B型剩余電流傳感器選型指南

剩余電流監(jiān)測(cè)在各類用、配電系統(tǒng)是的一項(xiàng)安全措施，隨著近些年開關(guān)器件的創(chuàng)新與發(fā)展,產(chǎn)生的剩余電流波形變得越來(lái)越復(fù)雜，并逐漸向高頻化發(fā)展，對(duì)剩余電流檢測(cè)提出了更大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的AC型剩余電流傳感器只能對(duì)低頻交流進(jìn)行檢測(cè)，而A型剩余電流傳感器能對(duì)低頻交流及脈動(dòng)直流進(jìn)行檢測(cè)，面對(duì)剩余電流高頻化的趨勢(shì)，兩者已經(jīng)不能滿足電力系統(tǒng)保護(hù)要求，這種情況下，就需要更高性能要求的B型剩余電流傳感器。國(guó)標(biāo)IEC 62752、GB/T 41589 與 IEC 62955、GB/T 40820對(duì)B型剩余電流傳感器做出了相關(guān)規(guī)定。

本文主要介紹 B型剩余電流傳感器 相關(guān)性能參數(shù)，選擇產(chǎn)品時(shí)可供參考。

一、工作電壓范圍

通常較寬的工作電壓范圍可以容忍較大的電源波動(dòng)，提升產(chǎn)品的兼容性、可靠性和靈活性，擴(kuò)大產(chǎn)品的適用場(chǎng)景，同時(shí)可以降低外部設(shè)計(jì)和維護(hù)成本。目前市面上的B型剩余電流傳感器工作電壓范圍大致為：

1） DC5V±3%，即4.85~5.15V范圍

2） DC5V±5%，即4.75~5.25V范圍

3） DC5V±10%，即4. 5~5.5V范圍

二、靜態(tài)功耗或靜態(tài)工作電流

產(chǎn)品在沒(méi)有檢測(cè)電流（空載）時(shí)的工作電流稱為靜態(tài)工作電流，根據(jù)靜態(tài)工作電流可以計(jì)算出靜態(tài)功耗。靜態(tài)功耗越低意味著能量消耗越少，發(fā)熱也越少，電子元件老化更慢，產(chǎn)品長(zhǎng)期運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。B型剩余電流傳感器靜態(tài)工作電流一般為30mA，20mA，10mA或更低。靜態(tài)工作電流在20mA以上時(shí)，可能會(huì)有較明顯的發(fā)熱。

三、工作環(huán)境溫度范圍

產(chǎn)品具有寬工作溫度范圍，表明產(chǎn)品選取的原材料具有更高的溫度等級(jí)。B型剩余電流傳感器一般為工業(yè)級(jí)溫度-40℃~+85℃或-40℃~+105℃。目前主要應(yīng)用于充電樁領(lǐng)域，若環(huán)境溫度高且充電線纜發(fā)熱較嚴(yán)重時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品溫度比較高，因此具有更寬的工作溫度范圍可以保證產(chǎn)品正常運(yùn)行。

四、動(dòng)作電流

國(guó)標(biāo)規(guī)定了B型剩余電流傳感器，對(duì)不同的剩余電流波形，有不同的動(dòng)作電流范圍。這些剩余電流波形主要有：

A）交流波形

1） AC

2） A+0o ，A-0o

3） A+90o， A-90o

4） A+135o， A-135o

5） 疊加直流電流的交流波形DC+AC，DC+ （A+0o）等

6） 不同頻率的混合的復(fù)合交流波形F

B）平滑直流、脈動(dòng)直流波形

1） SDC+，SDC-

2） 2PDC+，2PDC-

3） 3PDC+，3PDC-

產(chǎn)品典型動(dòng)作電流位于國(guó)標(biāo)規(guī)定上下限的中心值，這樣即使產(chǎn)品動(dòng)作點(diǎn)受溫度、磁場(chǎng)、大電流等影響有所漂移，也仍然能保證滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。比如對(duì)于平滑直流類型的剩余電流，國(guó)標(biāo)規(guī)定SDC+動(dòng)作下限值為3mA，上限值為6mA，宜選取產(chǎn)品SDC+典型動(dòng)作電流為4.5mA左右。

五、動(dòng)作時(shí)間

B型剩余電流傳感器對(duì)于不同波形的剩余電流，從采樣到中間判斷計(jì)算，到最后輸出TRIP動(dòng)作信號(hào)的時(shí)間即動(dòng)作時(shí)間，動(dòng)作時(shí)間越快，表明傳感器響應(yīng)速度越快，有利于迅速處理漏電事故。

六、故障自檢與故障輸出

B型剩余電流傳感器一般帶有TEST自檢功能，通過(guò)TEST/CHK引腳給入信號(hào)，傳感器內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生模擬剩余電流波形，傳感器通過(guò)檢測(cè)該波形以驗(yàn)證功能是否正常。部分產(chǎn)品還帶有ERROR故障輸出信號(hào)，用于表明產(chǎn)品是否處于正常工作狀態(tài)。

七、大電流或強(qiáng)磁場(chǎng)沖擊后引起的動(dòng)作點(diǎn)漂移

B型剩余電流傳感器采用磁通門原理，內(nèi)部磁芯因材料成分不同，在通過(guò)幾十上百安培大電流或強(qiáng)磁場(chǎng)后，磁芯不會(huì)恢復(fù)到之前的狀態(tài)，會(huì)有不同程度的漂移，從而引起動(dòng)作電流漂移，漂移嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致動(dòng)作電流超出國(guó)標(biāo)要求范圍。不同廠家的產(chǎn)品，可能動(dòng)作點(diǎn)漂移大小不同，為避免漂移超標(biāo)，有些產(chǎn)品帶有CLR零點(diǎn)校準(zhǔn)功能，每次大電流/強(qiáng)磁場(chǎng)沖擊后需要進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)或清零。也有產(chǎn)品因?yàn)榇判静牧线x取經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試驗(yàn)證，漂移非常小，因此無(wú)需零點(diǎn)校準(zhǔn)或清零。

八、抗磁通渦流和磁場(chǎng)干擾能力

磁通渦流或者外界磁場(chǎng)干擾有可能引起剩余電流傳感器誤動(dòng)作。傳感器應(yīng)具有一定的抗磁通渦流和磁場(chǎng)干擾的能力。

剩余電流傳感器中心穿入一根長(zhǎng)度約1米，內(nèi)阻為0.03Ω~0.1Ω的導(dǎo)線，連接導(dǎo)線兩端時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁通渦流，此時(shí)TRIP信號(hào)應(yīng)無(wú)輸出。

調(diào)整外部磁鐵加至傳感器表面的磁場(chǎng)為50mT，此時(shí)TRIP信號(hào)應(yīng)無(wú)輸出。