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一體化交流電流變送器介紹
一體化交流電流變送器的介紹：
一、交流電流變送器的簡介
   交流電流變送器，是用于把交流電流轉(zhuǎn)換成直流信號(hào)（*常見的是DC 4－20mA）的一種模擬轉(zhuǎn)換器，也是一種具有計(jì)量性質(zhì)的儀表。
在現(xiàn)代DCS系統(tǒng)中，通常要求輸入信號(hào)都采用DC 4-20mA模擬信號(hào)作為標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)，因此，信號(hào)變送器作為重要信號(hào)轉(zhuǎn)換儀表而廣泛采用。特別是作為反映負(fù)載大小的交流電流變送器，更是在DCS系統(tǒng)中大量采用。
二、一體化交流電流變送器介紹的前言
目前，國外和國內(nèi)大量采用的電流變送器，通常額定輸入值為AC 0－5A或AC 0－1A，主要是為了和電流互感器配套。輸出通常為DC 4－20mA，原因大家都很熟悉，在此不再贅述。
近幾年來，國內(nèi)出現(xiàn)了一種所謂的“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”。從外型上看，這種變送器很象電流互感器，去掉了電流互感器的交流 1A或5A輸出端子，變成直接4－20mA的輸出端子。其設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是：既然電流互感器的輸出是到電流變送器輸入的，把他們做在一起，把一次的交流電流直接轉(zhuǎn)換成直流的4-20mA輸出，希望以此能夠代替現(xiàn)在主流的“電流互感器＋電流變送器”的組合。有些企業(yè)甚至還推出了三相的產(chǎn)品，將三個(gè)電流互感器和三個(gè)變送器都做在一起，分別對(duì)應(yīng)A相、B相、C相的電流轉(zhuǎn)換。
三、一體化交流電流變送器介紹的具體說明
根據(jù)我們對(duì)市場(chǎng)同類產(chǎn)品的研究，認(rèn)為此類產(chǎn)品并非如宣傳的先進(jìn)，實(shí)際使用中，會(huì)帶來諸多問題。
問題一：“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”真的便于安裝和使用嗎？
“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”強(qiáng)調(diào)的是體積比“電流互感器＋電流變送器”小。從目前開關(guān)柜的常規(guī)布置分析，“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”與普通電流互感器體積相當(dāng)，只是少了一個(gè)電流變送器的體積。通常的單相電流變送器，體積比一個(gè)10A的交流接觸器略小，如果需要的話，常規(guī)開關(guān)柜內(nèi)空間，足以放置電流變送器。所以“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”所減少的體積，并未在實(shí)際使用中帶來明顯的優(yōu)勢(shì)。
相反，由于“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”采用電流互感器和變送器組合在一起的方式，而變送器部分通常是由電子元件所組成的。一般認(rèn)為，電流互感器由于采用矽鋼片和銅線，通常不需要定期維修，安裝以后，也很少出現(xiàn)故障。但變送器部分，由于是電子元件組成，發(fā)生故障的概率，通常大于電流互感器部分。而且，變送器屬于計(jì)量器具性質(zhì)，需要定期進(jìn)行檢定。所以，在“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”安裝以后，一定會(huì)遇到拆卸的問題。但觀察“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”的結(jié)構(gòu)，就能發(fā)現(xiàn)，實(shí)際的拆卸，卻由于已壓好的電纜端頭而難于進(jìn)行。甚至，由于電纜端頭的存在，而無法將電纜從其穿線孔中抽出。此時(shí)，只能將電纜端頭鋸下才能將電纜從“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”中退出。而電纜長度在開關(guān)柜中是有限的，很容易得出結(jié)論，此種安裝方式，令人難以接受。
在“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”的產(chǎn)品中，還有一種小型的產(chǎn)品，其接收的電流，不是100A以上的大電流，而是輸入電流為0－5A的產(chǎn)品。這種產(chǎn)品，強(qiáng)調(diào)從電流互感器輸出的0－5A電流，用導(dǎo)線從這種“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”直接穿過，避免了導(dǎo)線在變送器輸入端子處的斷開，從而避免了“電流互感器二次開路產(chǎn)生的高壓”。此說法看似合理，在實(shí)際使用中，仍有明顯的缺陷。和前面提到的原因相同，此產(chǎn)品在使用過程中，仍必須定期進(jìn)行檢定或檢修，當(dāng)要拆除此產(chǎn)品時(shí)，從電流互感器副邊的0－5A導(dǎo)線，要從該產(chǎn)品的孔中拆下。按規(guī)定，該導(dǎo)線通常采用2.5平方毫米的導(dǎo)線，在開關(guān)柜配線時(shí)，會(huì)壓在線槽里，或者綁扎后進(jìn)行配線。此時(shí)，由于穿過“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”的導(dǎo)線不斷，必須將該導(dǎo)線從線槽中抽出，或者將已綁扎好的線把打開，才能將該導(dǎo)線拆下?？梢韵胂螅瑱z定或更換該“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”后，再恢復(fù)成原來整齊的配線，幾乎是不太可能了。因此，看似合理的結(jié)構(gòu)，為今后的使用和維護(hù)造成了很大的困擾。
