Tradizionalen transformadorelek elektrikoek inherente arazoak dute zensorei esker. Hainbat modutan, haietan garrantzitsuak dira hondar elektrikoetarako monitorizazioa, kontrola eta babesa (adb., akats enpresailea, kontrol segurua). Hala ere, informazio bidegarrien bitartez elektrikotasun handia bidaltzeak eta sistema digitalen sinala digitala falta daitekeela konplikatzen du bigarren mailako komunikazioa. Bigarren mailako kablegintza konplexuak mikroordenagailuen fidagarritasuna altua konpentsatzen du, babesa eta bigarren mailako tresnak erraztuz. Innovazio hau bigarren mailako tresnak sistemetara integratuko ditu, azeleratuz subestazioen digitalizazioa/ordenagailuegia eta transformatuz sistema elektrikoaren automatizazioa/babesa.
Transformadore elektronikoek optika transmitazio isolazioa kudeatzen dute, baina sinalen enpresailea/bidalketa egiteko indar elektriko handiko lerroetatik beharrezkoa da DC indar fidagarria eta oso estabilera—hona hemen teknikoki arraroena fisikan errotuta. Meditutako indar elektriko handiko konduktoretatik lor daitekeen aldatzen den erem magnetiko bat, elektromagnetismo induzioaren bidez, ideala da (energia “auto-estimulatua” da, neurketa objektutik hartua eta erabili beharrean, CA elektromagnetismo estimazioaren arabera). Ordea, teknikoki arraroak kostu altuak dituen metodoetara (adb., laserak, mikroonda) mendekoak egiten ditu. Lan honetan argitaratzen da auto-regulazioa teknologi elektroniko modernoen bidez, optika komunikazioa eta material magnetikoak barne hartuz.
1 Aireko nukleoaren koila
Eta fasean hau, indar handiko ETA aireko nukleoarekin duen koilak sensor elementutzat erabiltzen ditu. Indar baxuko semikonduktoreko laserak, indar handiko modulatutako lerroetan optika fibra baten bidez, tensiorako sinalak bihurtzen ditu. Neurtutako informazio elektrikoak (sarrera bezala sinal digital) LEDak aktibatzen ditu, optika fibra batez sinalak indar baxuko aldera optika pulsu gisa bidaltzen ditu.
Transformadore tradizionalen biramendiren ondorioz, aireko nukleoarekin duen koilak ezarri dituzten arau estrictuetan jarraitzen du: bigarren mailako biramendia banatuta dago metalikorik gabeko magnetiko eskeltan (sezione uniforme); koilak bere forma dut; bakoitzaren plano horizontal perpendikularra izan behar du koila-kaldearen tangentearekiko (bestela, medizio-erroreak gehitzen dira). Esemi-bistaneko biramendia ordezkaritza masiboan energia-konsumo handia sortzen du. Ohikoa da aireko nukleoarekin duen koilen egitura-zehaztasuna 0,1% (batezbesteko 2%) izatea.
Tenperatura erlazionatutako funtzionamendua erraza da, IEC standarduak mandatuan ditu bigarren mailako emaitzak indarrari dagokionez—hasierako desbideratze guztiak kontuan hartzen dira medizio-erroreentzat. Aireko nukleoarekin duen transformadorearen atomizazioa egin dezakeen produktuan soluzioa garrantzitsua da. Resistenta etiketak dituzten transformadoreek behar dute onartze espetsiala (Elektriko eta Mekaniko zerbitzu departamentotik) bigarren mailako emaitzarako, industrian erabiltzeko barruan. Beraz, aireko nukleoarekin duen optika sensore berriak behar ditugu. PCB teknologiaren bidez, ikerlariek diseinu berriak garatu dituzte, medizio-zehaztasuna eta estabilitatea hobetuz.
2 Transient Characteristics
Indar handiko sareetan, sistema handien kapasitatea lehenengo ziklo luze eta errekurrente bat sortzen du. Relai babesak transizioetan aktibatzen dira, iluntze korronte luzeekin. Babes-tresnen funtzionamendua garantatzeko, transformadoreek distorsio txiki bat mantentzen behar dute; bigarren emaitza-sinalak lehena irautsi korrontea ordeztu eta transiente-defektuak denborarekin mugatuta egon behar dira. Aireko nukleoarekin duen koilaren transformadore elektronikoen transiente-prestasuna garrantzi handia du.
Integradoreak, denbora konstante mugatuarekin, neurtutako sinal elektrikoak berreskuratzen ditu. Sistemak iodine-periodiko osagaiak baditu, errore-karakteristikak frekuencia baxuenetan oinarrituta daude. Frekuencia baxuagoak doinu hobea eta errore gutxiago ematen dituzte (adb., sistema bat irekitako elementuak 0,5 segundoan ahuldu egiten du, beharrezkoa da indar konbertagailuaren frekuencia baxua 2Hztik behera mantentzea doinu ahula hobetzeko). Aireko nukleoarekin duen koilaren transformadoreak eta integradoreak itxita geratzen direnean, transiente-deseskada eta emaitza-sinalen ahuldua gertatzen dira. Zero posizioan itxita geratze-sistemaekin inkompatibilitateak medizio-erroreak sortzen ditu. Horregatik, integradoreen diseinua eta optimizazioa aireko nukleoarekin duen transformadoreen prestasunarentzat garrantzitsuak dira.
3 Indar Handiko Aldea
Aireko nukleoarekin duen indar handiko transformadoreek “energi-hartzeko indarra” erabiltzen dute indar handian lehenengo konduktoreetatik energia ateratzeko. Elektroniko circuituak indarra ematen diete, baina lehenengo korronte oso baxuak (adb., ≤5% indar osoa) ezin dituzte korronte-konbertagailuak mantentzen jardun normala edo energia transmititzen, indar-mahaimortasuna sortuz. Optika indarraren diseinua, indar baxuan semiconductor laserrentzat, indar handiko modulazio circuituetarako, indar-konsumo altua du (≈60mW).
Energia erabilera eta prestasunaren arteko orekatzea garrantzitsua da: fotoelektriko konbertsioaren 30% errendamendarekin, semiconductor laserrek gutxienez 180mW emanda—urte askoz luzeagoa eta kostu altuagoa. Energia konbinatuak hau ebazten du: KT indar handiko korronteetarako indarra ematen du; laser-en baseko indarrak urte luzeagoa ematen dio korronte baxuetarako. Laserretan oinarritzeak, hasieran gelditu badaitez, transformadoreak huts egin dezake, horregatik bi optika moduladore eta kontrol inteligente estrategiak (modu aldaketak aurretik predikatzeko eta iluntze laburrak kudeatzeko) behar dira, kostu gehiago gehitzen dituzte, baina indar fiablea garantizatzen dute.
4 Fidagarritasun Diseinua
Elektroniko dampenagailuak tradizionalen bakoitzarekin konparatuta hobeto funtzionatzen dute, baina teknologia konplexu bat (adb., teknologia transferentzia, indar handiko espertise) erabiltzen dute, azkenik ordeztuko dituzte. Redundantzia fidagarritasuna hobetzen du: babesa kanalak aireko nukleoarekin duen koil bikoitz eta konbertagailu bikoitz erabiltzen ditu. Garrantzitsu tresnak (adb., indar modulu konbertagailuak) behar dituzte automatizazio sinplea. Babes neurriak lagundu dute iluntzeen samplentze zikloei eta ATM babes kanaleko laser altu-prestasunari. Laser altu-prestasunak arriskuak sortzen dituzte erabiltzaileei, baina indar moduluak itxita geratzen direnean hazardeak saihesteko.