直流大电流测量技术应用探究

摘要：　以直流大电流测量技术的应用为研究对象，首先针对传统意义上应用较为广泛的电阻量具测量方式进行简要分析，进而研究电子互感器装置在直流大电流测量中的应用问题，最后说明霍尔传感器装置在直流大电流测量中应当注意的几点问题，围绕直流大电流测量技术的应用问题展开较为详细的分析与阐述，旨在于引起相关工作人员的特别关注与重视。

关键词：　直流大电流；电阻量具；霍尔效应；应用

1　电阻量具在直流大电流测量中的应用分析

借助于电阻量具进行直流电流测量可以说是整个整理大电流测量技术研究与应用领域中应用最为成熟且传统的方式之一。从工作原理的角度上来说，此种测量方式能够依据被测定直流线路电流流经已知电阻过程当中对于直流线路电压数值的确定方式实现对直流线路电流数值的判定。在当前技术条件支持下，直流大电流测量过程当中所涉及到的电阻量具形式基本可以划分为以下两种类型：一种类型为标准电阻量具装置；另一种类型为分流器电阻量具装置。在实践作业过程当中，通过利用分流电阻量具装置所测定的直流线路电流数值需要在标准电阻量具装置所测定试验室标准的基础之上进行精确性校验，以此种方式确保直流大电流测量数据的真实性与可靠性。

从制备材料的角度上来说，现阶段专用电阻量具的制备材料主要体现为锰铜合金，即借助于锰铜合金原材制备低欧姆四端电阻。在应用此种电阻量具装置进行直流大电流测量作业的过程当中，被测定直流线路在额定输入电流参数、额定输入电压参数以及额定电阻参数之间始终保持着一定的对应关系，即在输入电流参数取值为零值状态的情况下，被测定直流线路的额定电阻参数=额定输入电压参数/额定输入电流参数。而若直流线路电位端钮之间的电压降用补偿法进行测定处理，则此种状态下的额定输入电流参数=额定输入电压参数/额定电阻参数。基于以上分析不难判定：从实践应用的角度上来说，在借助于具有有效限制的电阻量具进行直流线路电压数值测定的基础之上，对于被测定直流线路电流参数的获取应当按照如下方式进行：即直流线路电流参数=电压参数/额定电阻参数×（1＋电阻两句输出电阻参数/电阻参数）。在此过程当中需要特别注意的一点在于：一般情况下，电阻量具输出电阻参数的去植树值需要在额定输入电流取值为零的情况下予以确定，以此确保直流大电流测量数值的真实性与可靠性。

2　直流互感器在直流大电流测量中的应用分析

应用直流互感器装置实现对直流电流反应目的的工作原理在于：直流互感器装置需要建立在交流磁势平衡被测定直流磁势的前提条件之下所实现的。从这一角度上来说，在直流互感器的作业过程当中，其能够借助于对被测定电流的有效改变，达到合理调节与控制带铁芯扼制线圈感抗作用力的目的，在此过程当中也就能够发挥对辅助交流电磁电路所对应的电流的合理改变，进而实现对电子互感器测定直流电流大小数值的有效反应。基于以上有关直流互感器装置测定直流电流工作原理的分析，结合现阶段技术条件的支持情况，通常由两个完全一致的闭合铁心共同构成一个完整的直流电流互感器装置。特别需要注意的一点在于：从直流互感器装置的组成结构角度上来说，以上两个闭合铁心分别需要配备两个绕组装置。按照绕组装置应用目的差异性划分为原方绕组装置以及副方绕组装置这两中类型。在直流互感器装置测定直流电流数值大小的过程当中，原方绕组装置需要以串联的方式实现与被测定直流电路的有效连接。一般来说，按照串联方式连接的称之为副方绕组串联直流互感器，而按照并联方式连接的称之为副方绕组并联直流互感器）的方式连接至辅助交流电路当中（副绕组串联直流互感器装置的接线示意图基本如下图1所示）。从实践应用当中不难发现：受到副方绕组装置与辅助交流电路连接方式的差异性因素影响，所形成的以上两种类型直流互感器装置在静态与动态特性方面均有着较为明显的差异性。在当前技术条件支持下，副方绕组串联直流互感器装置主要应用于对直流线路电流大小的测定作业，而副方绕组殡殓直流互感器装置则主要应用于对直流线路电压大小的测定作业。

在此过程当中还需要特别注意一点问题，即在直流互感器装置的正常运行过程中，补偿绕组中直流电流的供给方式问题。在现阶段技术条件支持下，可以采取由副方整流后输出电流供给或是由另一侧直流电源供给的方式予以实现。相关应用实践研究结果同时显示：对于现阶段应用较为普遍的100kA～200kA单位直流互感器装置而言，在系统所设定的50％～110％额定电流范围当中，其所测定直流线路电流数值的准确性仅能够达到0.2～0.5级，精确性较差。与此同时，直流互感器装置在实践应用过程当中也极易受到外磁场作用力的影响，导致测定电流数值误差问题进一步加大。然而在应用直流互感器装置进行直流电流测定的过程当中，其同样表现出了较为稳定的性能优势，且功率消耗较小，对于较大负载作用力的承受性较高，现阶段多应用于工业测量领域中的直流大电流测量作业。

3　霍尔传感器在直流大电流测量中的应用分析

在当前技术条件支持下，建立在霍尔效应工作原理基础之上的传感器装置基本可以分为两种类型：第一种类型为磁平衡式霍尔传感器装置（即俗称的闭环传感器装置）；第二种类型为直放式霍尔传感器装置（即俗称的开环传感器装置）。从实践应用的角度上来说，以磁平衡式，即闭环传感器装置在应用于直流大电流测量过程中的准确性较高，温漂较小。但不容忽

视的一点在于：同一般意义上的直放式，即开环传感器装置相比，闭环传感器装置在直流大电流测量中的应用成本较高，体积较大且耗电量比较显著。

下图2显示的是具备两个独立运行的霍尔变化器下直流大电流测量装置所对应的测量电路示意图。如图2，不难发现：在整个霍尔传感器测量装置的铁心当中包含有两个间隔距离数值完全一致的气隙，气隙中间空隙位置防止有霍尔变化器装置。从这一角度上来说，如果这两个霍尔变化器装置所对应的磁轴方向与气隙中磁感应强度的方向表现为一致性状态，则意味着霍尔变化器所对应的输出电压参数与气隙中磁感应强度指标以及磁场强度指标表现为正比例相关关系。与此同时，在气隙较小且分布均匀的情况下，霍尔变化器所对应的输出电压参数同气隙中的磁位降数值呈现出正比例相关关系。特别需要注意的一点在于：若两个分段铁心的磁阻参数低于气隙磁阻参数，则在铁心参数的合理选择前提下，这两个霍尔变化器装置所输出电压的总和就基本与被测定电流保持一致性状态。

4　结束语

通过本文以上分析不难发现：在当前技术条件支持下，直流大电流测量技术在科研实验以及工业生产中均有着极为深远的应用价值。按照直流大电流测量数据应用领域的差异性划分，对于测量数据的精确性也有着一定的差异性。一般情况下，计量用对于直流大电流测量数据的精确性要求最高，控制保护用对于直流大电流测量数据的精确性要求中等，监视用对于直流大电流测量数据的精确性要求较低。从实践应用的角度上来说，直流大电流测量技术已成为现阶段电磁测量技术研究领域中尤为关键的组成部分之一。总而言之，本文针对有关直流大电流测量技术的应用相关问题做出了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。