Цель задачи: Устранение проблем, связанных с точностью измерений (особенно при перегрузке и переходных процессах), механической стабильностью и долговечностью традиционных воздушно-изолированных выключателей (AIS) трансформаторов тока (CT). Достижение технологического прорыва для всестороннего улучшения характеристик продукта.
Оптимизационные решения ключевых технологий:
- Революция в материалах сердечников: нанокристаллический сплав заменяет электротехническую сталь
- Основное решение: Отказ от традиционной электротехнической стали, использование высокопроизводительного железо-основного нанокристаллического сплава в качестве материала сердечника.
- Технические преимущества:
- Сверхнизкие потери в сердечнике (≤0,5 Вт/кг): Значительно снижает гистерезисные и вихревые потери по сравнению с электротехнической сталью, существенно уменьшая тепловыделение и повышая энергоэффективность.
- Сверхвысокая плотность насыщения магнитного потока (1,8 Тл): Превосходит точку насыщения электротехнической стали (обычно <1,6 Тл), значительно улучшая способность к противодействию насыщению.
- Гарантированная точность: Обеспечивает стабильную работу в линейном диапазоне даже при 120% перегрузке номинального тока, гарантируя выполнение строгих требований к точности класса 0,2S.
- Широкий частотный диапазон: Отличные характеристики на высоких частотах создают основу для точного измерения переходных токов.
- Антивибрационный конструктивный дизайн: композитная оболочка жесткого-гибкого типа
- Основное решение: Использование интегрального вакуумного заливания и отверждения вторичных обмоток и ключевых выводов с использованием высокопрочной эпоксидной смолы + композитного материала на основе армированного стекловолокна с направленным упрочнением.
- Технические преимущества:
- Исключительная механическая стабильность: Формирует монолитную структуру с высокой прочностью и жесткостью, эффективно поглощая и рассеивая механические напряжения и вибрационную энергию.
- Доказанная виброустойчивость: Прошел строгие испытания на широкополосные случайные вибрации (10-500 Гц, моделирование суровых условий), с измеренным смещением <0,1 мм, что значительно ниже стандартных пределов. Устраняет риски ослабления вторичных выводов и усталостного разрушения пайки, вызванных вибрацией.
- Устойчивость к окружающей среде: Отличная стойкость к погодным условиям, влаге и пыли, защищая от суровых условий эксплуатации.
- Технология распределенных воздушных зазоров: точное управление остаточной намагниченностью
- Основное решение: Точное введение серии микронных (~50 мкм) распределенных и контролируемых воздушных зазоров в некритические магнитные пути сердечника с помощью специализированного процесса.
- Технические преимущества:
- Эффективное управление остаточной намагниченностью: Эффективно ограничивает остаточный магнитный поток (остаточную намагниченность), возникающий в сердечнике после прерывания тока короткого замыкания, значительно уменьшая его влияние на последующую точность измерений (особенно для малых токов).
- Прорыв в переходных характеристиках: Значительно улучшает способность трансформатора тока преобразовывать непериодические затухающие постоянные составляющие (DC Offset), возникающие при авариях в энергосистеме (например, коротких замыканиях), обеспечивая ошибку преобразования переходных токов <5%. Соответствует современным требованиям умных сетей к высокой точности в защитных трансформаторах тока (включая характеристики класса TP).
- Сохранение высокой точности: Сохраняет целостность сердечника в критических магнитных путях, обеспечивая высокоточные измерения (класс 0,2S) при нормальных рабочих токах.
Комплексные преимущества (количественная ценность):
- Гарантия точности измерений: Постоянное достижение требований к точности класса 0,2S в сложных условиях (например, 120% перегрузка, сложные переходные процессы), предоставляя более надежные "глаза" для систем учета и защиты энергии.
- Прорыв в надежности: Значительное снижение частоты отказов ≥60%. Механические отказы, вызванные вибрацией, практически исключены. Улучшение материала сердечника и конструктивных элементов существенно повышает общую стабильность.
- Увеличение срока службы: Оптимизированный дизайн значительно снижает воздействие старения материалов, усталости и термических эффектов, увеличивая прогнозируемый общий срок службы до ≥40 лет, что существенно уменьшает затраты на обслуживание и замену в течение жизненного цикла.
- Основа безопасности энергосистемы: Высокая точность преобразования переходных токов является ключевым фактором для обеспечения быстрого и точного срабатывания защитных реле, что поддерживает безопасную и стабильную работу сети.
Реализация и проверка:
Основные технологии данного решения (нанокристаллический сердечник, композитная оболочка с антивибрационным эффектом, распределенные микровоздушные зазоры) были тщательно проверены через типовые испытания, испытания на воздействие окружающей среды (перегрев, влажность, конденсация) и долговременные ускоренные испытания на старение. Вибрационные испытания строго соответствовали стандартам, включая IEC 60068-2-6. Электромагнитные испытания (точность, переходные характеристики, перегрев, изоляция и т.д.) проводились в соответствии с IEC 61869-1, -2 и соответствующими национальными стандартами. Данные испытательных отчетов надежно подтверждают эффективность решения.
Вход
