Professionelles Wissen

Faseroptischer Stromsensor

2021-07-05
Der faseroptische Stromsensor ist ein Smart-Grid-Gerät, dessen Prinzip den Faraday-Effekt magnetooptischer Kristalle nutzt.
Die rasante Entwicklung der modernen Industrie hat höhere Anforderungen an die Übertragung und Erkennung von Stromnetzen gestellt, und herkömmliche Hochspannungs- und Hochstrommessmethoden werden strengen Prüfungen ausgesetzt sein. Das mit der Entwicklung der Glasfasertechnologie und der Materialwissenschaft entwickelte optische Faserstromerfassungssystem bietet eine Reihe von Vorteilen wie gute Isolations- und Entstörungsfähigkeit, hohe Messgenauigkeit, einfache Miniaturisierung und keine potenzielle Explosionsgefahr. Sex wird von den Menschen weithin geschätzt. Das Hauptprinzip des Lichtwellenleiter-Stromsensors besteht darin, den Faraday-Effekt des magnetooptischen Kristalls zu nutzen. Gemäß of=VBl kann durch die Messung des Faradayschen Drehwinkels 0F die Intensität des durch den Strom erzeugten Magnetfelds ermittelt und der Strom berechnet werden. Da Glasfasern die Vorteile einer starken antielektromagnetischen Interferenzfähigkeit, einer guten Isolationsleistung und einer geringen Signaldämpfung bieten, werden bei der Erforschung von Faraday-Stromsensoren im Allgemeinen Glasfasern als Übertragungsmedium verwendet. Sein Funktionsprinzip ist im „Schematischen Diagramm des Lichtwellenleiter-Stromsensors“ dargestellt. :
Der Laserstrahl durchläuft die optische Faser und erzeugt durch den Polarisator polarisiertes Licht und schießt dann durch die selbstfokussierende Linse auf den magnetooptischen Kristall: Unter der Wirkung des durch den Strom erzeugten externen Magnetfelds dreht sich die Polarisationsebene um der Winkel θF; Durch den Analysator und die optische Faser gelangt das Signal. Das Erkennungssystem erhält den aktuellen Wert durch die Messung von θF.
Wenn der Winkel zwischen den Hauptwellen der beiden Polarisatoren im System auf 45° eingestellt ist, beträgt die emittierte Lichtintensität nach Durchgang durch das Sensorsystem:
l=(Io/2)(1+sin2θF)
In der Formel ist Io die Intensität des einfallenden Lichts. Durch Messung der Intensität des emittierten Lichts kann θF ermittelt und somit die Stärke des Stroms gemessen werden.
Anwendung:
Auf Smart Grid angewendet
Der steigende Stromverbrauch in Städten führt dazu, dass die Stromversorgungsgeräte häufig überlastet und vorinstalliert sind, und auch die Prüfung der Stromversorgungsgeräte nimmt zu. 60 % der Ausfälle elektronischer Geräte sind auf die Stromversorgung zurückzuführen. Mit zunehmender Schwere von Stromversorgungsproblemen gewinnt die Stromversorgungstechnik bei den meisten Herstellern zunehmend an Bedeutung. Die Stromversorgungstechnologie mit Sensorerkennung, Sensorabtastung und Sensorschutz hat sich nach und nach zu einem Trend entwickelt, und es wurden auch Geräte zum Schutz der Stromversorgung entwickelt, die Strom oder Spannung erkennen. Der Sensor entstand. Unter Stromsensor versteht man einen Sensor, der den gemessenen Strom erfassen und in ein nutzbares Ausgangssignal umwandeln kann. Es hat ein breites Einsatzspektrum im In- und Ausland.
Der Stromsensor mit geschlossenem Regelkreis überwacht kontinuierlich die Leistung
Mit der Entwicklung und Entwicklung neuer Energietechnologien kommt dem Einsatz von Stromsensoren in der Windkraftindustrie [1] eine besondere Bedeutung zu. Es ist ein unverzichtbarer Bestandteil von Umrichtern in Windkraftanlagen.
