開口式電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

時間：2020-01-05作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：2062

摘 要：分析開口式電流互感器的原理，結(jié)合工程實例分析開口電流互感器在低壓配電系統(tǒng)中，主要是改造項目中的應(yīng)用及施工細(xì)節(jié)，為用戶快速實現(xiàn)智能配電提供解決方案，該方案具有成本低、投資少、安裝接線簡便等優(yōu)點，有利于低壓智能配電的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：開口式電流互感器   低壓配電系統(tǒng) 改造項目  工作原理  應(yīng)用 施工細(xì)節(jié)

    目前市場大部分低壓電流互感器主要用于新項目的建設(shè)，由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，企業(yè)對節(jié)能減排意識逐漸提高，許多企業(yè)的電氣特點是：

    1）電氣柜運(yùn)行的時間長；

    2）大部分電流互感器只是對系統(tǒng)電流進(jìn)行測量，也沒有相應(yīng)的計量裝置和保護(hù)裝置，計量裝置只有一塊的總表，而對所有車間電能無法進(jìn)行考核，系統(tǒng)線路保護(hù)裝置根本沒有；

    3）諧波含量比較大場合，給APF有源濾波提供采集信號；

    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間，安裝常規(guī)電流互感器不方便；

    5）企業(yè)生產(chǎn)時間比較緊迫，不能長時間停電。

所以如需對上述電氣進(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。

1.產(chǎn)品設(shè)計

1.1結(jié)構(gòu)特點

    本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)新穎，外形美觀大方,透明翻蓋設(shè)計接線方便。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；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)磁率高等特點；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，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開口電流互感器工作原理

    開口低壓電流互感器的工作原理如圖1所示，開口電流互感器的一次繞組串聯(lián)在被測線路中，I1為線路電流即電流互感器的一次電流，N1為電流互感器的一次匝數(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)一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，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，所以必須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)一次電流的測量范圍，100A-5000A采用分體式設(shè)計方案，可以分為測量用開口式電流互感器和保護(hù)用開口式電流互感器。

           

圖4  AKH-0.66  K系列開口式低壓電流互感器   

    AKH-0.66K系列開口式電流互感器主要應(yīng)用于配電系統(tǒng)改造項目，安裝方便，無須拆一次母線，亦可帶電操作，不影響客戶正常用電，為用戶改造項目節(jié)省人力、物力、財力，提高效率。該系列電流互感器可與繼電器保護(hù)、測量以及計量裝置配套使用。

     開口電流互感器主要規(guī)格尺寸表：

尺寸   規(guī)格型式	外形尺寸			穿孔尺寸		備注
	W	H	D	a	e	規(guī)格（A）	質(zhì)量（kg）
AKH-0.66/K-30×20	90	114	40	22	32	100-400	0.8-0.9
AKH-0.66/K-60×40	114	140	36	42	62	250-2000	1.0-2.0
AKH-0.66/K-80×50	114	159	36	52	82	250-1000	1.1-1.4
AKH-0.66/K-80×40	122	162	40	42	82	300-3000	1.2-2.4
AKH-0.66/K-80×80	144	159	36	82	82	250-1000	1.3-1.5
AKH-0.66/K-120×80	144	199	36	82	122	500-1500	1.5-2.3
AKH-0.66/K-120×60	164	214	52	62	122	300-3000	1.6-3.0
AKH-0.66/K-100×40	144	194	52	42	102	1000-4000	1.6-3.2
AKH-0.66/K-130×40	144	224	52	42	132	1000-4000	1.6-3.6
AKH-0.66/K-140×60	164	234	52	62	142	1000-5000	1.7-3.7
AKH-0.66/K-160×80	184	254	52	82	162	1000-5000	2.8-3.7
AKH-0.66/K-200×80	184	294	52	82	202	1000-5000	3.5-4.5

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，然后將互感器的二次接到測量、保護(hù)裝置；將互感器的上體裝入配電系統(tǒng)的一次母排，合上互感器的下體，將互感器的安裝螺絲穿過互感器上、下體的固定孔，擰上螺母，將互感器的上、下體固定在一起，然后將互感器通過互感器兩側(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。整個過程比較快速簡單。    

2.產(chǎn)品應(yīng)用

    開口電流互感器主要應(yīng)用在低壓配電改造項目中，開口式電流互感器同常規(guī)閉口互感器一樣輸出為標(biāo)準(zhǔn)的5A或1A，測量精度高，容量大，可與測量儀器、儀表配套使用，部分產(chǎn)品過載能力強(qiáng)可與裝置配套使用。

2.1應(yīng)用實例

    1）方案一

    以半導(dǎo)體行業(yè)上海某公司低壓饋線為例如圖5所示，每條饋線均需測量三相電流,將電流信號供給繼電器,以防止系統(tǒng)電流過載或短路。每條饋線的A相、B相、C相的一次母排規(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，施工時,必須拆卸每相銅排,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個小時才能拆卸完畢?；ジ衅靼惭b接線20分鐘,安裝銅排還需要3個小時.那么每條饋線至  少需要19個小時才能安裝完畢,而工廠必須停電20小時左右.

圖5                                      圖6

    2）方案二

    以半導(dǎo)體行業(yè)蘇州某公司同樣的低壓饋線為例如圖6所示，每條饋線均需測量三相電流,將電流信號供給測量儀表。每條饋線的A相、B相、C相的一次母排規(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，施工時,無須拆卸每相銅排,一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,整個過程只需要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照如表1

如表1

類別       成本 方案	互感器平均成本（元）	人工費(fèi)（元）	停電時間 （小時）	安裝接 線時間 （小時）	備注
常規(guī)電流互感器	176	950	19	18	4名安裝工
開口電流互感器	595	37．5	0．67	0．5	1名安裝工

2.2施工細(xì)節(jié)

    用戶現(xiàn)場的實際情況選用合適的開口電流互感器，將繼電器或測量儀表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、下兩部分一致，并將繼電器在現(xiàn)場安裝好，所有現(xiàn)場全部放置好，大電流一次母線穿銅排場合等待停電，如圖7。

圖7

    停電后將所有回路的開口電流互感器，全部同時安裝在母排上，并將開口電流互感器上、下兩部分通過螺絲、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我們標(biāo)配的配件將互感器固定在母排上，同時將繼電器輸出信號線連接至斷路器的輔助觸點，完成整個安裝過程，如圖10。

圖10

     綜上對比，改造項目中使用開口式電流互感器*，可以快速實現(xiàn)對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)一步推廣和應(yīng)用。                             

3結(jié)論

    開口式電流互感器已在上海、蘇州、深圳、云南、重慶、杭州、天津、濟(jì)南、西安、內(nèi)蒙古等地工礦企業(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)生了較好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

參考資料：

[1]安科瑞電氣股份有限公司.電量傳感器選型手冊,201407版.

作者簡介：楊馨，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為電量傳感器設(shè)計，手機(jī)：，座機(jī)：，QQ:安科瑞     


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