RCMU在直流电源设备剩余电量（漏电流）检测中的应用

　　引言：电力工程直流电源设备作为主要电气设备的保安电源及控制信号电源，是一个十分庞大的多分支供电网络。在一般情况下，一点接地并不影响直流系统的运行，但如果不能迅速找到接地故障点并予以修复，又发生另一点接地故障，就可能引起重大故障的发生。

　　传统检测直流系统绝缘的方法主要有：电桥平衡法和低频探测法两种。但是两者均存在若干难以克服的缺陷。

　　所以早在2004年中国电力科学研究院就正式发布的DL-T856-2004 《电力用直流电源监控装置规范》一文的附录A.3.g款明确规定：“检测馈线支路数应大于32路，采用传感器，应减少支路电容影响，安装方便”。

　　本文就将支路漏电流检测所使用的漏电流传感器的方案进行探讨，并提出：(1)智能自检功能对一个安全监测器件重要性。(2)集约化，模块化、小型化将是电力工程直流电源设备未来的发展方向。

　　一、传统的主要有电桥平衡法和低频探测法的回顾

　　1.电桥平衡法实现的绝缘监测装置被广泛使用，但它不能检测直流系统正、负极绝缘同等下降时的情况;绝缘监测装置即使报警，也不能直接得到系统对地的绝缘电阻大小。

　　2.低频探测法能检测的接地电阻受直流系统对地分布电容的制约，而且低频交流信号容易受外界的干扰，另外注入的低频交流信号会增大直流系统的电压纹波系数。

　　综上所述，传统的电桥平衡法和的低频探测法均存在若干难以克服的缺陷。

　　二、馈线支路漏电流检测方案

　　1. 馈线支路漏电流的产生

　　当出现正负绝缘都降低的时候，线路中将出现明显的不成比例关系的漏电流。如下图(1)所示。

　　图(1)

　　随着各个支路绝缘度的进一步降低，漏电流也将不成比例的变大。如果不能及时准确的检测出漏电流的大小，并在预设的安全阈值点上给出报警信号，那将对整个电力系统带来极大的安全隐患。

　　2. 馈线支路漏电流检测的总方案

　　根据DL-T856-2004 《电力用直流电源监控装置规范》一文的附录A.3.g款明确规定：“检测馈线支路数应大于32路，采用传感器，应减少支路电容影响，安装方便”

　　图(2)给出了支路绝缘检测方案的大致结构图

　　图(2)

　　单片机通过多路开关将不同支路漏电流传感器的输出电压采集进来，在绝缘主模块需要的时候将采集的数据发给主模块。

　　由此可见，漏电流传感器是决定性的器件。

　　三、漏电流传感器选择的探讨

　　1.目前馈线支路漏电流检测主要使用直流漏电流传感器的方案。如下图(3)所示：

　　图(3)

　　可以看到目前的直流漏电流传感器：导轨式安装，穿线式测量，体积较大。

　　详细查阅某主流应用型号的相关规格书和实际使用过程中，发现如下不足：

　　· 精度，线性度较差

　　· 功耗较大

　　· 温漂较高，且工作温度范围较窄，只能在-10～70度之间工作

　　· 响应时间较慢

　　· 只能测直流分量

　　· 模块体积较大，不利于模块化、数字化发展方向发展

　　· 无自检功能，维修、排除故障成本巨大

　　2. Magtron RCMU

　　在智能化，集约化，模块化，小型化的行业升级大背景下，减小现在电力工程直流电源设备的体积，提高能量密度，实现降本，提效已经是一种趋势。

　　Magtron为满足这样的技术发展要求和结构设计要求，推出了具有自检功能，高精度，低功耗，超小尺寸(26mm*23mm*12mm)，PCB安装，免穿线的智能AC/DC漏电流传感器RCMU101SM系列产品。具体细节如下：

　　· 安全自检(Self-check)功能，安规件级别

　　· 漏电流检测范围AC/DC 0mA~500mA

　　· 内置单芯片集成方案

　　· 超小体积，PCB安装

　　· Type B的RCMU

　　· DC~700Hz频率范围

　　· 全温区高线性度、高精度

　　· 单电源供电

　　· 输出应用电路简单

　　四、 智能自检功能对一个安全监测器件重要性

　　作为一个安全监测器件，只有在保证安全监测器件本身是功能正常的情况下，才能对整个系统提供安全监测。所以自检功能必不可少!

　　MAGTRON RCMU101SM系列产品自检功能简介：

　　图(4)

　　在每次上电过程中，将Check脚置高电平3.3V

　　五、集约化，模块化和小型化的RCMU

　　Magtron RCMU101SM系列漏电流传感器，除了采用单SOC芯片方案实现了高度集成化，小型化(26mm*23mm*12mm)，还对器件的外观和结构也做了别具匠心的设计,如图(5)所示：

　　图(5)RCMU101SM1 series SoC 方案外观和结构图

　　该产品使用全球，的单SOC芯片设计，拥有独特的数字化编程，高线性度及智能化校正，独特的SELF-CHECK自检测功能，更可检测低至6MA交直流漏电等特点，完全符合电力工程直流电源设备的检测要求。

　　六、总结

　　Magtron基于iFluxgate技术的SoC芯片方案所推出的RCMU101SM系列漏电流传感器，使得电力工程直流电源设备减小体积，提高能量密度，实现降本，提效模块化设计成为可能。

　　RCMU101SM系列漏电流传感器的推出，会大幅度降低电力工程直流电源设备系统资源整合的成本。顺应国家电网要求的，电力工程直流电源设备系统的智能化，集约化，模块化、小型化的发展方向。

　　Magtron是All Programamble PGA Sensor、磁电传感SoC的全球领先企业，致力于实现新一代更智能的、高功率密度和定制化的磁电传感系统方案。在整个行业向工业物联网和传感智能化的大趋势推动下，Magtron的创新技术Quadcore，RCMU，iShunt等创新技术使得磁电传感，特别是电流传感器应用既高度集成易用，同时实现高功率密度化，也，实现传感器高速软件化。

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