การออกแบบประสิทธิภาพความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์
ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของระบบไฟฟ้า อุปกรณ์วัดแรงดันไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ (EVTs) ในฐานะอุปกรณ์วัดหลักในระบบไฟฟ้า ความเสถียรและความน่าเชื่อถือในการทำงานของพวกมันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานที่ปลอดภัยและเสถียรของระบบไฟฟ้า สมรรถนะความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) ซึ่งเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดหลักของ EVTs มีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับความสามารถของอุปกรณ์ในการทำงานอย่างปกติในสภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้าที่ซับซ้อนและการไม่ทำให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าต่ออุปกรณ์อื่น การทำการวิจัยและออกแบบอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับสมรรถนะ EMC ของ EVTs มีความสำคัญอย่างมากสำหรับการปรับปรุงความเสถียรและความปลอดภัยโดยรวมของระบบไฟฟ้า
1 ภาพรวมของสมรรถนะความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์วัดแรงดันไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์
1.1 คำนิยามและข้อกำหนดของความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า
ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) หมายถึงความสามารถของอุปกรณ์หรือระบบในการทำงานอย่างปกติโดยไม่มีการรบกวนในสภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้าที่เฉพาะเจาะจงและไม่ทำให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทนไม่ได้ต่อสิ่งอื่นในสภาพแวดล้อมนั้น สำหรับ EVTs พวกเขาจำเป็นต้องรักษาสมรรถนะการวัดที่เสถียรในสภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้าที่ซับซ้อนและไม่ทำให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าต่ออุปกรณ์อื่น ดังนั้น ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบและผลิตของ EVTs ต้องพิจารณาสมรรถนะ EMC และต้องสร้างมาตรการป้องกันที่เหมาะสม
1.2 หลักการทำงานของอุปกรณ์วัดแรงดันไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์
EVTs ใช้หลักการของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและเทคโนโลยีการวัดอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำสูงเพื่อแปลงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าสูงในระบบไฟฟ้าเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้าต่ำ พวกเขาโดยทั่วไปประกอบด้วยเซ็นเซอร์หลัก วงจรแปลงสองระดับ และหน่วยประมวลผลสัญญาณ เซ็นเซอร์หลักมีหน้าที่แปลงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าสูงเป็นสัญญาณกระแส/แรงดันไฟฟ้าที่อ่อนแอและเป็นสัดส่วนกับแรงดันไฟฟ้าหลัก; วงจรแปลงสองระดับจะแปลงสัญญาณที่อ่อนแอเป็นสัญญาณดิจิทัล/อนาล็อกมาตรฐาน; หน่วยประมวลผลสัญญาณปรับปรุงความแม่นยำและความเสถียรของการวัดผ่านกระบวนการเช่น การกรอง การขยาย และการปรับเทียบ EVTs สามารถครอบคลุมรูปแบบต่าง ๆ ได้ เช่น อุปกรณ์วัดแรงดันไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์สำหรับวัดแรงดันไฟฟ้าช่องเดียว/หลายช่อง อุปกรณ์วัดกระแสไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์สำหรับวัดกระแสไฟฟ้าช่องเดียว/หลายช่อง หรือเครื่องแปลงแบบรวมที่วัดแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และกำลังที่สอดคล้องกันในทิศทางเดียวพร้อมกัน ดังแสดงในรูปที่ 1
1.3 การวิเคราะห์การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและความไวต่อแม่เหล็กไฟฟ้า
EVTs มีความอ่อนไหวต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากภายนอกในสภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น การถูกฟ้าผ่าและการเกิดแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะจากการทำงานของสวิตช์ ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาเช่น การเพิ่มขึ้นของความคลาดเคลื่อนในการวัดและข้อมูลที่ไม่เสถียร; ในขณะเดียวกัน ฮาร์โมนิกความถี่สูงและการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเองของ EVTs ก็สามารถรบกวนอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ ได้ ดังนั้น เมื่อออกแบบ EVTs ต้องพิจารณาปัญหาการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและความไวต่อแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างเต็มที่ และควรมีมาตรการยับยั้งและป้องกัน
การทดสอบสมรรถนะ EMC ของ EVTs เป็นขั้นตอนสำคัญในการรับประกันความเสถียรและความแม่นยำในการทำงานจริง มุ่งเน้นไปที่ความสามารถในการต้านทานการรบกวนและแบ่งมาตรฐานการประเมินออกเป็นประเภท A และ B ตามความรุนแรงของผลการทดสอบ:
2 การวิเคราะห์การทดสอบสมรรถนะความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์วัดแรงดันไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์
2.1 สาระการทดสอบและมาตรฐานการประเมิน
2.2 การทดสอบการรบกวนที่ถ่ายทอดผ่าน
การรบกวนที่ถ่ายทอดผ่านกระจายผ่านทางนำเช่นสายไฟและท่อโลหะ และเป็นหนึ่งในประเภทหลักของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ EVTs ต้องเผชิญ มีสองประเภทของการทดสอบ:
2.3 การทดสอบการรบกวนที่แผ่รังสี
รวมถึงสี่ประเภทของการทดสอบเพื่อจำลองการรบกวนในสภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้าที่แตกต่างกัน:
