在我的从业经历中,有连续烧了几个电流互感器的经历。其原因是高频升压变压器的二次高压包绝缘效果不行,二次电压上升到一次电压之后,高压包匝间击穿,导致一次电流迅速增加,形成短路电流,使得互感器的磁芯饱和,最终烧坏了电流互感器。
从以下几方面排查一下电流互感器老烧的问题:
采用DFMEA方法,对负载所有可能发生的的瞬间电流做一些深入的分析和测量,
包括设备(如电机)的启动电流,发生故障时的电流,比如短路,电机堵转等等,分析一下这些瞬间电流的波形,峰值和持续时间(有条件可以实际测试),根据这些分析或者测试评估是否在互感器的承受范围之内。同时评估一下设备的保护机制(比如过流保护、过压保护、短路保护等)的保护阈值是否合理,响应速度是否够快,保护是否及时等。
负载的最大平均工作电流,是否超过电流互感器的额定电流,
必须要降额使用,一般在50%的额度内使用,比如额定100A的电流互感器,最大的一次平均电流允许为50A。
互感器二次侧的采样电阻靠近互感器安装,
避免线路老化导致电阻连接不良形成二次开路,损坏互感器。
另外一个可靠性设计的小技巧是采样电阻可以用两个电阻并联得到
比如1欧的采样电阻,不妨用两个2欧的电阻相并联得到。一个电阻损坏,或者老化接触不良,另外一个还能工作,最多使得测量的电流翻倍,不至于损坏互感器。这样做的好处在于,如果一个电阻损坏的概率是千分之一,两个同时失效的概率就是百万分之一,即1ppm。
我们考虑产品的6sigma品质时,DFMEA,降额使用以及元器件失效和寿命分析,加速老化试验等可靠性设计的方法都应该充分利用起来。