上海LEM电流传感器发展现状

随着智能电网的快速建设，交直流混合配电网的不断发展及配电网一体化配电成套设备的不断升级，交流电网中出现了直流分量。而传统电能计量设备，如电磁式互感器及直流电流互感器均无法完成交直流电流同时测量，因此无锡纳吉伏公司研发的低成本、结构简单的高精度交直流电流传感器具有重要意义。基于传统单铁芯自激振荡磁通门传感器起振原理的分析，建立了自激振荡磁通门传感器数学模型，同时对其交直流电流测量的适应性进行研究，获取其关键特性与设计参数之间的定量关系。磁通门电流传感器还可以用于测量其他复杂的电流信号，例如在电子电路中，进行故障诊断和电路优化。上海LEM电流传感器发展现状

霍尔(Hall)电流传感器可以检测很大的电流，精度可以达到0.5%~2%。但是霍尔元件是霍尔传感器的主要部分，一般霍尔元件的温度特性差，同时霍尔元件容易受到外界磁场的干扰，造成测量误差。所以霍尔传感器不适用于温度高，电磁环境复杂的条件下，它的使用范围受到了很大的限制。Rogowski线圈（罗氏线圈），具有测量电流范围大、精度高、无磁性饱和现象、体积小、高频化、易于实现数字化等诸多优点，应用场景很多。罗氏线圈一开始用于磁场测量，近年来多应用于高电压系统及大脉冲电流中的检测。光电组合式罗氏线圈电子式电流互感器的提出在传统型罗氏线圈的性能基础上得到了很大的提高。电流互感器（currenttransformer，CT）依据电磁感应原理测量电流，它非常多的应用于电力系统的电流检测中，并且也是电力系统中继电保护系统的重要组成部分。但是电磁感应原理只能用于交流电流的测量，同时由于存在磁芯，所以在设计中需要考虑磁性的饱和问题，磁芯的存在还导致了互感器的体积较大，造价昂贵。杭州循环测试电流传感器供应商磁通门电流传感器由于其宽频响特性，可以满足这些应用的需求。

为了降低直流分量对电能计量的影响及避免直流分量对交流电力设备造成损害，在 不影响交流测量精度的同时，能对直流分量进行监测，是智能配网对新一代电流测量设 备的新需求。中国电网公司在 2016 年 9 月，其运维检修部门组织编写了《10kV 一体化 柱上变电和配电一二次成套设备典型设计及检测规范》，提出适合我国配电网的一体化 配电成套设备的概念，而配网设备中一二次融合传感器技术是配网自动化设备的很重要的环 节之一，因此开展一二次融合下电流传感器技术研究迫在眉睫。

光学效应：光学效应是指光照射在物质上时，物质会吸收光能并转化为电能的现象。光学电流传感器利用光学效应来测量电流，具有无电磁干扰、非接触测量等优点。但是，它们通常需要复杂的信号处理和光学系统。 霍尔效应：霍尔效应是指当电流通过半导体时，会在垂直于电流的方向上产生一个横向电压。这个电压与通过半导体的电流成正比。霍尔电流传感器利用这个效应来测量电流，具有结构简单、测量范围广、精度高等优点。但是，它们通常需要稳定的电源和复杂的信号处理电路。当无被测电流时，激励磁场周期性作用于磁芯上，磁芯的状态将周期性地双稳态势能函数的这两个稳态点之间。

G1为基于双铁芯结构的交直流零磁通检测器的传递函数，G2为PI比例积分放大电路的传递函数，G3为PA功率放大电路的传递函数，G4为电流反馈模块的传递函数，G5为感应纹波噪声传递函数，NF为负反馈环节传递函数。根据图3－3，由自动控制系统相关理论，可得反馈绕组中反馈电流IF与一次绕组中一次电流IP之间的传递函数为：IS(s)IP(s)NPG1G2G3G4+NPG4G51+NFG1G2G3G4（3－12）交直流零磁通检测器输入信号为一次绕组WP与反馈绕组WF在铁芯C1及C2中的磁势之差，终输出信号为合成电压信号VR12。根据上述关系，可推导交直流直流零磁通检测器的传递函数G1为：G1=SD==-（3－13）式（3－13）与自激振荡磁通门传感器灵敏度SD公式（2-48）一致。G2的传递函数常通过比例环节及积分环节的特征参数表示：(1)G2=-KPI|1+|（3－14）（jwτ1)在高速电力电子变换器、电机控制、电磁兼容性测试等领域，需要测量和监控高频电流。上海LEM电流传感器发展现状

基于低频滤波的硬件解调方法，用以简化软件中数据处理复杂程度。上海LEM电流传感器发展现状

无锡纳吉伏公司利用比例直流叠加法模拟一次交直流电流，设计了新型交直流电流传感器计量 性能测试方案。对所设计的新型交直流电流传感器进行了交流电流计量性能、直流电流 计量性能以及交直流同时测量时交直流计量性能试验， 试验结果表明， 所研制新型交直 流电流传感器交直流测量误差均小于 0.05  级电流互感器误差限值，说明新型交直流电 流传感器结构及理论正确。其成本低、 简单结构，与同类产品相比具有更高的性价比。 同时所研制的新型交直流电流传感器方案交流测量与直流测量互不干扰， 可应用于交流 测量领域， 直流测量领域， 交直流同时测量领域及抗直流互感器及较低精度交直流电流 传感器检定及校验领域。上海LEM电流传感器发展现状