مزید میزان کا اصول ترکیب اور مشترکہ الیکٹرانک ترانس فارمرز کا ٹیسٹنگ
1 میزبان کا پرنسپل اصول جوائنٹ الیکٹرانک ترانسفارمرز
1.1 ولٹیج کے پیمائش کا اصول
الیکٹرانک ترانسفارمرز کیپیسٹن ولٹیج تقسیم کے طریقے سے ولٹیج کی پیمائش کرتے ہیں۔ کیونکہ کیپیسٹر پر ولٹیج تیزی سے تبدیل نہیں ہوسکتی، کیپیسٹن ولٹیج تقسیم سے مستقیماً حاصل کردہ ثانوی ولٹیج کی موقتی ردعمل کمزور ہوتی ہے اور پیمائش کی درستگی کم ہوتی ہے۔ پیمائش کی درستگی میں بہتری لانے کے لئے، کم ولٹیج کیپیسٹر کے ساتھ متوازی طور پر ایک صحت مند نمونہ لیا جاتا ہے۔ اس کا اصول شکل 1 میں دکھایا گیا ہے۔
شکل 1 میں،
ولٹیج تقسیم کیپیسٹر کا آؤٹ پٹ ولٹیج پیمائش کیے گئے ولٹیج کے وقت کے مشتق کے تناسب میں ہوتا ہے۔ ایک انٹیگریشن لنک کو شامل کرنے سے، ابتدائی ولٹیج کی پیمائش کی جاسکتی ہے۔
شکل 1 میں، کیونکہ زیادہ تر ولٹیج ڈراپ C1 پر ہوتا ہے، کیپیسٹر C1 کی عایقیت کے لئے بہت زیادہ ضروریات ہوتی ہیں۔ الیکٹرومیگنیٹک ولٹیج ترانسفارمرز میں عام طور پر پاور کیپیسٹرز استعمال کیے جاتے ہیں، جبکہ الیکٹرانک ولٹیج ترانسفارمرز میں پاور کیپیسٹرز کا استعمال نہیں کیا جاتا؛ بلکہ معادل کیپیسٹرز کا استعمال کیا جاتا ہے۔
ولٹیج تقسیم کیپیسٹر کی ساخت یہ ہے کہ ایک عایق میٹریل بنے ہوئے سلنڈر کو کنڈکٹر رڈ پر سلائیڈ کیا جاتا ہے۔ پھر، سلنڈر کے باہر دوسری طبقے کی فلیکسلبل سرکٹ بورڈ لگائی جاتی ہے۔ صحت مند ریزسٹر فلیکسلبل سرکٹ بورڈ کے بیرونی طبقے پر لگایا جاتا ہے۔ کیپیسٹر ولٹیج تقسیم کی ساختی خاکہ شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔
C1 کی کیپیسٹنس اندر کے طبقے کے سلنڈر سے تشکیل پاتی ہے۔ کنڈکٹر رڈ ایک الیکٹروڈ پلیٹ کے مساوی ہوتا ہے، اور فلیکسلبل سرکٹ بورڈ کا اندر کا کپر فلم دوسرے الیکٹروڈ پلیٹ کے مساوی ہوتا ہے، جس کا عایق میٹریل ڈائی الیکٹرک ہوتا ہے۔ C2 کی کیپیسٹنس بیرونی طبقے کے سلنڈر سے تشکیل پاتی ہے۔ دو طبقے والی فلیکسلبل سرکٹ بورڈ کے دونوں جانب کے کپر فلم الیکٹروڈ پلیٹ کے مساوی ہوتے ہیں، اور فلیکسلبل سرکٹ بورڈ کا مبنائی میٹریل، جیسے پولی ایمائیڈ، ڈائی الیکٹرک کے طور پر کام کرتا ہے۔ اس کا شعاعی کراس سیکشن ویو شکل 3 میں دکھایا گیا ہے۔ معادل کیپیسٹنس C فارمولہ کے ذریعے کلک کیا جاسکتا ہے۔
