霍尔电流传感器是基于霍尔效应的磁场传感器,原理上分为开环(直放式)和闭环(磁平衡式)两种动作方式,基于实用上的开环(直放电式)原理的传感器结构相对紧凑,消耗电力小,成本低,采用开环(直放电式)原理的霍尔电流传感器一般适用于蓄电在线监测系统。
霍尔电流传感器开环(直放电式)原理:当一次侧电流IP流过一根长导线时,在导线周围产生磁场,磁场的大小与流过导线的电流成比例,产生的磁场集中在磁环内,由磁环的气隙中的霍尔元件测定,输出放大,一般额定输出额定值为5v。
开环式霍尔电流传感器也称为直放电式霍尔电流传感器,由一次侧电路,集磁环,霍尔元件,放大器等构成,被测定电流经过传感器的穿孔,软磁性材料发挥集磁作用,处于气隙中的霍尔元件检测磁性大小,电流传感器输出由运算放大器放大的微弱电压信号,调整为标准信号DC0-5v,DC4-20ma等,该输出电压信号的大小与测定的电流处于线性比例关系。
在使用开环式电流传感器监视钒电池系统情况下,需要在安装时采取有效的手段,霍尔传感器在大多数情况下具有较强的外部磁场干扰耐性,但是,在强磁场环境下,电流传感器为了避免强磁场干扰,必须采用金属制的屏蔽罩和双霍尔元件等方法。
一般来说,霍尔电流传感器从很多优点出发,通过正确检测控制大电流,保证电池系统的安全可靠动作,在钒电池的电池监视系统整体中,霍尔电流传感器是核心设备之一,能够及时应对异常状况,直接决定电池系统的可靠性和长期稳定性,为钒电池系统提供牢固,可靠的保障。
漏电流形成的原因。
光伏发电系统中,电网,逆变器,组件及其对地寄生电容之间会形成回路,回路中光伏直流侧霍尔电流传感器对地电压变化会引起漏电流问题(图1),一般来说,受雨天等潮湿环境,组件或电缆绝缘损伤等因素影响,漏电流会升高甚至发生异常。
正常情况下,如果人体触碰光伏组件或支架,因为人体阻抗大于接地阻抗,流过人体的电流就很小,绝大部分电流从接地体流过(分流作用),从而可以避免人体受到伤害,但是,倘若人体有意或无意触碰到绝缘不良的带电体,并且保护措施不到位,导致漏电流经过人体流向大地形成回路。
利用漏电流传感器消除漏电流风险。
目前市场上主要利用逆变器通过漏电流抑制+诊测+关断方式为光伏系统提供保护,但逆变器产品质量良莠不齐,在漏电流达到限值时,有些品牌逆变器可能无法有效抑制,及时诊测,或者无法及时断开而引起安全事故,所以有没有一种可以替代逆变器的更安全可靠的产品来为光伏系统提供保护呢。
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