حلول عالية الدقة والاستقرار لمحولات التيار ذات الجهد المنخفض (LV CT)
I. خلفية الحل
في التطبيقات عالية الدقة مثل الشبكات الذكية، وقياس الطاقة المتجددة، ومراقبة الطاقة الصناعية، غالبًا ما تواجه المحولات الكهربائية ذات الجهد المنخفض التقليدية تحديات تشمل عدم كفاية الدقة، والانحراف الحراري الكبير، والاستقرار طويل الأمد السيئ. لكي تلبي متطلبات القياس عالية الدقة من فئة 0.2S/0.5S، يقترح هذا الحل تصميمًا محسنًا شاملًا للمحولات الكهرومغناطيسية ذات الجهد المنخفض من خلال الابتكار في المواد الأساسية والتحسين الهيكلي.
II. الحلول التقنية الأساسية
- مواد أساسية عالية النفاذية محدثة
• شرائط سميكة جدًا من السبائك النانوية/العديمة البلورات:
تُلفف الأنوية باستخدام شرائط سميكة من 0.02 إلى 0.025 مم من السبائك النانوية أو العديمة البلورات، مما يحقق نفاذية أولية (μi) تزيد عن 1.5×10⁵ H/m. وهذا يقلل بشكل كبير من التيار المثير ويحد من أخطاء النسبة/الطور.
• تحسين المجال المغناطيسي:
يتم تحلية الأيونات بمجال مغناطيسي موجه للتخلص من الإجهاد في الأنيبة، وتعزيز تساوي الفيض، وتقليل خسائر الاستقطاب تحت التوافقيات ذات التردد العالي. - الدرع المغناطيسي وهياكل مقاومة للتشويش
• درع مغناطيسي مركب متعدد الطبقات:
يتم إضافة طبقات درع مزدوجة من البيرومال وألياف النحاس حول الأنيبة لتثبيط التداخل المغناطيسي الخارجي والتقليل من تأثير الانحياز المباشر.
• عملية التفاف متعامدة:
تقنية التفاف متعامد متجزأ للتفاف الثانوي تقلل من السعة الموزعة والملوثة الحثية، مما يحسن استجابة التردد (خطأ الدقة < ±0.1% ضمن نطاق ترددي 1-5 كيلوهرتز). - تعويض الحرارة ومعالجة الإشارات
• دارة تعويض حراري ديناميكي:
مستشعرات NTC/PTC عالية الخطية مدمجة تقوم بتعويض الانحراف الحراري في نفاذية الأنيبة ومقاومة التفاف (معامل الانحراف الحراري ≤ ±10 ppm/°C).
• مقاوم أخذ عينات مستقر للغاية:
مقاومات رقيقة من المعادن ذات انحراف قليل (ΔR/R < ±5 ppm/°C) مع اتصالات كلفين رباعية تضمن دقة تحويل التيار إلى الجهد. - التغليف والتقوية العازلة
• عملية الغمر بالفراغ:
غمر بأ смолы высокой чистоты при давлении 10⁻³ Па устраняет пузырьки и внутренние напряжения, повышая механическую прочность и тепловую стабильность.
• Многослойная изоляционная архитектура:
Полиимидная пленка + силиконовый композитный межслоевой изолятор обеспечивают диэлектрическую прочность >15 кВ/мм и частичные разряды <5 пК (@1.5Ur).
III. مزايا الأداء
|
المعلمة |
محول تقليدي |
هذا الحل |
التحسين |
|
فئة الدقة |
0.5-1.0 |
0.2S/0.5S |
أخطاء النسبة/الطور ↓50% |
|
معامل الانحراف الحراري |
±100 ppm/°C |
±10 ppm/°C |
استقرار أفضل 10 مرات |
|
الاستقرار طويل الأمد |
±0.3%/سنة |
±0.05%/سنة |
تحكم في خطأ العمر |
|
خطأ الطور (1%In) |
>30' |
<5' |
دقة الطور ↑6 مرات |
|
درجة الحرارة التشغيلية |
-25°C~+70°C |
-40°C~+85°C |
تحسين التكيف مع البيئات القصوى |
IV. سيناريوهات التطبيق
يعد هذا الحل مناسبًا بشكل خاص ل:
• قياس الطاقة: العدادات الذكية، أنظمة التحكم الآلي في الشبكة التوزيعية (متوافقة مع معايير IEC 61869-2)
• مراقبة الطاقة المتجددة: أخذ عينات تيار عالية الدقة في عكسات الطاقة الشمسية وأنظمة تخزين الطاقة
• التحكم الصناعي: اكتشاف تيار الخلل في محركات التحكم المتغير في السرعة وأجهزة حماية المحركات
• معايير المختبرات: كمحولات قياسية من فئة 0.2S لنقل القيم
