電流傳感器原理
簡介
根據(jù)消防部門的統(tǒng)計，在全國的火災(zāi)事故中，電氣火災(zāi)約占1/3，在電氣火災(zāi)事故中由于低壓線路單相接地故障，造成事故約占電氣火災(zāi)事故的1/2。可見線路單相接地故障的嚴(yán)重性與普遍性。造成線路單相接地故障的原因是多方面的。隨著各種用電設(shè)備的增多，用電量越來越大，城市的供電設(shè)備經(jīng)常超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，用電環(huán)境變得越來越惡劣，對電源的“考驗(yàn)”越來越嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計，每天，用電設(shè)備都要遭受120次左右各種的電源問題的侵?jǐn)_，電子設(shè)備故障的60%來自電源。為了自動檢測和顯示電流，并在過流、過壓等危害情況發(fā)生時具有自動保護(hù)功能和更高級的智能控制，具有傳感檢測、傳感采樣、傳感保護(hù)的電源技術(shù)漸成趨勢，現(xiàn)在我們就來談?wù)動糜谑Ｓ嚯娏魈綔y器中的電流傳感器。
電流傳感器工作原理
電流傳感器可以測量各種類型的電流，從直流電到幾十千赫茲的交流電，其所依據(jù)的工作原理主要是霍爾效應(yīng)原理。
當(dāng)原邊導(dǎo)線經(jīng)過電流傳感器時，原邊電流IP會產(chǎn)生磁力線，原邊磁力線集中在磁芯氣隙周圍，內(nèi)置在磁芯氣隙中的霍爾電片可產(chǎn)生和原邊磁力線成正比的，大小僅為幾毫伏的感應(yīng)電壓，通過后續(xù)電子電路可把這個微小的信號轉(zhuǎn)變成副邊電流IS，并存在以下關(guān)系式： IS* NS= IP*NP
其中，IS—副邊電流；
IP—原邊電流；
NP—原邊線圈匝數(shù)；
NS—副邊線圈匝數(shù)；
NP/NS—匝數(shù)比，一般取NP=1。
電流傳感器的輸出信號是副邊電流IS，它與輸入信號（原邊電流IP）成正比，IS一般很小，只有10~400mA。如果輸出電流經(jīng)過測量電阻RM，則可以得到一個與原邊電流成正比的大小為幾伏的電壓輸出信號。
而剩余電流式電氣火災(zāi)探測器就是采用電流傳感器的霍爾效應(yīng)原理，來探測電氣線路中的漏電流大小，來測定火災(zāi)發(fā)生的可能性。所謂漏電，就是線路的某一個地方因?yàn)槟撤N原因（自然原因或人為原因，如風(fēng)吹雨打、潮濕、高溫、碰壓、劃破、磨擦、腐蝕等）使電線的絕緣或支架材料的絕緣能力下降，導(dǎo)致電線與電線之間（通過損壞的絕緣、支架等）、導(dǎo)線與大地之間（電線通過水泥墻壁的鋼筋、馬口鐵皮等）有一部分電流通過，這種現(xiàn)象就是漏電。 當(dāng)漏電發(fā)生時，漏泄的電流在流入大地途中，如遇電阻較大的部位時，會產(chǎn)生局部高溫，致使附近的可燃物著火，從而引起火災(zāi)。此外，在漏電點(diǎn)產(chǎn)生的漏電火花，同樣也會引起火災(zāi)。
剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器有以下分類：
1、非獨(dú)立式探測器 能探測剩余電流，并在該剩余電流達(dá)到設(shè)定值時輸出一個報警信號（電信號或機(jī)械信號）。它必須與監(jiān)控設(shè)備連用。
2、獨(dú)立式探測器 能探測剩余電流，并在該剩余電流達(dá)到設(shè)定值時發(fā)出一定強(qiáng)度的聲報警和光報警信號，并予以保持，直至手動復(fù)位；還應(yīng)有工作狀態(tài)指示燈和自檢功能。它可以單獨(dú)使用。
剩余電流式電氣火災(zāi)探測器的用途
常見的相與相間發(fā)生短路可以產(chǎn)生很大電流采用開關(guān)保護(hù)，而發(fā)生人體觸電、線路老化而導(dǎo)致的電泄露產(chǎn)生的火災(zāi)以及設(shè)備的接地故障都是由于漏電流所造成，一般都在30mA-3A,這些值很小，傳統(tǒng)開關(guān)所無法進(jìn)行保護(hù)而必須采用對剩余電流進(jìn)行監(jiān)測并進(jìn)行保護(hù)動作的裝置來進(jìn)行。剩余電流監(jiān)測裝置(剩余電流互感器+控制主體)是防止電擊、電氣火災(zāi)以及設(shè)備損壞的有效措施。