فارمولہ میں: r1 سلنڈر کا اندر کا رداس ہے؛ r2 سلنڈر کا بیرونی رداس ہے؛ H فلیکسلبل پرنٹڈ سرکٹ بورڈ کی لمبائی ہے؛ εr الیکٹرولائٹ کی متعلقہ ڈائی الیکٹرک قوت ہے؛ ε0 خلا کی ڈائی الیکٹرک قوت ہے۔
1.2 کرنٹ کے پیمائش کا اصول
الیکٹرانک ترانسفارمرز روگوسکی کوائل کو استعمال کرتے ہیں کرنٹ کی پیمائش کے لئے۔ ثانوی آؤٹ پٹ ولٹیج اور ابتدائی ان پٹ کرنٹ کے درمیان تعلق یہ ہے:
فارمولہ میں، M ایک دائم ہے جو پیمائش کیے گئے کرنٹ کی پوزیشن سے ناپید ہے۔ روگوسکی کوائل کا آؤٹ پٹ ولٹیج پیمائش کیے گئے کرنٹ کے مشتق کے تناسب میں ہوتا ہے۔ اس لئے، روگوسکی کوائل کے آؤٹ پٹ کے بعد ایک انٹیگریشن لنک شامل کرنے سے، پیمائش کیے گئے کرنٹ کو واپس لایا جاسکتا ہے۔
اس منصوبے میں، روگوسکی کوائل پرنٹڈ سرکٹ بورڈ سے بنایا گیا روگوسکی کوائل ہے۔ اس کی حساسیت، پیمائش کی درستگی، کارکردگی کی استحکام، پروڈکٹ کی متبادلگی، اور پروڈکشن کی کارکردگی سب سے ماہر بننے والے کوائل سے بہتر ہے۔
اکسسوآر کے میگنیٹک فیلڈ کی آزار کو کم کرنے اور پیمائش کی درستگی میں بہتری لانے کے لئے، پرنٹڈ سرکٹ بورڈ سے بنایا گیا روگوسکی کوائل عام طور پر دو کوائل کو سیریز میں جوڑ کر ڈفرینشیل ان پٹ بناتا ہے۔ ان دو PCB کوائل کے ونڈنگ کے سمت مختلف ہوتی ہیں۔ ایک دائیں ہاتھ کے قاعدے کے مطابق ونڈا جاتا ہے، اور دوسرا بائیں ہاتھ کے قاعدے کے مطابق ونڈا جاتا ہے۔ اس طرح، دو قطبیت کے مخالف القاء کے ولٹیج پیدا ہوتے ہیں، اور سیریز کنکشن کا آؤٹ پٹ ولٹیج ایک واحد روگوسکی کوائل کے دو گنا ہوتا ہے، جس کو شکل 4 میں دکھایا گیا ہے۔
1.2 کرنٹ کے پیمائش کا اصول (جاری)
کپر فلم اور PCB سب سٹریٹ کے مختلف حرارتی اختماسی عدد کی وجہ سے، ان کی تحریک کی مقدار کی چھٹکی ہوتی ہے جب حرارت میں تبدیلی ہوتی ہے۔ غلطیوں کو کم کرنے اور کپر فلم کی ٹوٹنے سے روکنے کے لئے، بنائے گئے PCB کوائل کو حرارتی سنا کیا جاتا ہے۔ اس عمل کے ذریعے، ایک طرف کوائل کی داخلی تناؤ کو رہا کیا جاتا ہے تاکہ غلطی کو کم کیا جاسکے، اور دوسری طرف کوائل کو سکرین کیا جاتا ہے۔
ڈفرینشیل آؤٹ پٹ کے ساتھ روگوسکی کوائل کی قابلیت کومن مود سپریشن کی قوی ہوتی ہے، 10 kV الیکٹرک فیلڈ کی آزار کافی قابل ذکر رہتی ہے۔ اس لئے، روگوسکی کوائل کو کپر فويل میں ملفوف کرنا اور کپر فويل کو گراؤنڈ کرنا ضروری ہے۔
