FTU馈线终端装置中电流传感器的选择

FTU(Feeder Terminal Unit )

中文名称为：馈线终端装置 , 配电开关监控终端

馈线：配网节点相连接的支路，配网中的支路的统称

安装位置：配电室或馈线上的智能终端设备, 按照场景，一般安装在馈线所在的电线柱上。

功能作用：常常集成DTU功能；用于测量馈线的三相参数，监控，保护配电系统中的馈线，与配电自动化主站通信，执行主站对馈线及其终端设备的调节和控制，集成电机控制单元，通过传输杆，控制馈线的高压开关。

这些馈线开关指的是户外的柱上开关，例如10kV线路上的断路器、负荷开关、分段开关等。其馈线终端一般有主控单元（下图左侧），蓄电池管理单元（负责充放电管理）以及蓄电池组成。

随着国内配电网的建设，基于FTU的馈线自动化技术大力发展，其标准化和集成化 得到提高，经济建设及产业升级让客户对用电用能提出了更高的需求，与此同时物联网技术的发展使得配电物联网得到推广，伴随的是接入主站的终端设备越来越多，主站的数据 处理压力大增，系统设备的运维难度也越来越大；在电网正常运行时，FTU通过取能电容采集线路电压对后备电源进行供电，保证深度融合断路器和FTU正常运行。

后备电源监控系统依据后备电源的单体电芯电压、电芯温度、单体剩余容量、内阻、内部温度以及充放电电流等监测数据设定值的对比情况自主投切后备电源，保护后备电源不受损害，并将处理信息和运行状态通过网口104规约上送给FTU监控系统。

FTU的电源设计是非常重要的，需要给储能电机，跳闸线圈和合闸线圈以及FTU本身供电，保证电源失去的时候实现几次跳合闸（主要是重合闸和故障隔离）。24V蓄电池由两个12V电池串联而成，其正常工作时在浮冲状态，当交流电源失去时，切换为备用输入，升压到DC24V/48V/220V给FTU，操作机构的储能电机/跳合闸线圈供电，保证连续运行。弹簧机构的跳合闸线圈的功耗一般为24V/16A; 48V/8A。持续时间1s，要求电源管理模块有很高的短时输出能力。

为了能够更精确的检测电源模块中电流的数据，需要选择一款合适的电流传感器，针对16A和8A的测量值，一般会选用30A和20A量程的电流传感器，目前比较通用的产品是选用交流的霍尔电流传感器来测量电流，但是更好的方案是使用直流电流传感器来测量，可以提高一倍灵敏度，我们可以看一下下面选型表中2个20A量程的芯片，直流型号产品比交流型号灵敏度高一倍。

在选择霍尔电流传感器时，选择芯片的各项参数会影响到在电路中的使用。我们以国内常用的CH701系列产品为例，来解释一下霍尔电流传感器的各项参数：

在以上产品型号说明中：

CH701是厂家定义的型号。

厂家定义的型号后边的2位数字，表示使用的峰值电流。例如30,表示使用的峰值电流最大到30A，超过这个值的电流，线性度就会有很大的变化，不能满足精确测量。

电流值后面的参数，是输出电压的模式，这里的A，表示0电流输入时，输出电压是VCC的一半，比如VCC是5V，0电流输出时就是2.5V，VCC是5.04V，0电流输出电压就是2.52V。有些客户使用时没有一个稳定的VCC电压，但是要求0电流时输出电压固定，可以选择B或C的模式，这样0电流时，输出电压固定为2.5V/0.5V（B模式）或者1.65V/0.33V（C模式）。

在后面的一个参数，是选择双向或者单向测量，交流电路的测量要选用双向即B，直流电路测量，为了有更高的灵敏度，一般选择单向即U。为了订货方便或者通用，直流使用时也可以选用双向B。

再后面一位参数，表示给霍尔芯片的供电电压VCC，这个可以根据使用者电路中的供电情况来选择，如果使用3.3V供电，选择3，如果选用5V供电，选择5。

只有选到了合适的电流传感器，才能够更准确的测量电路中的电流。

本文参考如下文章：

霍尔传感器芯片该如何选型

霍尔电流传感器的磁芯和芯片是如何选择的

光伏并网逆变器中霍尔电流传感器的选择

储能双向变流器（PCS)设备中的电流检测方法

      用霍尔电流传感器搭建的纯硬件过流保护电路

     设备设计者为何应考虑将霍尔效应传感器芯片用于电机控制

     几种电流检测方式的介绍

了解更多电力电子信息，请关注公众号