Um eine schnelle Reaktion des Wechselrichters zu gewährleisten, müssen im Umrichter viele kleine oder Leiterplatten-Stromsensoren verbaut werden, die zu einem Regelsystem gehören. Durch den gleichzeitigen Betrieb des Wechselrichters und des Generators kann sichergestellt werden, dass die Windenergieanlage in einem weiten Windgeschwindigkeitsbereich kontinuierlich Strom ins Netz liefert, bis die Anlage bei der oberen Windgeschwindigkeit stoppt.
Damit der Fahrer den besten Arbeitszustand erreicht, ist es notwendig, den Strom während der Arbeit kontinuierlich zu messen. Die Leistung des Stromsensors wirkt sich direkt auf die Qualität und Reaktionszeit der Schaltkreissteuerung aus, weshalb er in der Windkraftindustrie weit verbreitet eingesetzt werden kann. . Gleichzeitig verfügt der Stromsensor mit geschlossenem Regelkreis nicht nur über eine hohe Bandbreite und schnelle Reaktionszeit, sondern auch über die Vorteile einer guten Linearität und einer hohen Genauigkeit.
Stromsensor reduziert Kabelbelastung
Im Vereinigten Königreich wurde ein Stromsensor entwickelt, der für die Installation in der Hauptleitung eines 240V-600A-Umspannwerks geeignet ist. Dieser Sensor überwacht die Leistungsabgabe des Umspannwerks und kann die Ausfallzeit aufgrund lokaler Netzausfälle verkürzen. Stromsensoren können den Strom des Stromversorgungskabels überwachen. Bei Überlastung des Kabelabgangs können diese Stromsensoren einen Teil der Last auf andere Phasen oder neu verlegte Kabel übertragen, um die sichere Nutzung und den Betrieb des Kabels zu gewährleisten.
Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung und Modernisierung von Smart Grids werden auch Stromsensoren hinsichtlich Technologie, Design und Nutzen ständig verbessert und perfektioniert, die bei der Strommessung in der Metallurgie, Chemie und anderen Industrien eine wichtige Rolle spielen.
Lichtleiter-Stromsensor basierend auf Smart Grid
Der neuartige Glasfaser-Stromsensor ist ein wissenschaftliches und technologisches Produkt der rasanten Entwicklung des Smart Grid. Mein Land hat das Glasfaser-Stromerfassungssystem XDGDL-1 eingeführt, das die vollständig digitale Regelung des Pipeline-Stromerfassungssystems realisiert. Es zeichnet sich durch gute Stabilität, Linearität und hohe Empfindlichkeit aus und erfüllt die hochpräzisen Messanforderungen eines großen Bereichs.
Gleichzeitig hat das System eine vor Ort aufwickelbare Teleskopstruktur entwickelt, die einfach zu installieren ist und Störungen durch magnetische Streufelder vermeiden kann. Der Messfehler der Busexzentrizität beträgt weniger als plus oder minus 0,1 %, und es wird ein hochpräzises Signalumwandlungsschema realisiert, bei dem es sich um einen Gleichrichter handelt. Die Steuerungsausrüstung stellt hochpräzise analoge Signale und standardmäßige digitale Kommunikationsschnittstellen zur Verfügung.
Industrielle Modernisierung und Entwicklung fördern die Verbesserung aktueller Sensoren
Angetrieben durch die Entwicklung und Modernisierung der Industrie meines Landes hat der sichere Einsatz von Elektrogeräten immer mehr Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Als Werkzeug mit Schutz- und Überwachungsfunktion wird der Stromsensor im zukünftigen Stromnetz eine immer wichtigere Rolle spielen. Im Vergleich zu ähnlichen ausländischen Produkten besteht in der inländischen Stromsensortechnologie immer noch eine große Lücke, die geschlossen und verbessert werden muss.
In China sind nach und nach viele neue Industrien entstanden, die alle die Unterstützung von Sensoren benötigen. Ob aus Sicherheitsgründen oder aus Marktgründen: Aktuelle Sensoren sind tendenziell effizienter und zuverlässiger. Unter den Anforderungen der CO2-Reduzierung und des Umweltschutzes liegt auch die Miniaturisierung in der Zukunft. Dies ist ein wichtiger Trend, der auch heimische Sensorhersteller dazu veranlassen wird, mehr Erfahrung in die Entwicklung neuer Technologien und Produkte zu investieren. In naher Zukunft werden aktuelle Sensoren in weiteren Branchen weit verbreitet sein und eine solide Grundlage für das entstehende Internet der Dinge legen.
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