
I. Contexte de la solution
Dans les applications de haute précision telles que les réseaux intelligents, la mesure d'énergie renouvelable et la surveillance industrielle de l'énergie, les transformateurs de courant à basse tension (LV CT) conventionnels sont souvent confrontés à des défis tels qu'une précision insuffisante, un dérive importante de température et une stabilité à long terme médiocre. Pour répondre aux exigences de mesure de haute précision de classe 0.2S/0.5S, cette solution propose une conception améliorée complète pour les LV CT électromagnétiques par le biais de l'innovation des matériaux de noyau et de l'optimisation structurelle.
II. Solutions techniques clés
- Mise à niveau des matériaux de noyau à haute perméabilité
• Bandes ultra-fines en alliage nanocristallin/amorphe:
Les noyaux sont enroulés avec des bandes d'alliage nanocristallin ou amorphe d'une épaisseur de 0,02 à 0,025 mm, atteignant une perméabilité initiale (μi) supérieure à 1,5 × 10⁵ H/m. Cela réduit considérablement le courant d'excitation et minimise les erreurs de rapport/phase.
• Optimisation du domaine magnétique:
Le recuit dans un champ magnétique directionnel élimine les contraintes du noyau, améliore l'uniformité du flux et réduit les pertes d'hystérésis sous des harmoniques de haute fréquence.
- Structures de blindage magnétique et anti-interférences
• Blindage magnétique composite multi-couches:
Des couches de blindage en permalloy double + maille de cuivre sont ajoutées autour du noyau pour supprimer l'interférence du champ magnétique AC externe et atténuer les effets de polarisation DC.
• Procédé de bobinage orthogonal:
La technologie de bobinage orthogonal segmenté pour les enroulements secondaires réduit la capacité distribuée et l'inductance de fuite, améliorant la réponse en fréquence (déviation de précision < ±0,1% dans la bande passante de 1-5 kHz).
- Compensation de température et traitement du signal
• Circuit de compensation de température dynamique:
Des capteurs NTC/PTC à haute linéarité intégrés compensent en temps réel la dérive de température de la perméabilité du noyau et de la résistance de l'enroulement (coefficient de dérive de température ≤ ±10 ppm/°C).
• Résistance d'échantillonnage à haute stabilité:
Des résistances en feuille de métal à faible dérive (ΔR/R < ±5 ppm/°C) avec des connexions Kelvin à quatre bornes garantissent la précision de la conversion courant-tension.
- Encapsulation et renforcement de l'isolation
• Procédé de moulage sous vide:
Un moulage en résine époxyde de haute pureté à 10⁻³ Pa élimine les bulles et les contraintes internes, améliorant la résistance mécanique et la stabilité thermique.
• Architecture d'isolation multi-couches:
Une isolation intermédiaire en film de polyimide + composite de silicone atteint une résistance diélectrique >15 kV/mm et une décharge partielle <5 pC (@1,5Ur).
III. Avantages de performance
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Paramètre
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CT conventionnel
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Cette solution
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Amélioration
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Classe de précision
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0,5-1,0
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0,2S/0,5S
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Erreurs de rapport/phase ↓50%
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Coefficient de dérive de température
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±100 ppm/°C
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±10 ppm/°C
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Stabilité 10 fois meilleure
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Stabilité à long terme
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±0,3%/an
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±0,05%/an
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Erreur de vie contrôlée
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Erreur de phase (1%In)
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>30'
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<5'
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Précision de phase ↑6x
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Température de fonctionnement
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-25°C~+70°C
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-40°C~+85°C
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Adaptabilité améliorée aux environnements extrêmes
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IV. Scénarios d'application
Cette solution est particulièrement adaptée pour:
• Comptage d'énergie: Compteurs intelligents, systèmes d'automatisation de réseau de distribution (conformes à la norme IEC 61869-2)
• Surveillance de l'énergie renouvelable: Échantillonnage de courant de haute précision dans les onduleurs photovoltaïques et les systèmes de stockage d'énergie
• Contrôle industriel: Détection de courant de défaut dans les variateurs de fréquence et les dispositifs de protection des moteurs
• Normes de laboratoire: Utilisation comme transformateurs standards de classe 0,2S pour le transfert de valeur