2 جوائنٹ الیکٹرانک ترانسفارمرز کا مجموعہ اصول
2.1 جوائنٹ الیکٹرانک ترانسفارمرز کا مجموعہ بلاک ڈیاگرام
جوائنٹ الیکٹرانک ترانسفارمرز کا بلاک ڈیاگرام شکل 5 میں دکھایا گیا ہے۔ ابتدائی ولٹیج اور کرنٹ کو کیپیسٹر اور روگوسکی کوائل کے ذریعے ثانوی سگنل میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ ثانوی سگنل کو انٹیگریشن اور فیز کو شفٹ کرنے سے، ابتدائی سگنل کے تناسب میں سگنل حاصل کیے جاسکتے ہیں۔ پیمائش کی درستگی میں بہتری لانے کے لئے، پیمائش کے سگنل کی انٹیگریشن اور فیز کمپینسیشن ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ کے ذریعے حاصل کی جاسکتی ہے۔ تاہم، ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ کا کچھ تاخیر ہوتی ہے اور یہ ابتدائی سگنل کو ریل ٹائم میں ظاہر نہیں کرسکتا۔ اس لئے، یہ پروسیسنگ طریقہ محافظت کے سگنل کے لئے مناسب نہیں ہے۔ کیونکہ محافظت کے سگنل کی پیمائش کی درستگی کی کم درکاری ہوتی ہے، آنلوگ سرکٹ کو مستقیماً امپلی فیکشن، انٹیگریشن، اور فیز کمپینسیشن پروسیسنگ کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔
2.2 جوائنٹ الیکٹرانک ترانسفارمرز کے سینسنگ ہیڈ کی ساخت
جوائنٹ الیکٹرانک ترانسفارمرز ولٹیج میزبان یونٹ اور کرنٹ میزبان یونٹ کو شکل 6 میں دکھائی گئی ساخت میں ایپوکسی ریزن ویکیو کاسٹنگ کے ذریعے محفوظ کرتا ہے۔
روگوسکی کوائل کرنٹ کیریئنگ بس بار پر کاسٹ کیا جاتا ہے۔ امپلی فیکشن کے بعد، کوائل کا آؤٹ پٹ سگنل سگنل لائن کے ذریعے آؤٹ پٹ ٹرمینل تک بھیجا جاتا ہے۔ کیونکہ امپلی فائر کو ڈوبل پاور سپلائی کی ضرورت ہوتی ہے، ملٹی کور سگنل لائن کا استعمال کرنے والے 3 سگنل لائن پاور ٹرانسمیشن کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔
کیونکہ ولٹیج ترانسفارمر کے کنڈکٹر رڈ پر کوئی کرنٹ نہیں ہوتا ہے، اور کریپیج ڈسٹنکشن کو بڑھانے کے لئے، کنڈکٹر رڈ اور کرنٹ کیریئنگ بس بار کو ایک دوسرے کے لامتناہی ہونے کی ساخت کو اختیار کیا جاتا ہے۔
کیونکہ سینسنگ ہیڈ کا آکٹیو ٹائپ ہوتا ہے، الیکٹرانک کمپوننٹس کی عمر سینسنگ ہیڈ کی عمر کو شدید طور پر محدود کرتی ہے۔ اس لئے، تمام کمپوننٹس کو استعمال سے پہلے ایجنگ سکریننگ کے ذریعے گزرنا ضروری ہے۔
