بحث حول محولات التيار المضادة للتيار المستمر ذات الجهد المنخفض وطرق الكشف عنها

1. نظرة عامة على المكونات والمشكلات

محولات التيار الكهربائي ذات الجهد المنخفض (TA) وأجهزة قياس الطاقة الكهربائية هي مكونات رئيسية في قياس الطاقة الكهربائية ذات الجهد المنخفض. تبلغ شدة التيار للعدادات الكهربائية هذه لا تقل عن 60 أمبير. تختلف أجهزة قياس الطاقة في النوع والنموذج والأداء ضد التيار المستمر، وتربط بشكل متسلسل في جهاز القياس. بسبب عدم وجود قدرة على مقاومة التيار المستمر، تعاني من أخطاء في القياس تحت الأحمال التي تحتوي على مكونات التيار المستمر، والتي تكون عادةً بسبب الأحمال غير الخطية. مع زيادة استخدام الأجهزة ذات التيار المستمر أو المتحكمات السيليكونية، خاصة في السكك الحديدية الكهربائية وصناعة البلاستيك، ارتفع خطر المكونات المستمرة. يعتبر تحليل محولات التيار الكهربائي ذات الجهد المنخفض المقاومة للتيار المستمر وأجهزة الكشف عنها مهمًا للغاية لمعالجة هذه المشكلة.

2. أسباب عدم دقة TA بسبب المكونات المستمرة

ينشأ الانحياز المستمر الشائع في محولات التيار الكهربائي ذات الجهد المنخفض من تأثير المكونات المستمرة الجانب الأول. من الناحية النظرية، تؤدي التوافقيات الناتجة عن التيار المستمر إلى تعطيل نقل القياس، ولا يؤدي تغيير تيار التشغيل في القلب المغناطيسي إلى إنتاج تغييرات متناسبة في التدفق المغناطيسي، مما يؤدي في النهاية إلى عدم دقة TA. باستخدام اختبارات التيار نصف الموجي (32٪ من المكونات المستمرة هي تيار نصف موجي)، ينخفض التوصيل المغناطيسي بعد اللفة الأولية، مما يزيد بشكل كبير من الأخطاء (مع تحول سلبي، يقترب من satu ration). يتسبب الإزاحة في اللف الثانوية في تضخيم تغيرات الموجة. تظهر الاختبارات أن التيار نصف الموجي يسبب أخطاء كبيرة تتزايد بشكل هندسي في المحولات التقليدية؛ حتى المكونات المستمرة الصغيرة يمكن أن تؤثر على محولات التيار الكهربائي ذات الجهد المنخفض المقاومة للتيار المستمر، مما يؤدي إلى أخطاء تتجاوز الحدود المسموح بها.

3. البحث والتطوير لمحولات التيار الكهربائي ذات الجهد المنخفض المقاومة للتيار المستمر

تستخدم محولات التيار الكهربائي ذات الجهد المنخفض التقليدية قلوبًا مغناطيسية حلقة (غالبًا ما تكون شريطًا غير بلوري، ذو توصيل مغناطيسي عالي ومعامل تشبع منخفض وغير متأثر بالتيار المستمر الجانب الأول). رغم أن قلوب الحديد غير البلورية لها توصيل مغناطيسي أقل قليلاً، إلا أنها تستخدم على نطاق واسع في محولات الطاقة بسبب خسارة الحديد المنخفضة. لديها قابلية مغناطيسية أولية قوية ومعامل قسر منخفض، مع قدرة ممتازة على مقاومة التيار المستمر. يمكن للأمواج الكهربائية من اللف الثانوية استعادة شكل التيار الأولي. من خلال الجمع بين الخصائص المغناطيسية المتممة لمواد الحديد غير البلورية والفوق دقيقة البلور لتشكيل قلوب مركبة، يمكن تحسين دقة القياس في محولات التيار الكهربائي ذات الجهد المنخفض المقاومة للتيار المستمر التقليدية.

4. بحث حول طرق كشف الأداء ضد التيار المستمر لـ TA

تواجه محولات التيار الكهربائي ذات الجهد المنخفض المقاومة للتيار المستمر الموجودة حاليًا مشكلة نقص في طرق الكشف. المعايير السابقة ليست موحدة ولا يمكن الحكم عليها وفقًا لقواعد ومواصفات موحدة. لذلك، كيف يمكن القيام بعمل جيد في طرق الكشف عن الأداء ضد التيار المستمر وتحسينها أمر ملح.

