同创泰达-B型剩余电流传感器（B型RCT/全电流型漏电互感器）原理详解
2026年06月12日 11:55 发布者：同创泰达
同创泰达-B型剩余电流传感器（B型RCT/全电流型漏电互感器）原理详解B型是全品类剩余电流检测传感器，在普通磁平衡基础上，依靠磁通门/磁调制+特种磁芯+数字信号解调技术，解决传统互感器无法检测纯直流漏电、易被直流偏置磁饱和的短板，覆盖0Hz直流~1kHz高频全范围漏电检测，符合IEC 62423、国标充电桩/光伏强制标准。
一、底层基础：剩余电流通用磁平衡原理
所有剩余电流传感器都基于 基尔霍夫电流定律 ：
1. 正常工况：相线、零线（三相含地线）全部穿过闭合磁环，进线电流与回流电流矢量和=0，磁芯内部总磁通相互抵消，次级绕组无感应电压，传感器无输出。
2. 漏电故障：电流经人体、设备外壳、大地泄放，进出线电流不平衡，产生 剩余电流IΔ；IΔ在磁芯内形成净磁通，绕组感应出微弱电信号，后端电路采样、放大、判定，超标则触发跳闸保护。
传统AC/A型致命缺陷
纯直流漏电产生 恒定静磁场，不会在普通线圈感应交流电，互感器完全无输出；同时直流偏置会让铁芯单向磁饱和，直接废掉交流漏电检测能力，这也是充电桩、光伏必须用B型的核心原因。
二、B型核心工作原理（两大主流实现方案）
方案1：磁通门+磁调制技术（主流方案）
1）磁芯选材
采用纳米晶/非晶合金磁芯：低矫顽力、高磁导率、磁滞回线窄，可在外加高频激励下反复深度磁饱和，对直流静磁场极其敏感。
2）线圈结构
磁芯上绕制两组线圈：
• 激励线圈 ：外接高频方波激励源（典型10kHz），强制磁芯在正、反向磁场间周期性交替饱和；
• 检测线圈 ：拾取受直流偏置调制后的畸变感应信号。
3）直流漏电的调制检测逻辑
3. 无直流漏电：激励磁场正负对称饱和，检测线圈输出波形完全对称，正负半周抵消，解调后无直流分量；
4. 存在平滑直流剩余电流：直流产生固定偏置磁场，叠加高频激励磁场后，磁芯正向、反向饱和时间不再相等；
5. 信号解调：后端电路提取波形 不对称度/二次谐波分量，换算出直流漏电的大小与方向；交流/脉动漏电则依靠常规电磁感应直接采集，两类信号合并运算，实现全电流检测。
方案2：双磁芯复合结构（分体检测）
将检测拆分为两套独立磁芯，逻辑为 或门输出 ，兼顾交流与直流：
6. 交流磁芯 ：扁平磁滞磁材，负责检测工频交流、脉动直流、1kHz内高频漏电，沿用传统电磁感应原理；
7. 直流磁芯 ：高剩磁特种磁材，搭配磁调制电路，专门捕捉平滑直流漏电；
任意一路检测到超标剩余电流，即触发保护跳闸。
三、可检测的全部漏电类型（B型完整覆盖）
8. 工频正弦交流漏电（AC型全部能力）；
9. 半波/全波整流产生的脉动直流漏电（A型全部能力）；
10. 平滑纯直流漏电 （B型独有核心能力，如充电桩高压直流母线对地漏电）；
11. 交流叠加直流偏置、脉动直流叠加直流的复合漏电；
12. 最高1kHz以内开关高频漏电（变频器、DC/DC模块产生）。
四、完整信号处理流程
13. 磁环采集剩余电流→ 磁调制/磁通门转化为调制电信号；
14. 前置差分放大、滤波，抑制空间电磁干扰；
15. MCU/DSP通过Goertzel算法、谐波分析分离直流、交流、高频分量；
16. 与设定动作阈值（常见30mA、6mA直流门槛）对比；
17. 超标后驱动脱扣机构切断主回路，同时可上传漏电数值、故障类型至后台系统。
五、与AC/A型核心原理差异
| 类型 | 检测原理 | 直流检测能力 | 适用场景 |
| ------ | ---------------------------- | --------------------------------- | ---------------------------------------- |
| AC型 | 单纯交变磁场电磁感应 | 完全无法检测直流 | 普通家用纯交流回路 |
| A型 | 电磁感应，耐受微量直流偏置 | 仅允许≤6mA叠加直流，纯直流失效 | 普通整流家电、单相慢充桩 |
| B型 | 磁通门/磁调制+电磁感应复合 | 0Hz纯直流~1kHz全频域 | 直流充电桩、光伏储能、变频器、医疗设备 |
六、典型应用场景
电动汽车交/直流充电桩、光伏逆变器、储能变流器、大功率变频设备、工业整流系统、带隔离DC-DC的高压电气设备（这类设备极易产生致命的平滑直流漏电）。
七、关键技术难点
18. 磁芯材料要求极高，需兼顾高频交变磁化与直流磁场响应；
19. 微弱漏电信号易被强电网干扰，对电路抗共模干扰能力要求严苛；
20. 高低温下磁材磁导率漂移，必须做温度补偿算法；
21. 精准区分正常直流工作电流与故障直流漏电，防止误跳闸。
深圳同创泰达技术有限公司致力于解决充电桩、光伏、储能、电力等相关领域的传感器解决方案。