交流电流变送器

用于负载电流的智能监控系统的设备

交流电流变送器是组合电流互感器、电流变送器于一体的新一代交流电流变送器，它可以直接将被测主回路交流电流转换成按线性比例输出的DC4～20mA（通过250Ω 电阻转换DC 1～5V或通过500Ω电阻转换DC2～10V）恒流环标准信号，连续输送到接收装置（计算机或显示仪表）。交流电流变送器单匝穿孔穿芯式结构，使用时无需改动测量主回路，便于现场连接，原副边高度绝缘隔离，两线制输出接线，辅助工作电源+24V与输出信号线DC4～20mA共用. 交流电流变送器具有精度高，体积小、功耗小、频响宽、抗干扰、4种补偿措施和6大全面保护功能，两线端口防感应雷能力强，具有雷击波和突波的保护能力等优点。

英文解释

AC current sensor

主要特点

◆原副边高度绝缘隔离；

◆高可靠性，高稳定性，高性价比；

◆特别适用发电机、电动机、智能低压配电柜、空调、风机、路灯等负载电流的智能监控系统；

◆超低功耗，单只静态时0.096W，满量程功耗为0.48W，输出电流内部限制功耗为0.6W。

◆频率带宽：AC40～1000KHz

技术参数

3．额定工作电压Vcc：+24V±20% ，极限工作电压：≤35V ；

4．电源功耗：静态4mA，动态时相等于环路电流，内部限制25mA+10%；

5．额定输入：5A……1KA（42个规格）；

6．穿孔穿芯圆孔直径：9、12、20、25、30mm；

7．输出形式：两线制DC4～20mA；

8．输出电流温漂系数：≤50ppm/℃；

9．响应时间：≤100mS；

10．输入/输出绝缘隔离强度：AC3000V / 1min、1mA；

11．输出负载电阻：RLmax ≤ （Vcc-10V）/ 20mA

注：（1）标准Vcc=24V时负载阻抗为700Ω；（2）RLmax=250Ω (转换1～5V的电阻)+ 两根传输线路总铜阻。

12．输入过载保护：30倍1min；

13．输出过流限制保护：内部限制25mA+10%；　注：国际标准输出过流限制保护：内部限制25mA+10%；　 14．两线端口瞬态感应雷与浪涌电流TVS抑制保护能力：TVS抑制冲击电35A/20ms/1.5KW；

15．两线端口设置有+24V电源反接保护；

16．输出电流设置有长时间短路保护限制；内部限制25mA+10%；

17．工作环境：－40℃～+80℃，10%～90%RH；

18．贮存温度：－50℃～+85℃；

19．执行标准： GB/T13850－1998；

辨别优劣

生产资料市场化以后，加剧激烈的竞争，真假优劣难辨，又因交流是边缘学科，很多工程设计人员对此较陌生！

这里试以常用的0.5级精度的交流电流变送器为例，从以下方法着手来辨别真假优劣。

(1)基准要稳,4mA是对应的输入零位基准，基准不稳，谈何精度线性度，冷开机3分锺内4mA的零位漂移变化不超过4.000mA0.5%以内;(即3.98 -4.02mA),负载250Ω上的压降为0.995-1.005V，国外IC心片多用昂贵的能隙基准，温漂系数每度变化10ppm； (2)内电路总计消耗电流<4mA,加整定后等于4.000mA,而且有源整流滤波放大恒流电路不因原边输入变化而消耗电流也随之变化，国外IC心片采用恒流供电；

(3)当工作电压24.000V时,满量程20.000mA时,满量程20.000mA的读数不会因负载0-700Ω变化而变化;变化交流电流变送器干扰信号不超过20.000mA0.5%以内；

(4)当满量程20.000mA时,负载250Ω时,满量程20.000mA的读数不会因工作电压15.000V-30.000V变化而变化;变化不超过20.000mA0.5%以内； (5)当原边过载时，输出电流不超过25.000mA+10%以内，否则PLC/DCS内供变送器用的24V工作电源和A/D输入箝位电路因功耗过大而损坏，另外交流电流变送器内的射随输出亦因功耗过大而损坏，无A/D输入箝位电路的更遭殃；

(6)当工作电压24V接反时不得损坏交流电流变送器,必须有极性保护;

(7)当两线之间因感应雷及感应浪涌电压超过24V时要箝位,不得损坏变送器；一般在两线之间并联1-2只TVS瞬态保护二极管1.5KE可抑制每20 秒间隔一次的20毫秒脉宽的正反脉冲的冲击,瞬态承受冲击功率1.5KW-3KW;

