随着智能电网、工业自动化及新能源产业的蓬勃发展,电量传感器作为电力系统 “感知神经” 的重要性与日俱增。本文以安科瑞电气为例,系统梳理其电量传感器全品类产品矩阵,涵盖电流互感器、霍尔传感器、变送器、隔离器等核心品类,深度解析 “全品类适配” 与 “高精度测量” 的技术优势。通过对各类型传感器的工作原理、产品特性及多元场景应用的研究,揭示安科瑞如何通过技术创新与产品布局,实现从基础测量到复杂工况的精准覆盖,为能源数字化转型提供关键支撑。项目研究结果为行业选型提供理论依据,助力提升电力系统智能化、高效化水平。
关键词:电量传感器;电流互感器;霍尔传感器;变送器;隔离器;精准测量;全品类适配
1. 前景概述
1.1 研究背景
在 “双碳” 目标与能源数字化转型的驱动下,电力系统对电量测量的精度、可靠性及场景适应性提出更高要求。传统传感器面临非线性失真、环境适应性差等挑战,而新能源并网、工业物联网(IIoT)、数据中心等新兴领域的崛起,催生了对多类型、多参数、多形态传感器的复合需求。安科瑞电气作为行业领先者,构建了覆盖 “测量 - 保护 - 计量 - 传输 - 隔离” 全链条的电量传感器矩阵,其产品广泛应用于工矿企业、新能源场站、智能建筑等场景,成为破解复杂工况测量难题的关键方案。
展开剩余89%1.2 研究目的与问题
本文旨在通过剖析安科瑞电量传感器的技术架构与产品生态,解答以下核心问题: (1)如何通过全品类产品设计满足不同行业的差异化测量需求? (2)高精度测量技术在电流互感器、霍尔传感器等品类中如何实现? (3)多元场景下(如新能源防逆流、工业控制),传感器如何与系统深度协同?
1.3 研究意义
本研究为电力电子、工业自动化等领域提供选型参考,助力用户根据工况(如高 / 低压环境、交 / 直流信号、空间限制)匹配最优传感器方案。同时,揭示安科瑞 “精准测量 + 全品类适配” 的技术路径,为行业提升测量精度、拓展应用场景提供借鉴,推动电量传感器向智能化、集成化方向发展。
2. 电量传感器核心品类与技术架构
2.1 电流互感器:全场景电流采集基石
2.1.1 技术原理与分类
安科瑞 AKH-0.66 系列电流互感器基于电磁感应原理,通过铁芯聚磁与二次绕组信号转换,实现对 5A~20000A 电流的精准采集。按功能划分为:
AKH-0.66/I 30I
测量型(如 AKH-0.66-I/II/III):适配单 / 多根电缆、母排穿越,精度达 0.2 级,用于工矿企业实时监测;
AKH-0.66/P-40II
保护型(如 AKH-0.66/P 系列):具备 10P20 等准确级,耐受 20 倍过载,用于继电保护系统;
AKH-0.66/G-30
计量型(如 AKH-0.66/G 系列):0.2S 级高精度,满足工业计量与电网收费需求;
AKH-0.66/K K-16
特殊型:开口式(K 系列,免拆母线安装)、双绕组(S/SM 系列,同时输出 5A 与 4-20mA 信号)、剩余电流(L 系列,电气火灾监控)等。
2.1.2 关键技术优势
·耐高温与高可靠性:外壳采用阻燃尼龙 PA66(耐温 150℃),环氧浇注工艺提升散热能力,适应光伏柜(70-80℃)、抽屉柜等紧凑高温场景;
·选型灵活性:通过翻盖式设计(观察接线)、方圆组合孔型(兼容电缆与母排)、二次电流 1A/5A 可选(1A 传输距离达 25 倍)源顺网,解决安装空间与长距离传输难题。
2.2 霍尔传感器:交直流复杂信号测量利器
2.2.1 工作原理与产品矩阵
基于霍尔效应,安科瑞霍尔传感器实现对交流、直流、脉冲信号的隔离转换,分两大技术路线:
·开环式(AHKC 系列):体积小、成本低(精度 1 级),支持开口式(改造项目免停电安装),输出 4-20mA/0-5V,适用于光伏直流柜、移动列头柜;
·闭环式(AHBC 系列):磁芯零磁通设计,精度 0.5 级,频宽≤100kHz,响应时间≤1μs,用于 UPS、变频器等对动态特性要求高的场景。
2.2.2 多元场景适配
AHBC-LTA
·新能源防逆流:在光伏并网系统中,闭环霍尔传感器(如 AHBC-LTA)实时监测直流侧电流,配合逆变器控制策略,防止电网反向供电;