問題二：“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”性能能保證嗎？
前面提到，“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”強(qiáng)調(diào)的是體積小、精度高。但經(jīng)過研究，發(fā)現(xiàn)其性能未必能比“電流互感器＋電流變送器”的好。目前的電流變送器轉(zhuǎn)換技術(shù)，都采用運(yùn)算放大器和阻容元件組成的模擬線路，通過整流、放大、轉(zhuǎn)換等電子線路，將交流0－5A電流，轉(zhuǎn)換成直流4－20mA直流信號(hào)（其他直流電流或電壓均可）。
按電子技術(shù)理論，模擬電子線路，其轉(zhuǎn)換精度，與線路設(shè)計(jì)和電子元件的質(zhì)量有很大關(guān)系，也與環(huán)境溫度有密切關(guān)系。事實(shí)上，溫度漂移是模擬電子線路中*難于解決的技術(shù)問題，好的變送器產(chǎn)品，除了轉(zhuǎn)換的精度要高，溫度特性尤其要好。特別是變送器產(chǎn)品在使用過程中，環(huán)境溫度的變化對(duì)其性能的影響是很明顯的。為此，甚至在IEC和國標(biāo)中，都有專門的章節(jié)規(guī)定環(huán)境溫度對(duì)變送器影響程度。在“電流互感器＋電流變送器”的組合中，電流互感器和電流變送器分開放置，電流互感器在工作時(shí)，自身所產(chǎn)生的溫度變化，對(duì)變送器的輸出不會(huì)產(chǎn)生影響。而“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”的結(jié)構(gòu)，使電流互感器的溫度，時(shí)刻影響變送器的電子線路，會(huì)額外造成變送器線路的溫度漂移，帶來額外的測(cè)量誤差。因此，以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，這種“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”是非常不合理的。
問題三：“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”的檢定和維修方便嗎？
我們知道，任何帶有計(jì)量性質(zhì)的儀器，都有計(jì)量精度的要求。就象一個(gè)秤，只要我們買來，就會(huì)問問：“這個(gè)秤準(zhǔn)嗎”？當(dāng)然，實(shí)際使用的時(shí)候，為了計(jì)量的準(zhǔn)確性，就必須定期進(jìn)行檢定，如果不準(zhǔn)確了，就要及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)維修。關(guān)于電流變送器，IEC和國家標(biāo)準(zhǔn)，都有專門的標(biāo)準(zhǔn)，有需要，可以查詢。
定期檢定和維修（檢定周期通常是1年），對(duì)“電流互感器＋電流變送器”的組合而言，由于電流互感器很少需要檢定，通常是對(duì)電流變送器定期檢定，如果產(chǎn)生誤差，必須校準(zhǔn)后才能使用。對(duì)電流變送器的檢定，一般采用精密電流源做輸入信號(hào)。例如，對(duì)0.2級(jí)的電流變送器，可采用萬分之三的電流源做輸入信號(hào)。對(duì)輸出信號(hào)的測(cè)量，也采用相應(yīng)精度的直流電流表進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量方法有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和程序保證。由于電流變送器的輸入為0－5A，可以很容易地選擇到萬分之三精度的信號(hào)源。
但“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”的檢定卻有很大的問題。首先，檢定的輸入電流，不是0－5A規(guī)格的交流電流，必須是互感器的一次電流，如何找到各種范圍，而且能輸出大電流的電流源，實(shí)在是很難的事。其次，即使找到大電流源，能否達(dá)到規(guī)定精度，又是另一回事了。對(duì)用戶而言，要準(zhǔn)備如此復(fù)雜和高精度的信號(hào)源，是很不現(xiàn)實(shí)的事。因此，我們認(rèn)為，這種“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”在實(shí)際檢定和維修方面，存在很大的問題。 結(jié)論 到目前為止，我們從使用和技術(shù)的角度，分析了“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”在使用中可能存在的各種問題。事實(shí)上，國外也很少生產(chǎn)類似產(chǎn)品。一種產(chǎn)品的推廣，不能只有一個(gè)好的概念，還應(yīng)該具有在工程上可行的保障，才能夠取得性能和技術(shù)的平衡。到目前為止，我們認(rèn)為“穿孔穿芯一體化交流電流變送器”有許多嚴(yán)重的缺陷，并不適用于大范圍推廣和使用。
四、一體化交流電流變送器介紹的注意事項(xiàng)
     對(duì)設(shè)計(jì)人員而言，不光注重產(chǎn)品能否達(dá)到所希望的技術(shù)指標(biāo)，還要兼顧安裝、使用、維護(hù)、檢定、壽命、經(jīng)濟(jì)性等各方面要求。通過以上分析，我們建議設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中，充分注意這些問題，以專業(yè)的判斷和設(shè)計(jì)，滿足工程的要求。

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