سگنل-تو-نوئز کی نسبت کو بہتر بنانے کے لئے، کرنٹ اور ولٹیج کے سگنل کو سینسنگ ہیڈ کے اندر امپلی فی کیا جاتا ہے۔ کرنٹ سگنل کا امپلی فائر PCB کوائل پر ہوتا ہے، اور ولٹیج سگنل کا امپلی فائر فلیکسلبل سرکٹ بورڈ پر ہوتا ہے۔ امپلی فائر کے لئے ہائی پرفارمنس انسٹرومنٹیشن امپلی فائر استعمال کیے جاتے ہیں۔
3 جوائنٹ الیکٹرانک ترانسفارمرز کا ٹیسٹنگ
بالا الذکر اصولوں اور ساخت کے مطابق، اور IEC 60044 - 7 اور IEC 60044 - 8 کے معیاروں کے تحت، 10 kV/600 A مجموعی ولٹیج/کرنٹ الیکٹرانک ترانسفارمر کا پروٹوٹائپ ڈیزائن کیا گیا ہے۔ ولٹیج ترانسفارمر کے لئے، پیمائش کی درستگی کلاس 0.5 ہے، اور حفاظت کا درجہ 3P ہے؛ کرنٹ ترانسفارمر کے لئے، پیمائش کی درستگی کلاس 0.2 ہے، اور حفاظت کی درستگی 5P20 ہے۔
ٹیسٹنگ کے دوران، الیکٹرانک ترانسفارمر کو مختلف کرنٹ پاس کیے جاتے ہیں اور مختلف ولٹیج لگائے جاتے ہیں۔ ثانوی آؤٹ پٹ کو ڈیجیٹل پورٹ کے ذریعے آؤٹ پٹ کیا جاتا ہے۔ ڈیجیٹل ڈسپلے یونٹ کے ذریعے ظاہر کرنے کے بعد، اسے مرجعی کرنٹ ترانسفارمر اور مرجعی ولٹیج ترانسفارمر کے ساتھ موازنہ کیا جاتا ہے۔ اس کی پیمائش کی درستگی ڈیزائن کی درکاریوں کی پوری کرتی ہے۔
ایک ساتھ، پروٹوٹائپ پر پاور فریکوئنسی تحمیل، جزوی ڈسچارج، برقی چمک، اور الیکٹرو میگنیٹک کمپیٹیبلٹی ٹیسٹ کیے جاتے ہیں۔ ان ٹیسٹ کا پاس کرنا ڈیزائن کے منصوبے کی صحیحگی کو ظاہر کرتا ہے۔
4 نتائج
(1) معادل کیپیسٹرز سے بنے ہوئے ولٹیج تقسیم کیپیسٹر اور پرنٹڈ سرکٹ بورڈ سے بنایا گیا روگوسکی کوائل کو ولٹیج اور کرنٹ سینسر کے طور پر استعمال کرتے ہوئے، یہ سادہ ساخت، اچھی پروڈکٹ متبادلگی، اور بالا پیمائش کی درستگی کا حامل ہے۔
(2) پرنٹڈ سرکٹ بورڈ اور فلیکسلبل پرنٹڈ سرکٹ بورڈ کی ٹیکنالوجی کو استعمال کرتے ہوئے، امپلی فی کرکٹ کو سینسنگ ہیڈ کے اندر بنایا جاسکتا ہے، جس سے پیمائش کے سگنل کی سگنل-تو-نوئز کی نسبت بہتر ہوتی ہے۔
(3) الیکٹرانک ولٹیج ترانسفارمر اور الیکٹرانک کرنٹ ترانسفارمر کو ایک میں جوڑ کر مجموعی ولٹیج-کرنٹ ترانسفارمر بنانے سے، ابتدائی معدات کی لاگت کم ہو سکتی ہے، اور ثانوی سرکٹ کی درستگی اور صلاحیت ایک سلک کی ولٹیج کے لئے بہتر ہو سکتی ہے۔ یہ ثانوی میٹرنگ اور حفاظت کے نئے درکاریوں کی پوری کرتا ہے اور مدرن بجلی نظام کے کنٹرول کے مفہوم کے مطابق سوچنے کی اجازت دیتا ہے جو سوچنے کا ایک یونٹ ہوتا ہے۔
