Усунення впливу магнітних полів в електролічильниках з імпульсними трансформаторами

Рубрикатор

наші новини

Підписка на новини

Хомма Вольф (Wolf Homma)

Передісторія

Сімейство мікросхем лічильників електроенергії 71M6541/71M6542/71M6543 розроблено для застосування спільно з струмовими трансформаторами, що традиційно використовуються в одно-і багатофазних лічильниках, або з резисторами, що шунтують, підключаються до ізолюючих інтерфейсів віддалених сенсорів. За допомогою малогабаритних недорогих імпульсних трансформаторів 71M6541/71M6542/71M6543 та 71М6545 через інтерфейс зв'язку з віддаленими сенсорами підключаються до 71M6601, 71M6103 або 71M6113.

Під впливом дуже сильних постійних магнітних полів сердечники в струмових трансформаторах (зазвичай використовуються в багатофазних лічильниках електроенергії) входять у насичення, і вихідні сигнали трансформаторів виявляються нижче рівня, пропорційного струму, що протікає в мережі, що, відповідно, призводить до втрат при обліку комунальних послуг. Подібне насичення відбувається за високих значень струму, і його складно виявити.

Подібно до своїх аналогів, струмових трансформаторів, імпульсні трансформатори також можуть бути схильні до впливу зовнішніх магнітних полів. У гіршому випадку насичення веде до втрати магнітної проникності та переходу в стан низькоомного навантаження для драйверів електровимірювальних пристроїв. Це призводить до короткого замикання диференціальних драйверів і подальшого навантаження джерела живлення.

Відповідно, вимірювальні системи на основі мікросхем лічильників електроенергії 71M6541/71M6542/71M6543 та ізольованих АЦП 71M6601, 71M6103 або 71M6113, з'єднаних з шунтуючими резисторами, не мають повного резисторами, не мають повного резистора.

Слід зазначити, що для захисту відмагнітних полів немає єдиного рецепту попри всі випадки життя. Кожна конкретна ситуація унікальна залежно від того, чи діють змінні або постійні поля, чи лічильник занурений у магнітне поле або на нього впливає зовнішній магніт, чи забезпечує конструктив простір для переміщення трансформаторів від джерел полів.

Після короткого огляду вимог щодо впливу магнітних полів до лічильників електроенергії у статті дано основні визначення магнетизму. Також представлені методи зниження впливу: від найпростіших та найменш витратних способів до застосування методик екранування та трансформаторів на основі передових магнітних матеріалів.

Вимоги щодо впливів магнітних полів на лічильники електроенергії

Ці вимоги не є новими і є результатом таких міркувань:

У лічильниках можуть виникати похибки під час роботи поблизу сильноточних ланцюгів змінного струму.
Користувачі можуть несанкціоновано впливати на показання лічильника за допомогою постійних магнітів.

Залежно від методу випробувань можна зробити висновки щодо того, як слід захищати лічильник від магнітних полів. Коли використовується метод наближення, геометричне розташування чутливих компонентів має велике значення. Навпаки, при методі занурення геометричне місце розташування чутливих компонентів немає великого значення, оскільки полі при випробуваннях впливатиме всі частини лічильника.

Національні стандарти різних країн можуть містити деякі специфічні вимоги, крім тих, що прописані в стандартах IEC та EN.

Нові вимоги до постійних магнітних полів

У зв'язку з появою дуже потужних постійних магнітів на основі рідкісноземельнихматеріалів, які можуть бути використані для спотворення показань лічильників, на деяких ринках було введено суворіші вимоги 1 . У німецькому лічильнику електроенергії EHz дуже суворі вимоги до магнітної стійкості поєднуються з малими фізичними розмірами конструктиву і навіть збільшеним ступенем захисту від впливу магніту.

У таблиці 1 наведено приклади впливу, які можуть надавати постійні магніти на незахищені лічильники електроенергії. Наведені результати були отримані під час роботи лічильника з трансформатором струму за наявності та відсутності постійного магнітного поля (що створювалося тестовим магнітом відповідно до вимог РТВ, Німеччина) 2 . Таблиця демонструє значні похибки при великих значеннях струму як наслідок насичення сердечника.