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傳統檢測直流系統絕緣的方法主要有：電橋平衡法和低頻探測法兩種。但是兩者均存在若干難以克服的缺陷。所以早在2004年中國電力科學研究院就正式發布的DL-T856-2004 《電力用直流電源監控裝置規范》一文的附錄A.3.g款明確規定：“檢測饋線支路數應大于32路，采用傳感器，應減少支路電容影響，安裝方便”。

本文就將支路漏電流檢測所使用的漏電流傳感器的方案進行探討，并提出：(1)智能自檢功能對一個安全監測器件重要性。(2)集約化，模塊化、小型化將是電力工程直流電源設備未來的發展方向。

一、傳統的主要有電橋平衡法和低頻探測法的回顧

1.電橋平衡法實現的絕緣監測裝置被廣泛使用，但它不能檢測直流系統正、負極絕緣同等下降時的情況;絕緣監測裝置即使報警，也不能直接得到系統對地的絕緣電阻大小。

2.低頻探測法能檢測的接地電阻受直流系統對地分布電容的制約，而且低頻交流信號容易受外界的干擾，另外注入的低頻交流信號會增大直流系統的電壓紋波系數。

綜上所述，傳統的電橋平衡法和的低頻探測法均存在若干難以克服的缺陷。

二、饋線支路漏電流檢測方案

1. 饋線支路漏電流的產生

當出現正負絕緣都降低的時候，線路中將出現明顯的不成比例關系的漏電流。如下圖(1)所示。


隨著各個支路絕緣度的進一步降低，漏電流也將不成比例的變大。如果不能及時準確的檢測出漏電流的大小，并在預設的安全閾值點上給出報警信號，那將對整個電力系統帶來極大的安全隱患。

2. 饋線支路漏電流檢測的總方案

根據DL-T856-2004 《電力用直流電源監控裝置規范》一文的附錄A.3.g款明確規定：“檢測饋線支路數應大于32路，采用傳感器，應減少支路電容影響，安裝方便”

圖(2)給出了支路絕緣檢測方案的大致結構圖


單片機通過多路開關將不同支路漏電流傳感器的輸出電壓采集進來，在絕緣主模塊需要的時候將采集的數據發給主模塊。

由此可見，漏電流傳感器是決定性的器件。

三、漏電流傳感器選擇的探討

1.目前饋線支路漏電流檢測主要使用直流漏電流傳感器的方案。如下圖(3)所示：

可以看到目前的直流漏電流傳感器：導軌式安裝，穿線式測量，體積較大。

詳細查閱某主流應用型號的相關規格書和實際使用過程中，發現如下不足：

· 精度，線性度較差

· 功耗較大

· 溫漂較高，且工作溫度范圍較窄，只能在-10～70度之間工作

· 響應時間較慢

· 只能測直流分量

· 模塊體積較大，不利于模塊化、數字化發展方向發展

· 無自檢功能，維修、排除故障成本巨大

2.　Magtron RCMU

在智能化，集約化，模塊化，小型化的行業升級大背景下，減小現在電力工程直流電源設備的體積，提高能量密度，實現降本，提效已經是一種趨勢。

Magtron為滿足這樣的技術發展要求和結構設計要求，推出了具有自檢功能，高精度，低功耗，超小尺寸(26mm*23mm*12mm)，PCB安裝，免穿線的智能AC/DC漏電流傳感器RCMU101SM系列產品。具體細節如下：

· 安全自檢(Self-check)功能，安規件級別

· 漏電流檢測范圍AC/DC 0mA~500mA

· 內置單芯片集成方案

· 超小體積，PCB安裝

· Type B的RCMU

· DC~700Hz頻率范圍

· 全溫區高線性度、高精度

· 單電源供電

· 輸出應用電路簡單

四、 智能自檢功能對一個安全監測器件重要性

作為一個安全監測器件，只有在保證安全監測器件本身是功能正常的情況下，才能對整個系統提供安全監測。所以自檢功能必不可少!

MAGTRON RCMU101SM系列產品自檢功能簡介：


在每次上電過程中，將Check腳置高電平3.3V<5v(在系統的mcu中預制此程序，自動執行)，器件內部將自己模擬出一個50ma的漏電，此時vout值將從原來2.5v跳變成2.7v±0.05v，從而判斷rcmu器件正常，將check腳置低，器件進入正常漏電檢測模式。< p=""> <5v(在系統的mcu中預制此程序，自動執行)，器件內部將自己模擬出一個50ma的漏電，此時vout值將從原來2.5v跳變成2.7v±0.05v，從而判斷rcmu器件正常，將check腳置低，器件進入正常漏電檢測模式。<>

五、集約化， 模塊化和小型化的RCMU

Magtron RCMU101SM系列漏電流傳感器，除了采用單SOC芯片方案實現了高度集成化，小型化(26mm*23mm*12mm)，還對器件的外觀和結構也做了別具匠心的設計,如圖(5)所示：

該產品使用全球首發的單SOC芯片設計，擁有獨特的數字化編程，高線性度及智能化校正，獨特的SELF-CHECK自檢測功能，更可檢測低至6MA交直流漏電等特點，完全符合電力工程直流電源設備的檢測要求。

六、總結

Magtron基于iFluxgate技術的SoC芯片方案所推出的RCMU101SM系列漏電流傳感器，使得電力工程直流電源設備減小體積，提高能量密度，實現降本，提效模塊化設計成為可能。

RCMU101SM系列漏電流傳感器的推出，會大幅度降低電力工程直流電源設備系統資源整合的成本。順應國家電網要求的，電力工程直流電源設備系統的智能化，集約化，模塊化、小型化的發展方向。


Magtron是All Programamble PGA Sensor、磁電傳感SoC的全球領先企業，致力于實現新一代更智能的、高功率密度和 定制 化的磁電傳感系統方案。在整個行業向工業物聯網和傳感智能化的大趨勢推動下，Magtron的創新技術Quadcore，RCMU，iShunt等創新技術使得磁電傳感，特別是電流傳感器應用既高度集成易用，同時實現高功率密度化，也首次實現傳感器高速軟件化。