乐12-官网、测量范围宽四川快乐12-官网,测量范围可以在100A~10kA以内;

      2四川快乐12-官网、安全稳定可靠四川快乐12-官网四川快乐12-官网四川快乐12-官网,不会产生对设备和运行人员的安全造成危害的开路电压;

      3四川快乐12-官网、体积小四川快乐12-官网四川快乐12-官网、重量轻四川快乐12-官网,安装方便;

      4四川快乐12-官网四川快乐12-官网、线圈尺寸可定制四川快乐12-官网四川快乐12-官网,可满足不同场合应用,特别是电流大四川快乐12-官网四川快乐12-官网、尺寸大传统互感器无法安装使用的现场四川快乐12-官网。

      三四川快乐12-官网、产品应用

      罗氏线圈变送器在测量大电流方面具有广阔的前景:测量大电流交流信号(如锅炉电流检测四川快乐12-官网四川快乐12-官网、短路电流检测);测量峰值较高的脉冲信号(如雷击电流检测);电焊机的电流测量(如电阻焊);不规则导体电流的测量(如铁轨电流测量等)四川快乐12-官网四川快乐12-官网四川快乐12-官网四川快乐12-官网。

      以国内大型电石炉电流监测为例四川快乐12-官网,需检测电石炉电流:0-70kA AC(50HZ)四川快乐12-官网,铜管直径80mm四川快乐12-官网,如采用常规传统互感器四川快乐12-官网,不仅体积大,且在大电流下铁芯磁路易饱和四川快乐12-官网,不适合现场安装使用,因此选择通过罗氏线圈变送器方案检测一次电流四川快乐12-官网,能够更直观的检测电流的运行状况四川快乐12-官网,以此达到检测锅炉电流的目的,详见图1所示四川快乐12-官网。

    图1

      每根铜管的电流用一只线圈进行测量方式四川快乐12-官网。测量出的信号接后续的测量系统四川快乐12-官网四川快乐12-官网四川快乐12-官网。测量系统包含一路积分器四川快乐12-官网、一路电压电流转换器四川快乐12-官网。整体装配在一只标准35mm导轨式安装积分盒中四川快乐12-官网四川快乐12-官网四川快乐12-官网,此积分盒可安装于控制柜的导轨上四川快乐12-官网∷拇炖?2-官网四川快乐12-官网四川快乐12-官网四川快乐12-官网;制魇涑?-20mA接入一进二出变送器四川快乐12-官网,输出两路4-20mA的电流信号四川快乐12-官网四川快乐12-官网,其中一路通过端子连接能够满足电力仪表或DCS控制系统,与DCS系统进行信号传输采用安全栅进行隔离处理四川快乐12-官网四川快乐12-官网。另一路与现场低压无功补偿装置传输信号,能够满足低压无功补偿装置稳定四川快乐12-官网四川快乐12-官网四川快乐12-官网四川快乐12-官网,准确有效运行。

      测量线圈设计为柔性开合式结构。线圈直径能满足电石炉一次测量范围四川快乐12-官网,并有良好的绝缘性能和良好耐高温措施(80℃以上)四川快乐12-官网,线圈安装时简洁四川快乐12-官网、方便四川快乐12-官网四川快乐12-官网四川快乐12-官网。

      四四川快乐12-官网、产品外形

      五四川快乐12-官网、主要技术指标

      A四川快乐12-官网、输入信号范围:100A-100kA ;

      B四川快乐12-官网、输出信号:DC 4-20mA 辅助电源:DC 24V;

      C、准确度:≤0.5%;

      D四川快乐12-官网、使用环境温度:-25℃~+80℃;

      E、线圈周长可根据实际应用定制四川快乐12-官网。

      本文所设计的罗氏线圈变送器结构紧凑四川快乐12-官网四川快乐12-官网、性能稳定四川快乐12-官网、测量精度高四川快乐12-官网四川快乐12-官网、安装方便四川快乐12-官网、产品一致性好四川快乐12-官网∷拇炖?2-官网;谝陨咸氐?四川快乐12-官网,这种应用电流环变送技术的罗氏线圈变送器在冶金四川快乐12-官网、电镀、焊接等领域具有非常广泛的前景四川快乐12-官网,将大电流转换为小电流四川快乐12-官网四川快乐12-官网四川快乐12-官网四川快乐12-官网,减小了操作人员工作的危险性;它能够有效解决生产设备的实时监测与监控问题四川快乐12-官网,提高生产设备运行的智能性四川快乐12-官网,减少电力改造的成本四川快乐12-官网四川快乐12-官网四川快乐12-官网。

      1]江苏安科瑞电器制造有限公司.电量传感器选型手册,201407版.