Global site

Strona ABB używa ciasteczek (cookies). Pozostając na stronie wyrażasz zgodę na używanie ciasteczek zgodnie z naszą polityką. Więcej

Często zadawane pytania — czujniki FOCS

Poniżej zostały omówione najczęściej zadawane pytania dotyczące czujników FOCS.

Informacje ogólne


Jaka jest zasada pomiaru?

Czujniki FOCS firmy ABB to wyjątkowe produkty do światłowodowego pomiaru prądu wykorzystujące efekt Faradaya zachodzący w światłowodzie.

Włókno czujnika otacza szyny wiodące prąd. Efekt Faradaya to zjawisko polegające na tym, że w otoczeniu takim, jak szkło, spolaryzowane kołowo (w lewo i prawo) fale światła przemieszczają się z różną prędkością, jeśli zostanie przyłożone pole magnetyczne o kierunku zgodnym z rozchodzeniem się fal. W wyniku tego powstajeprzesunięcie faz pomiędzy tymi falami.

Dwie fale światła o prostopadłych liniowych polaryzacjach przemieszczają się z modułu optoelektronicznego, w którym znajduje się półprzewodnikowe źródło światła, za pośrednictwem światłowodu łączącego do jednostronnie zakończonego światłowodu pomiarowego umieszczonego wokół szyny pradowej. Do pomiaru prądu stałego o dużym natężeniu wystarczy z reguły pojedyncza pętla. Na wejściu światłowodu pomiarowego światłowodowy opóźniacz fazy przekształca prostopadłe fale liniowe na spolaryzowane kołowo (lewo i prawo skrętne). Fale koliste przechodzą przez pętlę światłowodu czujnika, są odbijane na jej końcu i wracają do wejścia pętli. Następnie ma miejsce ich ponowne przekształcenie w fale prostopadłe spolaryzowane liniowo. 

Jako, że fale koliste przechodzą przez światłowód czujnika z nieco innymi prędkościami, w przypadku przepływu prądu stałego I dla dwóch powracających fali światła występuje przesunięcie faz. Przesunięcie faz jest proporcjonalne do całki krzywoliniowej pola magnetycznego wzdłuż światłowodu czujnika, w związku z czym stanowi bezpośredni czynnik, który można wykorzystać do pomiaru prądu.

Jako, że w przypadku przepływu prądu stałego I fale koliste przechodzą przez światłowód czujnika z nieco innymi prędkościami, dla dwóch powracających fal światła występuje przesunięcie faz. Przesunięcie faz jest proporcjonalne do całki pola magnetycznego wokół szyn wzdłuż pętli zamkniętej światłowodu czujnika, w związku z czym może być wykorzystane do pomiaru prądu. 

Powracające fale spotykają się w module optoelektronicznym. Procesor sygnałów przekształca następnie optyczne przesunięcie faz na sygnał cyfrowy. Ważną zaletą pętli czujnikowej wykorzystującej odbicie jest poza prostotą konstrukcji fakt, że sygnał czujnika jest w dużym stopniu odporny na zakłócenia mechaniczne, takie jak wstrząsy i wibracje. Przesunięcie faz spowodowane efektem Faradaya, podwaja się podczas przepływu fali w obu kierunkach, a różnice faz spowodowane przez zakłócenia mechaniczne są odwzajemnione i się niwelują.

Technologia optoelektrycznego obwodu wykrywania jest tą samą, którą wykorzystuje się w światłowodowych żyroskopach i została wielokrotnie sprawdzona w wymagających systemach nawigacji. Żyroskopy światłowodowe wykorzystują do pomiaru prędkości obrotowej efekt Sagnaca występujący w przypadku dwóch rozchodzących się w przeciwnych kierunkach fal światła w pętli światłowodu.


Jaka jest dokładność pomiaru czujników FOCS?

Czujniki umożliwiają pomiar z dokładnością do 0,1% odczytu w zakresie od 1% do 120% prądu znamionowego.


Czy analiza rozkładu pola magnetycznego jest niezbędna do prawidłowego wyboru lokalizacji oraz umiejscowienia głowicy czujnika?

Nie. System jest odporny na zakłócenia elektromagnetyczne i nie wymaga centrowania magnetycznego.



Jaki jest minimalna rozdzielczość pomiaru?

Minimalna rozdzielczość pomiaru prądu stałego zależy od konfiguracji czujnika FOCS, np. dla typu 500 kA DC najniższa wartość wynosi poniżej 100 A.
Czujniki FOCS o niższych parametrach znamionowych charakteryzują się niższą rozdzielczością.