4.1 مقارنة الطاقة الكهربائية

بعد استخدام محول التيار الكهربائي ذو الجهد المنخفض، ستتغير الأداء الداخلي لمعدات قياس الطاقة الكهربائية التبادلية، وسيتغير أيضًا نسبة التوافقيات الزوجية. لإجراء تقييم واضح لها، يجب تطبيق خط اختبار مقارنة الطاقة الكهربائية بنصف الموجة. قبل الاختبار، يجب تحسين خط تجربة مقارنة الطاقة الكهربائية بنصف الموجة بشكل مناسب بناءً على الوضع الفعلي لضمان توافقه مع الأداء ضد التيار المستمر لمحول التيار الكهربائي ذو الجهد المنخفض، مما يحسن دقة كشف الطاقة الكهربائية.

4.2 التحقق الذاتي 1/1

الرسم البياني المختار لهذا الاختبار يستند إلى بيانات JJ G1021-2007 "اللوائح لفحص محولات الطاقة"، ويظهر التفاصيل في الشكل 1.

لتحسين التحقق الذاتي 1/1، يتم إعادة لف اللف الثانوية بنفس عدد اللفات في محول التيار الكهربائي ذو الجهد المنخفض المراد اختباره. هذا يتجنب حدوث أخطاء من محولات الطاقة القياسية. الدائرة تقوم بقياس التيار نصف الموجي وتوضيح الأخطاء. ملاحظة: يستخدم محول التيار الكهربائي في الدائرة نسبة 10/1 لزيادة تيار المدقق، لذا يجب ضرب قيم الاختبار بـ 10 للحصول على دقة.

تثبت التجارب فعالية هذه الطريقة في الكشف عن الأداء ضد التيار المستمر، مما يمكّن من اختبار الدائرة والتحقق الذاتي مع تجنب أخطاء القياس. ومع ذلك، يحتاج الأمر إلى إعادة لف قبل القياس. ترتبط الكفاءة والكفاءة العددية بشكل عكسي: كلما ارتفع التيار، انخفضت الكفاءة ولكن زادت كثافة العمل. وبالتالي، لا يمكن لخطأ التركيب نصف الموجي المستمر أن يعكس بدقة الأداء الفردي ضد التيار المستمر.

5. التحقق من الاختبار
5.1 طريقة الاختبار

من خلال محاكاة سرقة الكهرباء المستمرة بنصف الموجة بواسطة مستخدمي الفرن الكهربائي، يتم تركيب ثلاثة أجهزة قياس للطاقة مختلفة. تظهر المقارنات المتكررة لأداء النتائج أن عدادات الطاقة المقاومة للمانغنين لديها قدرة ممتازة على مقاومة التيار المستمر، مما يلبي احتياجات الاستقرار على الأرض.

5.2 بيانات الاختبار

التحضير الكافي والتخطيط العلمي والتحقق المسبق من الموقع هم المفتاح. خلال فترة التقييم لمدة 80 يومًا، يتم مقارنة/حساب الطاقة بشكل متكرر، مع تسجيل تفصيلي.النتائج: تظهر عدادات المحولات التقليدية أخطاء نسبية تبلغ 40.08٪ في البداية، ترتفع إلى 90.58٪ بعد 80 يومًا. تحتفظ عدادات المانغنين بأخطاء ≤1٪ حتى في الظروف القاسية، بينما تتجاوز الأجهزة التقليدية 90٪ مع مرور الوقت. يعد تعزيز البحث في محولات التيار الكهربائي المقاومة للتيار المستمر ضروريًا لتلبية الاحتياجات على الأرض.

6. الخاتمة

يعمل محول التيار الكهربائي ذو الجهد المنخفض المقاوم للتيار المستمر الجديد ذو القلب المركب على قياس التيار بدقة، حيث يتوافق مع المعايير حتى تحت الأحمال المستمرة. على عكس التصاميم التقليدية، فإنه يحتفظ بعمليات اللف والصب المألوفة لسهولة الترويج.توفر محولات القاعدة المستمرة - التيار المتناوب قابلية تشغيل قوية، مما يحل مشكلة التعقب ويحسن دقة الكشف.