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光ファイバー電流センサー

2021-07-05

光ファイバー電流センサーは、磁気光学結晶のファラデー効果を原理に利用したスマートグリッドデバイスです。
現代産業の急速な発展により、送電網の送電と検出に対する要件がさらに高まっており、従来の高電圧および大電流の測定方法は厳しいテストに直面することになります。光ファイバー技術と材料科学の発展に基づいて開発された光ファイバー電流検出システムは、優れた絶縁性と耐干渉性、高い測定精度、容易な小型化、潜在的な爆発の危険がないなどの一連の利点を備えています。セックスは人々に広く評価されています。光ファイバー電流センサーの主原理は、磁気光学結晶のファラデー効果を利用することです。ｏｆ＝ＶＢ１より、ファラデー回転角θＦを測定することにより、電流によって生じる磁界の強度が得られ、電流を計算することができる。光ファイバーは、強力な抗電磁干渉能力、良好な絶縁性能、低い信号減衰という利点があるため、ファラデー電流センサーの研究では、一般に光ファイバーが伝送媒体として使用されます。その動作原理を「光ファイバ電流センサの概略図」に示します。 :
レーザービームは光ファイバーを通過し、偏光子を通して偏光を生成し、自己集束レンズを通して磁気光学結晶に照射します。電流によって生成された外部磁場の作用により、偏光面は回転します。角度 Î¸F;アナライザーと光ファイバーを介して信号が入力され、検出システムは μF の測定を通じて電流値を取得します。
システム内の 2 つの偏光子の主軸間の角度が 45° に設定されている場合、感知システムを通過した後の放射光の強度は次のようになります。
l=(Io/2)(1+sin2Î¸F)
式中の Io は入射光の強度です。放出された光の強度を測定することにより ΔF が得られ、電流の大きさが測定できます。
応用：
スマートグリッドへの適用
都市における電力消費量の増加により、電源設備に過負荷がかかり、事前に設置されることが多くなり、電源設備のテストも増加しています。電子機器の故障の 60% は電源に起因します。電源の問題が深刻になるにつれて、電源技術は徐々に大多数のメーカーから評価されるようになってきています。センシング検出、センシングサンプリング、センシング保護を備えた電源技術が徐々にトレンドとなり、電源保護装置も誕生し、電流または電圧を検出するセンサーが登場しました。電流センサーとは、測定された電流を感知し、それを使用可能な出力信号に変換できるセンサーを指します。国内外で幅広い用途でご利用いただけます。
閉ループ電流センサーが電力を継続的に監視
新しいエネルギー技術の開発と発展に伴い、風力発電産業における電流センサーの応用は特に重要です [1]。風力タービンのコンバーターには欠かせない部品です。
コンバータには、インバータが迅速に応答できるようにするために、閉ループ制御システムに属する多数の小型または PCB 電流センサーを取り付ける必要があります。インバータと発電機の同時動作により、風力エネルギータービンが確実に起動され、風速がより高い状態でタービンが停止するまで、幅広い風速範囲内で系統に電力を供給し続けることができます。
ドライバーが最適な動作状態を実現するには、作業中に継続的に電流を測定する必要があります。電流センサーの性能は回路制御の品質と応答時間に直接影響するため、風力発電業界で広く使用できます。。同時に、閉ループ電流センサーは高帯域幅と高速応答時間を備えているだけでなく、良好な直線性と高精度という利点もあります。
電流センサーがケーブル負荷を軽減
英国では、240V-600A 変電所の幹線への設置に適した電流センサーが誕生しました。このセンサーは変電所の電力出力を監視し、ローカル送電網の故障によって引き起こされる停電時間を短縮できます。電流センサーは電源ケーブルの電流を監視できます。ケーブル出口が過負荷になった場合、これらの電流センサーは負荷の一部を他の相または新しく敷設されたケーブルに転送し、ケーブルの安全な使用と動作を保護します。
スマートグリッドの継続的な開発とアップグレードに伴い、電流センサーも技術、設計、実用性の面で絶えず改良され完成されており、冶金、化学、その他の産業における電流測定において重要な役割を果たしています。
スマートグリッドに基づく光ファイバー電流センサー
新型光ファイバー電流センサーは、スマートグリッドの急速な発展の科学技術の成果です。私の国は、パイプライン電流検出システムの完全デジタル閉ループ制御を実現する XDGDL-1 光ファイバ電流検出システムを導入しました。良好な安定性、直線性、高感度の特性を持ち、広い範囲の高精度測定の要求を満たします。
同時に、このシステムは現場で巻き取ることができる伸縮構造を開発しました。これにより、設置が簡単で、漂遊磁場の干渉を回避できます。バス偏心の測定誤差は±0.1%以下で、整流器による高精度な信号変換方式を実現しています。制御装置は高精度のアナログ信号と標準のデジタル通信インターフェイスを提供します。
産業の高度化と発展により電流センサーの改良が促進される
我が国の産業の発展と高度化に伴い、電力機器の安全な使用がますます注目を集めています。電流センサーは保護機能と監視機能の両方を備えたツールとして、将来の電力網においてより重要な役割を果たすことになります。同様の海外製品と比較すると、国内の現在のセンサー技術には依然として大きなギャップがあり、埋めて改善する必要があります。
中国では多くの新しい産業が徐々に台頭しており、そのすべてがセンサーのサポートを必要としています。安全性の考慮や市場の利益のため、現在のセンサーはより効率的で信頼性が高くなる傾向にあります。低炭素と環境保護の要件の下では、小型化も将来の課題です。これは、国内のセンサーメーカーが新技術や製品の開発により多くの経験を投資することを促す大きな傾向でもあります。近い将来、現在のセンサーはより多くの業界で広く使用され、新興の IoT の強固な基盤を築くでしょう。

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