·直流漏电流检测:AHLC 系列漏电流传感器采用磁通门原理,检测 10mA~1A 信号,用于通信基站、光伏接地故障预警,精度达 1 级。
2.3 变送器与隔离器:信号传输与抗干扰核心
2.3.1 BA 系列交流电流变送器
BA10-AI/I
采用电磁感应与线性补偿技术,将交流电流转换为 4-20mA/0-5V 等标准信号,具备 0.5 级精度,支持真有效值测量(响应时间≤100ms),适用于污水处理水泵监测、工业自动化系统。
2.3.2 BM 系列模拟信号隔离器
BM100
通过 2kV 隔离耐压设计,实现电流 / 电压 / 热电阻信号的高速隔离转换,支持 1 进 1 出 / 2 出,输出纹波≤1%,解决变频器谐波干扰问题,广泛应用于掘进机电机温度监测、DCS 系统信号调理。
3. 安科瑞全品类产品矩阵与核心优势
3.1 全景式产品布局
表 1 安科瑞电量传感器核心产品分类及应用场景
3.2 “全品类适配” 技术逻辑
AKH-0.66/M8型
(1)场景细分:针对小空间(抽屉柜,M8 型互感器)、高压环境(浇筑式 ZD 系列,防窃电铅封设计)、改造项目(开口式 K 系列,带电安装)等,提供形态差异化产品;
AKH-0.66/S型双绕组 (2)信号兼容:双绕组互感器(S 系列)同时输出测量与保护信号,霍尔传感器支持 ±15V/24V 供电,适配不同采集设备(PLC、电表、远程终端)。
3.3 “高精度测量” 核心技术
(1)材料创新:取向冷轧硅钢带(互感器铁芯)降低磁滞损耗,坡莫合金磁芯(霍尔传感器)提升弱信号检测能力; (2)工艺优化:超声波焊接(互感器壳体密封)、环氧浇注(线圈固定散热)、真有效值转换技术(变送器),确保高温、振动环境下精度稳定。
4. 多元场景应用与解决方案
4.1 新能源发电:防逆流与能效优化
AHKC-BS
(1)光伏直流柜:8 路 AHKC-BS 开环霍尔传感器(200A/5V)监测汇流箱输出,配合 AGF-D 采集装置,实时计算各支路电流,防止逆流导致的设备损坏;
AHBC-LF
(2)风力逆变器:闭环 AHBC-LF 传感器(1000A 量程,0.5 级精度)监测交流侧电流,为变流器控制提供实时数据,提升发电效率。
4.2 工业自动化:可靠控制与故障预警
AKH-0.66/P II型
(1)电动机保护:AKH-0.66/P 型保护互感器(10P20 准确级)与 ARD3T 继电器配套,在 20 倍过载时快速触发保护,避免电机烧毁; (2)谐波治理:BM100 隔离器过滤变频器高频干扰,确保 PLC 接收的电流信号失真度≤0.1%,保障调速系统稳定性。
4.3 智能电网:计量精准与运维便捷
AKH-0.66/K-SW型
(1)配电改造:开口式 K-SW 系列互感器(带铅封预警功能),安装时无需停电,实时监测 N 线电流,防止窃电与三相不平衡故障;
AHKC-F型
(2)数据中心:AHKC-F 系列霍尔传感器(400A/5V)监测列头柜直流支路,配合 AMC16 仪表实现 28 路电流集中监控,精度达 1 级。
5. 结论与展望
5.1 研究结论
安科瑞通过 “全品类产品矩阵 + 高精度核心技术”,构建了覆盖 “感知 - 转换 - 传输 - 应用” 的完整生态: (1)全品类适配:从传统电磁式互感器到新型霍尔传感器,从基础测量到复杂信号处理,满足高低压、交直流、新旧项目的差异化需求; (2)高精度保障:0.2S 级计量精度、抗温变(≤200ppm/℃)、抗干扰设计,确保极端工况下测量可靠性; (3)场景深度融合:在新能源防逆流、工业保护、智能计量等场景,实现传感器与系统的协同优化,提升整体能效。
5.2 未来展望
面对能源数字化与绿色转型,安科瑞电量传感器将向以下方向发展:
(1)智能化:集成 IoT 芯片,支持远程校准、状态自检,构建预测性维护体系; (2)集成化:推动测量、保护、通信功能一体化(如 MP 系列测量保护一体式互感器),降低系统复杂度; (3)绿色化:优化材料与工艺(如无铅化、低功耗设计),助力碳中和目标实现。
本研究为电量传感器选型与应用提供了系统性指南源顺网,其成果可复制至智慧工厂、轨道交通等领域,推动 “精准测量” 技术在能源生态中的深度渗透,为全球能源转型贡献 “中国方案”。
发布于:上海市富明配资提示:文章来自网络,不代表本站观点。