Objectif du défi : Aborder les points de douleur des transformateurs de courant (CT) conventionnels à isolation à l'air (AIS) en ce qui concerne la précision de mesure (en particulier sous charge et dans les conditions transitoires), la stabilité mécanique et la fiabilité à long terme. Réaliser une innovation technologique de base pour améliorer de manière globale les performances du produit.
Solutions d'optimisation des technologies de base :
- Révolution du matériau du noyau : alliage nanocristallin remplace l'acier au silicium
- Solution de base : Abandonner l'acier au silicium traditionnel, adopter un alliage nanocristallin à base de fer haute performance comme matériau de noyau.
- Avantages techniques :
- Perte de noyau ultra-faible (≤0,5W/kg) : Réduit considérablement les pertes par hystérésis et par courants de Foucault par rapport à l'acier au silicium, diminuant nettement la production de chaleur et améliorant l'efficacité énergétique.
- Densité de flux de saturation ultra-élevée (1,8T) : Dépasse largement le point de saturation de l'acier au silicium (généralement <1,6T), augmentant significativement la capacité anti-saturation.
- Précision garantie : Maintient une opération stable dans la région linéaire même sous des conditions de surcharge de 120 % de la courant nominal, assurant une conformité continue aux exigences strictes de classe 0,2S en termes de précision.
- Réponse en fréquence large : Des caractéristiques excellentes en haute fréquence posent les bases pour une mesure précise des courants transitoires.
- Conception structurelle anti-vibration : encapsulation composite rigide-flexible
- Solution de base : Utiliser une résine époxyde haute résistance + un composite de fibre de verre renforcé directionnel pour le moulage et le durcissement sous vide intégral des enroulements secondaires et des conducteurs clés.
- Avantages techniques :
- Stabilité mécanique exceptionnelle : Forme une structure monolithique de haute résistance et de grande rigidité, absorbant et dispersant efficacement les contraintes mécaniques et l'énergie vibratoire.
- Résistance aux vibrations prouvée : A passé avec succès des tests de balayage de vibration aléatoire à large bande (10-500Hz, simulant des conditions sévères), avec un déplacement mesuré <0,1mm, bien en dessous des limites standard. Élimine les risques de desserrage des bornes secondaires et de rupture par fatigue des soudures causés par les vibrations.
- Tolérance environnementale : Résistance excellente aux intempéries, à l'humidité et à la poussière, protégeant contre des environnements de fonctionnement difficiles.
- Technologie de gap d'air distribué : gestion précise du reste magnétique
- Solution de base : Introduire précisément une série de gaps d'air distribués et contrôlés de niveau micron (~50µm) dans les régions non critiques du chemin magnétique du noyau via un processus spécialisé.
- Avantages techniques :
- Contrôle efficace du reste magnétique : Limite efficacement le flux résiduel (reste magnétique) généré dans le noyau après l'interruption du courant de défaut, réduisant considérablement son impact sur la précision de mesure ultérieure (en particulier pour les petits courants).
- Saut de performance transitoire : Améliore considérablement la capacité de transformation du CT pour les composantes DC non périodiques en décroissance (décalage DC) générées par les défauts du système électrique (par exemple, les courts-circuits), assurant une erreur de transformation de courant transitoire <5%. Répond aux exigences modernes des réseaux intelligents en termes de haute précision transitoire pour les CT de protection (intégrant des aspects des caractéristiques des CT de classe TP).
- Précision élevée maintenue : Préserve l'intégrité du noyau dans les régions critiques du chemin magnétique, assurant une mesure de haute précision (classe 0,2S) sous des courants nominaux normaux.
Avantages globaux (valeur quantifiable) :
- Assurance de la précision de mesure : Atteint de manière constante les exigences de précision de classe 0,2S dans des conditions exigeantes (par exemple, surcharge de 120%, transitoires complexes), offrant des "yeux" plus fiables pour les systèmes de comptage d'énergie et de protection.
- Saut de fiabilité : Réduction significative du taux de défaillance ≥60%. Les pannes mécaniques dues aux vibrations sont pratiquement éliminées. Les améliorations du matériau de noyau et de la structure renforcent considérablement la stabilité globale.
- Prolongation de la durée de service : La conception optimisée réduit considérablement les impacts du vieillissement des matériaux, de la fatigue des contraintes et des effets thermiques, augmentant la durée de vie projetée à ≥40 ans, réduisant considérablement les coûts de maintenance et de remplacement sur le cycle de vie.
- Fondement de la sécurité du système électrique : Une capacité de transformation transitoire de haute précision est cruciale pour assurer un déclenchement rapide et précis des relais de protection, soutenant fortement le fonctionnement sécurisé et stable du réseau.
Mise en œuvre et validation :
Les technologies de base de cette solution (noyau nanocristallin, encapsulation composite anti-vibration, micro-gaps d'air distribués) ont été rigoureusement validées par des essais de type, des essais environnementaux (élévation de température, humidité, condensation) et des essais de vieillissement accéléré à long terme. Les essais de vibration ont strictement respecté les normes, y compris la IEC 60068-2-6. Les essais de performance électromagnétique (précision, caractéristiques transitoires, élévation de température, isolation, etc.) ont été effectués conformément à la IEC 61869-1, -2 et aux normes nationales pertinentes. Les données des rapports d'essai soutiennent solidement l'efficacité de la solution.
Connexion
