.zero flux ಕरೆಂಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳಿಂದ ಗ್ಯಾಸ್ ಇನ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಸ್ವಿಚ್ ಉಪಕರಣ (GIS) ನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಮಾಪನ
ವಿದ್ಯುತ್ ಗ್ರಿಡ್ನ ದೊಡ್ಡದಾದ ಸಂಕೀರ್ಣತೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಪೋವರ್-ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋನಿಕ್ಸ್-ಬೇಸ್ಡ್ ಉಪಕರಣಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯೊಂದಿಗೆ, ಟ್ರೇಸ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಮಾಪನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಅಗತ್ಯವಾಗಿತೆ. ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಉನ್ನತ-ಆವೃತ್ತಿಯ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಶುದ್ಧವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಅತ್ಯಂತ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಏಸಿ ಮತ್ತು ಡಿಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹಗಳ ಅನಾವರಣ ಮಾಪನದಲ್ಲಿ, ಕರೆಂಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಕರೆಂಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ನ ತಪ್ಪು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಅದರ ಕೋರ್ನ ಚುಮ್ಬಕೀಕರಣದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಸಂಪರ್ಕವು ಇದನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ವಿಧಾನಗಳ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಪ್ರೋತ್ಸಾಹಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಜೀರೋ-ಫ್ಲಕ್ಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ. ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ, ಶೂನ್ಯ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಉತ್ಪನ್ನ ಮಾಡಲು ಕೋರ್ನ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ಸಮತೋಲನ ಮಾಡುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಜೀರೋ-ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳು ಲೋ-ಪವರ್ ಇನ್ಸ್ಟ್ರುಮೆಂಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ (LPITs) ವಿಭಾಗದ ಒಂದು ಭಾಗವಾಗಿದೆ. LPITs ಅನೇಕ ಗುಣಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರ ಮುಖ್ಯ ಗುಣಗಳು ಚಿಕ್ಕ ಅಳತೆ, ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿ ಉಪಯೋಗ, ಉನ್ನತ ರಕ್ಷಣೆ ಸುರಕ್ಷತೆ, ಉನ್ನತ ಶುದ್ಧತೆ, ಮತ್ತು ಉನ್ನತ ಸಂಕೇತ ವಿಶ್ವಾಸ್ಯತೆ. IEC61850-9-2 ಮಾನದಂಡಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಉತ್ಪನ್ನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಪರಿಚರ್ಚೆಯನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ, ಗ್ಯಾಸ್-ಅಂತರ್ಭುತ ಉತ್ಪನ್ನ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ (GIS) LPITs ಉಪಯೋಗವು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಚಳಿತವಾಗಿರಲಿದೆ.
ಕೋರ್ನ ಅಂದರೆ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಗುರುತಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಒಂದು ಗುರುತಿನ ವಿಂಡಿಂಗ್ ಉತ್ತರ್ಧಾನ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಒಂದು ಬಂದು ಲೂಪ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು, ಒಂದು ವಿಶ್ವಾಸ್ಯ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ವಿಂಡಿಂಗ್ ಸೇರಿ ಒಂದು ದ್ವಿತೀಯ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉತ್ಪನ್ನ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ದ್ವಿತೀಯ ಪ್ರವಾಹವು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಪ್ರವಾಹವು ಉತ್ಪನ್ನ ಮಾಡುವ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಕ್ಷೇಪಿಸುವ ಮೂಲಕ, "ಜೀರೋ-ಫ್ಲಕ್ಸ್ CT" ರಚಿಸುತ್ತದೆ.
