德國(guó)隔離器KNICK P42000 / P41000 地鐵饋線保護(hù)的哨兵

德國(guó)knick隔離器在中科院強(qiáng)磁場(chǎng)研究所水冷線圈的應(yīng)用

:王工
同號(hào)
      449147851
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中科院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心簡(jiǎn)介：

國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)立項(xiàng)的“十一五”國(guó)家重大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目。
建設(shè)周期5年，建成后將與美、法、荷、日并列成為世界五大穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心之一。
關(guān)鍵技術(shù)：
o高功率強(qiáng)磁場(chǎng)水冷磁體的設(shè)計(jì)與研制；
o高穩(wěn)定度直流大功率電源的設(shè)計(jì)與研制；
o大口徑超導(dǎo)磁體的設(shè)計(jì)與研制；
o針對(duì)特定科學(xué)目標(biāo)的用戶(hù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

隔離器選型要求：


1、中央控制系統(tǒng)：采用優(yōu)良設(shè)備對(duì)磁體進(jìn)行控制和安全保護(hù)，同時(shí)為實(shí)驗(yàn)裝置提供管理平臺(tái)和為實(shí)驗(yàn)用戶(hù)提供測(cè)量和數(shù)據(jù)服務(wù)等。
2、電壓測(cè)量目的：對(duì)磁體安全的保護(hù)，采用考察磁體線圈測(cè)量電阻與標(biāo)定電阻的偏離度來(lái)反映磁體是否異常，電阻的計(jì)算需要電壓、電流、溫差等參數(shù)，電壓是其中之一。
3、電壓測(cè)量要求：適應(yīng)直流電壓雙向變化（雙向輸入），對(duì)測(cè)量電壓進(jìn)行隔離（隔離等級(jí)1500V以上），獲得標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)（壓入/壓出，一般0~±10V），精度0.1%以上，響應(yīng)時(shí)間ms級(jí)。

Knick 對(duì)應(yīng)型號(hào)選用：



P40000 直流高壓系列：
高輸入到電壓: up to 3600V
輸入電流: up to5A
高工作電壓: up to 3600V 
隔離電壓: up to 15000V（zui高20000V）
低誤差: 0.1 to 0.3 % 
緊湊設(shè)計(jì): 22.5 / 45.0 / 67.5 mm
共模抑制比: 150 dB TCMRR: 115 dB (1000 V/1μs）

德國(guó)knick P27000H1-S001 / P27000F1-S001 西門(mén)子的OEM型號(hào)

P27000H1-S001 是德國(guó)knick公司為德國(guó)西門(mén)子公司專(zhuān)門(mén)制定的OEM型號(hào)，是標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的設(shè)置版本。

跟隨西門(mén)子的控制系統(tǒng)（DCS、PLC、SCADA）廣泛應(yīng)用于冶金、電力、交通、化工等場(chǎng)合，*了西門(mén)子系統(tǒng)在模擬信號(hào)接口兼容和電磁干擾方面的功能要求。

例如鋼廠的熱扎控制系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)上千個(gè)傳感器和伺服閥，各種控制開(kāi)關(guān)點(diǎn)，這成千上萬(wàn)個(gè)模擬信號(hào)，zui終都像人類(lèi)的神經(jīng)末梢傳來(lái)的生物電信號(hào)一樣匯集到"大腦"，西門(mén)子的控制器中（PLC、TDC、DCS單元等）。
為了不使這些微小模擬信號(hào)相互干擾、電壓疊加、高電壓高頻感性串?dāng)_，每一路信號(hào)在接入“大腦”之前，必須經(jīng)過(guò)knick隔離器的處理。如下圖：




為什么西門(mén)子在眾多品牌中，選用KNICk的產(chǎn)品呢，這是因?yàn)槠涠喾N優(yōu)點(diǎn)：

1、480種已經(jīng)校準(zhǔn)測(cè)量量程 （滿足現(xiàn)場(chǎng)多種輸出制式的傳感器）
2、5000V的隔離電壓，（保證您弱電系統(tǒng)的安全）
3、0.08%的轉(zhuǎn)換精度，（精密微小信號(hào)轉(zhuǎn)換精度的保障）
4、通用寬范圍供電：20-253V AC/DC
5、齊全的認(rèn)證和測(cè)試：EN 102042.3、EN 61140、GL等核電及船級(jí)認(rèn)證

P27000H1-S001在鋼廠的使用數(shù)量十分巨大，一個(gè)傳感器后端都要連接一塊傳感器，完成諸如壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、電信號(hào)、流量、等物理量的檢測(cè)，以一個(gè)控制柜80片的計(jì)算量，一個(gè)中型軋鋼線控制室中至少會(huì)有10-15臺(tái)控制柜，這樣下來(lái)，一個(gè)車(chē)間就會(huì)用到上千片P27000隔離放大器。

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛，地鐵已不是北京、上海這些大城市的，南京、武漢、長(zhǎng)春、廣州、杭州各地地鐵項(xiàng)目與乳后春筍一般冒了出來(lái)。由于地鐵牽引供電大多使用直流供電，所以地鐵的推廣也給直流斷路保護(hù)行業(yè)帶來(lái)了光明。

要介紹所謂的直流斷路原理，應(yīng)首先介紹一下地提的接觸網(wǎng)供電系統(tǒng)，如下圖：




一個(gè)直流配電站，分為進(jìn)線柜、饋線柜、負(fù)極柜，分別起到直流引入、直流配送、電流回流的作用。北方大多采用750V直流、而上海則采用1500直流供電。這么大的直流，對(duì)其監(jiān)控和故障時(shí)的事故及時(shí)處理成為直流變電站的首要任務(wù)。




目前，直流保護(hù)和錯(cuò)誤預(yù)盼的種類(lèi)如下：

1．饋線柜：
a．大電流脫扣保護(hù)（over-current protection）；
b．電流上升率保護(hù)（di/dt protection）；
c．定時(shí)限過(guò)流保護(hù)（definite-time over-current protection）；
d．低電壓保護(hù)（under-voltage protection）；
e．雙邊聯(lián)跳保護(hù)（transfer intertrip protection）；
f．接觸網(wǎng)熱過(guò)負(fù)荷保護(hù)（cable thermal overload protection）；
g．自動(dòng)重合閘（automatic re-closure）。
2． 進(jìn)線柜：
a．大電流脫扣保護(hù)（over-current protection）；
b．逆流保護(hù)（reverse current protection）。
3．負(fù)極柜：
a．框架保護(hù)（frame fault protection）。
4. 軌道電壓限制裝置
a. 軌道電壓限制保護(hù)

對(duì)于這些要素判斷，都取決于對(duì)饋線線路的直接測(cè)量，而1500V的高直流電壓，只有KNICK生產(chǎn)的P42000/P41000系列隔離器能夠經(jīng)受得起：

1、3600工作電壓直接接入
2、zui高2萬(wàn)伏的隔離測(cè)試電壓
3、T90小于0.1秒
4、高共模抑制比

目前knick這款高壓隔離器，已經(jīng)為德國(guó)西門(mén)子、瑞士賽雪龍功罪在地鐵配電中的標(biāo)準(zhǔn)配置。