Mechaniczne


Czy równoległe szyny lub naroża szyn mają wpływ na dokładność pomiaru z użyciem czujnika FOCS?

Nie.

W jakiej odległości od szyny należy zamontować światłowód?

Obudowa głowicy czujnika jest montowana wokół szyny zbiorczej (nie są wymagane żadne roboty budowlane). Rozmiar obudowy wpływa więc na odległość światłowodu od szyny. Działanie czujnika nie zależy od jego odległości od szyny.


Jak trudna jest instalacja czujnika FOCS?

Instalacja jest prosta, ponieważ światłowód czujnikowy jest zamocowany w elastycznej powłoce będącej wzorem zastrzeżonym ABB. Przewód jest umieszczony w modułowej obudowie głowicy czujnika z żywicy epoksydowej wzmacnianej włóknem węglowym.
Instalację przeprowadza się poprzez montaż obudowy głowicy czujnika (dostarczona w częściach) wokół szyny prądowej i umieszczenie pojedynczej pętli światłowodu pomiarowego w obudowie. Nie ma możliwości ani potrzeby dotykania światłowodu pomiarowego ani manipulowania nim.
Optymalnym rozwiązaniem jest przeprowadzenie instalacji po odłączeniu wszystkich zasilań.


W jakim położeniu powinna zostać zamontowana głowica pomiarowa?

Optymalnym położeniem głowicy czujnika jest położenie na płaszczyźnie prostopadłej do szyny prądowej. Jednakże, ustawienie jej w położeniu innym niż prostopadłe nie powoduje negatywnych efektów.


Czy w celu przeprowadzenia instalacji wymagane jest zastosowanie specjalnej konstrukcji wsporczej?

Nie. Czujnik ma małe rozmiary i jest lekki. Z łatwością można go zamontować wokół szyny prądowej lub, jeśli zajdzie taka konieczność, przenieść go do innej lokalizacji.


Ile czasu trwa zwykle instalacja?

Około pół dnia.

Elektroniczne


Jakie jest zużycie mocy przez czujnik FOCS?

Czujnik FOCS jest zasilany prądem stałym 24 V i charakteryzuje się zużyciem mocy na poziomie 20 W, w związku z czym wydzielanie ciepła jest nieznaczne. Inne wartości napięcia są dostępne na życzenie.


Jakie wyjściowe sygnały pomiarowe zapewnia czujnik FOCS?

Czujnik FOCS pozwala uzyskać sygnały wyjściowe w nowoczesnym standardzie przemysłowego IT.
Więcej informacji znajduje się w sekcji Dane techniczne czujnika FOCS.


Kalibracja


Jaki jest poziom trudności procedury kalibracji?

Każdy czujnik FOCS firmy ABB jest przed wysyłką poddawany testom i kalibracji w naszej fabryce. W trakcie pomiarów kalibracyjnych czujniki są poddawane cyklicznym zmianom temperatury oraz zmiennemu prądowi obciążenia.


Czy kalibrację może przeprowadzić elektryk? Czy niezbędne jest wsparcie ze strony ABB?

Dostarczony czujnik FOCS jest już w pełni przetestowany i skalibrowany. Nie ma potrzeby przeprowadzania jego kalibracji po wstępnej instalacji. Ponowną kalibrację może przeprowadzić wyłącznie technik z firmy ABB.



Czy wymagane jest kalibracja w miejscu instalacji?

Nie. Czujnik FOCS jest wstępnie skalibrowany i po jego instalacji nie ma potrzeby ponownej kalibracji przez cały okres jego użytkowania.


Czy po pewnym czasie użytkowania czujnika FOCS jest konieczne / możliwe przeprowadzenie ponownej kalibracji?

Tak, istnieje możliwość przeprowadzenia ponownej kalibracji czujnika FOCS w obiekcie po jakimś czasie użytkowania czujnika. W celu przeprowadzenia tej operacji ma miejsce tymczasowa instalacja sprzętu wzorcowego. Optymalnym rozwiązaniem jest przeprowadzenie ponownej kalibracji pod odłączeniu wszystkich zasilań.
Okres, jaki może minąć przed ponowną kalibracją, zależy od wielu czynników środowiskowych. Firma ABB zaleca przeprowadzenie ponownej kalibracji  sprzętu pomiarowego użytkowanego w kluczowych aplikacjach co 3–5 lat.

Kanały RSS