ನಂತರ ಈ ದ್ವಿತೀಯ ಪ್ರವಾಹವು ಒಂದು ಶುದ್ಧ ಬ್ಯಾರೆನ್ ರಿಸಿಸ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಹೋಗುತ್ತದೆ, ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಉತ್ಪನ್ನ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಕೋರ್ನ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಪದಾರ್ಥ ಅನುಕೂಲನ ನಡೆಯದೆ ಮತ್ತು ಅದು ಹಿಸ್ಟರೀಸಿಸ್ ಅಥವಾ ಸ್ಯಾಚುರೇಷನ್ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ವ್ಯಕ್ತ ಮಾಡದೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಡಿಸಿ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಆವೃತ್ತಿ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಫ್ಲಕ್ಸ್ ರದ್ದು ಮೆಕಾನಿಕ್ ಚುನಾಕಿ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಗುರುತಿನ ವಿಂಡಿಂಗ್ ಈ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಅವಶಿಷ್ಟ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಮಾಪಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಅದೇ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಕಾರ್ಯಕರವಾಗಿ ರದ್ದು ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.
ಡಿಸಿ ಮಾಪನಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ನಿಲುವಿಸಲು, ಒಂದು ಡಿಸಿ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸೆನ್ಸರ್ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಕೋರ್ನ ಅಂದರೆ ಹಾಲ್ ಪ್ರೋಬ್ ಅಥವಾ ಫ್ಲಕ್ಸ್-ಗೇಟ್ ಸರ್ಕ್ಯುಯಿಟ್ ಸೇರಿ ಎರಡು ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಗುರುತಿನ ವಿಂಡಿಂಗ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಜೀರೋ-ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳ ಗುಣಗಳುAC ಜೀರೋ-ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸೆನ್ಸರ್ಗಳು ಉನ್ನತ ರೇಖೀಯತೆ ಮತ್ತು ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಅವು ಕೋರ್ನ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗದೆ, ಅದು ಚಿಕ್ಕ ಪ್ರದೇಶ ತಪ್ಪು ಉತ್ಪನ್ನ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ಸೆನ್ಸರ್ಗಳ ಶುದ್ಧತೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಬ್ಯಾರೆನ್ ರಿಸಿಸ್ಟರ್ ಶುದ್ಧತೆಯ ಮೇಲೆ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.
ಹಾಲ್ ಪ್ರೋಬ್ ಅಥವಾ ಫ್ಲಕ್ಸ್-ಗೇಟ್ ಡೆಟೆಕ್ಟರ್ ಸೇರಿದ್ದರೆ, ಡಿಸಿ ಪ್ರವಾಹಗಳ ಮಾಪನ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸೆನ್ಸರ್ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಉತ್ತಮ ವಿರೋಧ ಹೊಂದಿದ್ದು, ವಿವಿಧ ವಿದ್ಯುತ್ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ವಾತಾವರಣಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಧಷ್ಟ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಜೀರೋ-ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳ ದೋಷಗಳುಈ ಸೆನ್ಸರ್ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಹೊರಬಂದ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸ್ಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ದ್ವಿತೀಯ ಸರ್ಕುಯಿಟ್ ಕಾರ್ಯದ ತಪ್ಪು ಹಾನಿಕಾರಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪನ್ನ ಮಾಡಬಹುದು, ಇದು ಸುರಕ್ಷಾ ಹಾನಿಯನ್ನು ಉತ್ಪನ್ನ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಕಿಐ-ಚಾನೆಲ್ ಪ್ರಾಜೆಕ್ಟ್ ಎಚ್ವಿಡಿಸಿ ಲಿಂಕ್ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ಜೀರೋ-ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸಿಟಿಗಳ ಉಪಯೋಗದ ಉದಾಹರಣೆ ಕಿಐ-ಚಾನ್ನೆಲ್ ಪ್ರಾಜೆಕ್ಟ್ ಯಲ್ಲಿ, ಜೀರೋ-ಫ್ಲಕ್ಸ್ CTs ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರ 2 ಸಿಟಿಯ ಬ್ಲಾಕ್ ಚಿತ್ರ ಮತ್ತು ಹಾರ್ಡ್ವೆಯರ್ ವಿವರಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಮಾಪನೆಯ ಪ್ರವಾಹ (Ip), ದ್ವಿತೀಯ ವಿಂಡಿಂಗ್ (Ns) ಪ್ರವಾಹ (Is) ಮೂಲಕ ಪ್ರಭಾವಿಸುವ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಉತ್ಪನ್ನ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಜಿಸಿಸಿ ಕಾಂಪಾರ್ಟ್ಮೆಂಟ್ ಅಂದರೆ ಮೂರು ಟೋರೋಯಿಡಲ್ ಕೋರ್ನಗಳನ್ನು ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಗುರುತಿಸಲು ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. (N1) ಮತ್ತು (N2) ಕೋರ್ನಗಳು ಅವಶಿಷ್ಟ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಡಿಸಿ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಉದ್ದೇಶಿಸಿದ್ದು, (N3) ಕೋರ್ನ್ ಎಸಿ ಘಟಕವನ್ನು ಗುರುತಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಉದ್ದೇಶಿಸಿದ್ದು. ಒಂದು ಓಸಿಲೇಟರ್ ಡಿಸಿ-ಫ್ಲಕ್ಸ್-ಗುರುತಿನ ಕೋರ್ನಗಳನ್ನು ((N1) ಮತ್ತು (N2)) ವಿರೋಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಸ್ಯಾಚುರೇಟ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಒಂದು ಅವಶಿಷ್ಟ ಡಿಸಿ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಶೂನ್ಯವಾದರೆ, ಎರಡು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಉತ್ಪನ್ನ ಮಾಡುವ ಪ್ರವಾಹ ಶೀರ್ಷಗಳು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ, ಡಿಸಿ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಶೂನ್ಯವಲ್ಲದರೆ, ಈ ಶೀರ್ಷಗಳ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಅವಶಿಷ್ಟ ಡಿಸಿ ಫ್ಲಕ್ಸ್ಗೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. (N3) ದ್ವಾರಾ ಗುರುತಿಸಲ್ಪಡುವ ಎಸಿ ಘಟಕವನ್ನು ಕಂಬೀನ್ ಮಾಡಿ, ಒಂದು ನಿಯಂತ್ರಣ ಲೂಪ್ ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಲೂಪ್ ದ್ವಿತೀಯ ಪ್ರವಾಹ (Is) ಉತ್ಪನ್ನ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಮೊದಲು ಮಾಡಿದ ಒಟ್ಟು ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಶೂನ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಶಕ್ತಿ ಅಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ದ್ವಿತೀಯ ವಿಂಡಿಂಗ್ (Ns) ಮೂಲಕ ಪ್ರವಾಹ (Is) ನ್ನು ಪ್ರದಾನ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ನಂತರ ದ್ವಿತೀಯ ಪ್ರವಾಹವು ಶುದ್ಧ ಬ್ಯಾರೆನ್ ರಿಸಿಸ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಹೋಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸಮಾನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಂಕೇತಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಮಾಪನ ಶುದ್ಧತೆ ಬ್ಯಾರೆನ್ ರಿಸಿಸ್ಟರ್ ಮತ್ತು ವಿಂಗಡ ಅಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಮೇಲೆ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.
ಜೀರೋ-ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳು ಎಸಿ ಮತ್ತು ಎಸಿ/ಡಿಸಿ ಮಾಪನಗಳಿಗೆ ರಚಿಸಲಾದ ಶುದ್ಧ ಯಂತ್ರಗಳಾಗಿವೆ. ಈಗ ಅವು ಉನ್ನತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡಿರೆಕ್ಟ್ ಕರೆಂಟ್ (HVDC) ಗ್ಯಾಸ್-ಅಂತರ್ಭುತ ಉತ್ಪನ್ನ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ (GIS) ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಚಳಿತವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಎಸಿ ಜೀರೋ-ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ನ ಮಾಪನ ತತ್ತ್ವವನ್ನು ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ.
