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【原创】解读传感器如何发展

hengqwa

2010/08/30

常用设备综合讨论

解读传感器如何发展

传感器的出现，被誉为本世纪初高压电器制造业的一场革命。其数字化输出、网络化接线使得电网更安全、更环保、更利于一次设备乃至整个输配电系统的智能化。传感器与传统互感器相比有以下特点：

小信号传输代替大功率输出，互感器小型化、低功率化可使原先数十公斤甚至上吨的重量减小到几公斤。

光隔离代替油、气绝缘。独立式高压互感器一二次间采用光纤数字连接，光隔离代替复杂昂贵的油气绝缘系统，这是一个革命性变革，使得电压愈高，互感器的性价比愈高。

数字化输出替代模拟输出，便于后续网络连接和智能化处理，采用光纤传输，具有更强的抗电磁干扰能力。

网络数据共享代替多绕组并行接线。传感器单点测量数据可经由工业以太网传输，因而获得共享，在电站可省去大量的并行电缆。

应用情况

资料统计，我国目前大约有上百个单位从事新型传感器的试探性研发，初步形成供货能力的大约有十家左右，门类较为齐全，可全面供货的目前已经有3～5家。产品涉及10～800千伏,电流、电压、独立式、组合电器式等不同品种。

2004年起，有源传感器先于光学互感器进入市场应用，有源传感器高压侧将电流信号转换为数字信号经光纤传至地电位，像光学传感方案一样，实现了高低压之间的光隔离绝缘，加之便于工业化批量生产，已成为占主导地位的互感器种类。

同一时期，我国研发一种更加实用的“自励源”技术，从而有源式转变为一种“准无源”结构。这一方案可大幅度简化互感器，从根本上提高可靠性和寿命周期。

不久，一种适合电子式小功率分压的“等势腔”分压结构在我国出现，它具有很高的绝缘安全性和测量精度指标，因而可以替代传统依靠油、气绝缘的互感器。该技术特别适合于高压、特高压分压器结构的干式化，是一种出自我国的新型电子式电压互感器。

为了克服测量性能易受温度、震动应力的影响，目前，光学方案已经由环状磁光玻璃改进为一种光纤式传感器，使得光学方案登上了一个新的技术平台，更加接近实用要求，这类被称为光纤式的电子互感器已经有少量试用，需要进一步克服结构复杂和造价过高问题。

应用面临的主要问题

传感器改变了原有的装配应用方式，例如微电子器件被前移至户外环境的高压线、隔离刀闸、断路器等强干扰源附近，必须经受恶劣气候条件以及不规则强电磁干扰的考验，所以目前传感器研发和应用中面临的主要问题是：电磁干扰防护、通信差错控制、可靠电源方式以及适应户外环境，如果措施不当，易引发信号失效、保护误判、锈蚀老化等。

解决这些问题，我们需要尽快完善试验、检验相关标准，促进传感器下一步研发的关注点向高可靠、高稳定方向倾斜。

未来研发方向

传感无源化：由于无源传感方式具有技术优势，独立式ECT传感部件将趋向于无源化，这包括有源式传感器将通过摆脱对外源的依赖，实现自供电，走向准无源化，由此，传感器平均寿命周期将会达10年以上。
经过一系列传感器的脉理，我们熟知了传感器的发展趋势，在未来的世界里，传感器的发展，人人可以见得.

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