传统检测直流系统绝缘的方法主要有：电桥平衡法和低频探测法两种。但是两者均存在若干难以克服的缺陷。所以早在2004年中国电力科学研究院就正式发布的DL-T856-2004 《电力用直流电源监控装置规范》一文的附录A.3.g款明确规定：“检测馈线支路数应大于32路，采用传感器，应减少支路电容影响，安装方便”。

本文就将支路漏电流检测所使用的漏电流传感器的方案进行探讨，并提出：(1)智能自检功能对一个安全监测器件重要性。(2)集约化，模块化、小型化将是电力工程直流电源设备未来的发展方向。

一、传统的主要有电桥平衡法和低频探测法的回顾

1.电桥平衡法实现的绝缘监测装置被广泛使用，但它不能检测直流系统正、负极绝缘同等下降时的情况;绝缘监测装置即使报警，也不能直接得到系统对地的绝缘电阻大小。

2.低频探测法能检测的接地电阻受直流系统对地分布电容的制约，而且低频交流信号容易受外界的干扰，另外注入的低频交流信号会增大直流系统的电压纹波系数。

综上所述，传统的电桥平衡法和的低频探测法均存在若干难以克服的缺陷。

二、馈线支路漏电流检测方案

1. 馈线支路漏电流的产生

当出现正负绝缘都降低的时候，线路中将出现明显的不成比例关系的漏电流。如下图(1)所示。


随着各个支路绝缘度的进一步降低，漏电流也将不成比例的变大。如果不能及时准确的检测出漏电流的大小，并在预设的安全阈值点上给出报警信号，那将对整个电力系统带来极大的安全隐患。

2. 馈线支路漏电流检测的总方案

根据DL-T856-2004 《电力用直流电源监控装置规范》一文的附录A.3.g款明确规定：“检测馈线支路数应大于32路，采用传感器，应减少支路电容影响，安装方便”

图(2)给出了支路绝缘检测方案的大致结构图


单片机通过多路开关将不同支路漏电流传感器的输出电压采集进来，在绝缘主模块需要的时候将采集的数据发给主模块。

由此可见，漏电流传感器是决定性的器件。

三、漏电流传感器选择的探讨

1.目前馈线支路漏电流检测主要使用直流漏电流传感器的方案。如下图(3)所示：

可以看到目前的直流漏电流传感器：导轨式安装，穿线式测量，体积较大。

详细查阅某主流应用型号的相关规格书和实际使用过程中，发现如下不足：

· 精度，线性度较差

· 功耗较大

· 温漂较高，且工作温度范围较窄，只能在-10～70度之间工作

· 响应时间较慢

· 只能测直流分量

· 模块体积较大，不利于模块化、数字化发展方向发展

· 无自检功能，维修、排除故障成本巨大

2.　Magtron RCMU

在智能化，集约化，模块化，小型化的行业升级大背景下，减小现在电力工程直流电源设备的体积，提高能量密度，实现降本，提效已经是一种趋势。

Magtron为满足这样的技术发展要求和结构设计要求，推出了具有自检功能，高精度，低功耗，超小尺寸(26mm*23mm*12mm)，PCB安装，免穿线的智能AC/DC漏电流传感器RCMU101SM系列产品。具体细节如下：

· 安全自检(Self-check)功能，安规件级别

· 漏电流检测范围AC/DC 0mA~500mA

· 内置单芯片集成方案

· 超小体积，PCB安装

· Type B的RCMU

· DC~700Hz频率范围

· 全温区高线性度、高精度

· 单电源供电

· 输出应用电路简单

四、 智能自检功能对一个安全监测器件重要性

作为一个安全监测器件，只有在保证安全监测器件本身是功能正常的情况下，才能对整个系统提供安全监测。所以自检功能必不可少!

MAGTRON RCMU101SM系列产品自检功能简介：


在每次上电过程中，将Check脚置高电平3.3V<5v(在系统的mcu中预制此程序，自动执行)，器件内部将自己模拟出一个50ma的漏电，此时vout值将从原来2.5v跳变成2.7v±0.05v，从而判断rcmu器件正常，将check脚置低，器件进入正常漏电检测模式。< p=""> <5v(在系统的mcu中预制此程序，自动执行)，器件内部将自己模拟出一个50ma的漏电，此时vout值将从原来2.5v跳变成2.7v±0.05v，从而判断rcmu器件正常，将check脚置低，器件进入正常漏电检测模式。<>

五、集约化， 模块化和小型化的RCMU

Magtron RCMU101SM系列漏电流传感器，除了采用单SOC芯片方案实现了高度集成化，小型化(26mm*23mm*12mm)，还对器件的外观和结构也做了别具匠心的设计,如图(5)所示：

该产品使用全球首发的单SOC芯片设计，拥有独特的数字化编程，高线性度及智能化校正，独特的SELF-CHECK自检测功能，更可检测低至6MA交直流漏电等特点，完全符合电力工程直流电源设备的检测要求。

六、总结

Magtron基于iFluxgate技术的SoC芯片方案所推出的RCMU101SM系列漏电流传感器，使得电力工程直流电源设备减小体积，提高能量密度，实现降本，提效模块化设计成为可能。

RCMU101SM系列漏电流传感器的推出，会大幅度降低电力工程直流电源设备系统资源整合的成本。顺应国家电网要求的，电力工程直流电源设备系统的智能化，集约化，模块化、小型化的发展方向。


Magtron是All Programamble PGA Sensor、磁电传感SoC的全球领先企业，致力于实现新一代更智能的、高功率密度和 定制 化的磁电传感系统方案。在整个行业向工业物联网和传感智能化的大趋势推动下，Magtron的创新技术Quadcore，RCMU，iShunt等创新技术使得磁电传感，特别是电流传感器应用既高度集成易用，同时实现高功率密度化，也首次实现传感器高速软件化。