(8)产品标示的线性度0.5%是绝对误差还是相对误差,可以按以下方法来辨别方可一目了然:符合下述指标是真的线性度0.5%. 边输入为零时输出4mA正负0.5%(3.98-4.02mA),负载250Ω上的压降为0.995-1.005V原边输入10%时输出5.6mA正负0.5%(5.572-5.628mA)负载250 欧姆上的压降为1.393-1.407V

原边输入25%时输出8mA正负0.5%(7.96-8.04mA)负载250Ω上的压降为1.990-2.010V原边输入50%时输出12mA正负0.5%(11.94-12.06mA)负载250Ω 上的压降为2.985-3.015V

原边输入75%时输出16mA正负0.5%(15.92-16.08mA)负载250Ω上的压降为3.980-4.020V

原边输100%时输出20mA正负0.5%(19.90-20.10mA)负载250Ω上的压降为4.975-5.025V

(9)原边输入过载时必须限流:原边输入过载大于125%时输出过流限制25mA+10%(25.00-27.50mA)负载250Ω上的压降为6.250-6.875V；

(10)感应浪涌电压超过24V时有无箝位的辨别:在两线输出端口并一个交流50V指针式表头,用交流50V接两根线去瞬间碰一下两线输出端口,看有无箝位,箝位多少伏可一目了然啦;

选型

是电力监控系统的重要元件，其作用是将交流电流转换成直流电压或直流电流。同时，它还承担强电系统和弱电系统（比如，计算机系统）的隔离作用，以保护计算机采集系统输入不被高压的交流电压所击穿。

另外，通过电流变送器的转换，与输入的交流电流成比例的直流电流或直流电压，更便于远距离传输，使远处的监控装置或监控仪表，能方便的接收精确的电流信号。

由于电流是反映电力系统负载大小的最重要的指标，所以，电流变送器，是电力监控系统中，采用最多的自动化仪表。

如何选择电流变送器，是能否准确检测和转换交流电流的关键。如果不能合理的选择合适的电流变送器，将造成今后监控系统的误差和失真。

选择电流变送器应注意以下几个问题：

1. 需要检测的是单相电流还是三相电流---电流变送器通常有2种形式，可适用于检测单相或三相电流。比如：LF-AI-1 中的“1”就表示单相电流变送器；LF-AI-3中的“3 ”就表示三相电流变送器。

2. 变送器输入电流的范围---由于实际负载电流变化的范围较大，为适应这种情况，通常我们先采用电流互感器来将大电流，转换成1A或5A的小电流。所以，电流变送器的输入，通常按电流互感器的二次电流来选择。例如：电流互感器二次电流为5A，则可以选择电流变送器的输入电流也为0-5A即可。输出直流信号的变化范围---国际上输出信号的标准通常采用DC 4-20mA。当然，输出直流信号，也可以采用直流电压（比如：DC 0-10V等），要和电流变送器后面的仪表或自控装置的输入配套。

3. 辅助电源的规格---交流电流变送器为了精确检测输入电流的变化，也为了能输出与输入电流成线性变化的直流信号，通常需要一个辅助电源最为电流变送器的工作电源。通常，选用最多的是容易获得的AC 220V。也可以选择直流电源,比如：DC 24V等等。需要注意的是，有一些电流变送器，宣称不需要辅助电源，即所谓的“无源型”电流变送器。对这种电流变送器，应该慎重选用。所谓“无源型”，并非是不需要电源，而是由电流变送器输出信号后面的仪表提供工作电源。是“吃了变送器后面的仪表电源”。自然增加了变送器后面采集仪表的负担。还有一种“无源型电流变送器”，是利用电流互感器的二次电流做变送器的电源。这种变送器的缺点是，当负载电流较小时，电流互感器的输出电流自然较小，所提供给变送器的能量也减少，此时，电流变送器将产生非线性误差，从而照成电流信号变送的误差，所以，这种变送器也是需要慎重采用的。

4. 电流变送器的输入过载能力---负载电流过载时，或者系统发生故障时，对电流变送器而言，通常会承受非常大的过载电流。在此情形下，能否能承受大的过载电流，成为衡量电流变送器性能的重要指标。

5. 交流电流变送器的稳定性---电流变送器作为一种“计量型仪表”，除了需要精确外，最重要的性能，是能否稳定可靠的工作。而这些性能，往往在产品设计之初就体现了。由于环境温度的变化，任何模拟转换型仪表，均无法避免温度漂移现象，为减少产品的温漂现象，各种产品会从元件和线路方面采取自己特有的技术。并且产品在交付给客户前，会100%进行老化试验。这些内容，往往不能体产品样本指标或市场宣传中，只能由客户根据自己的经验或体验来进行选择。也由产品所提供的后期服务来体现. 上面这些内容，都是衡量产品性能质量的重要指标。

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