低压配电柜
低压配电柜直流供电系统的隔离当控制装置和电子电气设备的内部子系统之间需要相互隔离时,它们各自的直流供电电源间也应该相互隔离,低压配电柜其隔离体例如下:低压配电柜***种是在交换侧使用隔离变压器,如图2(a)所示;低压配电柜第二种是使用直流电压隔离器(即DC/DC变换器)。2.2低压配电柜模拟信号丈量系统的隔离对具有直流分量和共模噪声干扰比较严重的场合,在模拟信号的丈量中必须采纳法子,使输入与输出完全隔离,彼此绝缘,消除噪声的耦合。隔离对系统有如下益处:——避免模拟系统干扰,尤其是电力系统的接地干扰进入逻辑系统,致使逻辑系统的工作紊乱;——在紧密丈量系统中,避免数字系统的脉冲波动干扰进入模拟系统,尤其是前置放大部分,因为前置放大部分的信号很是微弱,较小的骚扰波动信号就会把有用信号淹没。2.2.1高电压、大电流信号的隔离高电压、大电流信号采取互感器隔离,其***噪声的原理与隔离变压器类似,这里不再赘述。互感器隔离的应用。2.2.2微电压、微电流信号的隔离微电压、微电流模拟信号的隔离系统相对来说比较复杂,既要斟酌其精度,频带宽度的因素,又要斟酌其代价因素。一般情况下,对较小量的共模噪声,采取差动放大器或仪表放大器就可以够取得良好的效果,但对具有较大量的共模噪声,且丈量精度要求比较高的场合,应该选择高精度线性隔离放大器,如BB公司的ISO106,其主要参数如下:——低压配电柜交换耐压35kV/1min,60Hz;——直流耐压495kV;——冲击耐压8kVPK/10s;——非线性误差0.007%;——隔离噪声***比交换130dB,直流160dB。ISO106的***参数,使其大量地应用于紧密丈量系统中,线性隔离放大器的应用如图3(b)所示。2.3模拟信号控制系统的隔离如前所述,模拟信号控制系统的隔离与模拟信号丈量系统的隔离类似,即交换信号一般采取变压器隔离,直流信号一般采取直流电压隔离器或线性隔离器隔离。3数字电路的隔离与模拟系统类似,一套控制装置,或一台电子电气设备,通常所包含的数字系统有:数字信号输入系统,数字信号输出系统。数字量输入系统主要采取脉冲变压器隔离,光电耦合器隔离;而数字量输出系统主要采取光电耦合器隔离,继电器隔离,个别情况也可采取高频变压器隔离。3.1光电耦合器隔离这种隔离体例是用光电耦合器把输入信号与内部电路隔离开来,或是把内部输出信号与外部电路隔离开来。目前,大大都光电耦合器件的隔离电压都在2.5kV以上,有些器件达到了8kV,既有高压大电流大功率光电耦合器件,又有高速高频光电耦合器件(频率高达10MHz)。经常使用的器件如:4N25,其隔离电压为5.3kV;6N137,其隔离电压为3kV,频率在10MHz以上。3.2脉冲变压器隔离脉冲变压器的匝数较少,而且一次绕组和二次绕组分袂绕于铁氧体磁芯的两侧,这种工艺使得它的散布电容特小,仅为几个pF,所以可作为脉冲信号的隔离元件。脉冲变压器传递输入、输出脉冲信号时,不传递直流分量,因而在微电子手艺控制系统中取得了普遍的应用。一般地说,脉冲变压器的信号传递频率在1kHz~1MHz之间,新型的高频脉冲变压器的传递频率可达到10MHz。图5(a)是脉冲变压器的示意图。脉冲变压器主要用于晶闸管(SCR)、大功率晶体管(CTR)、IGBT等可控器件的控制隔离中。图5(b)是脉冲变压器的应用实例。3.3继电器隔离继电器是经常使用的数字输出隔离元件,用继电器作为隔离元件简单实用,代价低廉。图6是继电器输出隔离的实例示意图。在该电路中,通过继电器把低压直流与高压交换隔离开来,使高压交换侧的干扰无法进入低压直流侧。4模拟低压配电柜电路与数字电路之间的隔离一般地说,低压配电柜模拟电路与数字电路之间的转换通过模数转换器(A/D)或数模转换器(D/A)来实现。可是,若不采纳一定的法子,数字电路中的高频振荡信号就会对模拟电路带来一定的干扰,影响丈量的精度。为了***数字电路对模拟电路带来的高频干扰,一般须将模拟地与数字地分隔布线,拜见图7(a)。这种布线体例不克不及完全排除来自数字电路的高频干扰,要想排除来自数字电路的高频干扰,必须把数字电路与模拟电路隔离开来,经常使用的隔离体例是在A/D转换器与数字电路之间插手光电耦合器,把数字电路与模拟电路隔离开,拜见图7(b)。但这种电路还不克不及从底子上解决模拟电路中的干扰问题,仍然存在着一定的缺陷,这是因为信号电路中的共模干扰和差模干扰没有取得有效的***,对高紧密丈量的场合,还不克不及满足要求。低压配电柜对具有严重干扰的丈量场合,可采取图7(c)所示的电路。在该电路中,把信号领受部分与模拟措置部分也进行了隔离,因为在前置措置级与模数转换器(A/D)之间插手线性隔离放大器,把信号地与模拟地离隔,同时在模数转换器(A/D)与数字电路之间采取光电耦合器隔离,把模拟地与数字地离隔,这样一来,既避免了数字系统的高频干扰进入模拟部分,又阻断了来自前置电路部分的共模干扰和差模干扰。当然,这种系统的造价较高,一般只用于高精度的丈量系统中。数模转换(D/A)电路的隔离与模数转换(A/D)电路的隔离类似,因而所采纳的手艺法子也差不多,是数模转换(D/A)电路的隔离体例之一。)
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