Solucións de alta precisión e estabilidade para transformadores de corrente de baixa tensión (LV CT)
I. Antecedentes da solución
Nas aplicacións de alta precisión como as redes intelixentes, a medida de enerxía renovábel e a monitorización industrial de enerxía, os transformadores de corrente de baixa tensión (LV CTs) convencionais adoitan atopar desafíos como unha precisión insuficiente, unha deriva significativa de temperatura e unha estabilidade a longo prazo pobre. Para cumprir cos requisitos de medida de alta precisión de clase 0.2S/0.5S, esta solución propón un deseño mellorado comprensivo para LV CTs electromagnéticos a través da innovación de materiais nucleares e a optimización estrutural.
II. Solucións técnicas centrais
- Materiais nucleares de alta permeabilidade actualizados
• Tiras ultrafinas de aleación nanocristalina/amorfa:
Os núcleos están enroscados con tiras de aleación nanocristalina ou amorfa de 0.02-0.025mm de espesor, logrando unha permeabilidade inicial (μi) superior a 1.5×10⁵ H/m. Isto reduce significativamente a corrente de excitación e minimiza os erros de razón/fase.
• Optimización de dominios magnéticos:
O recociñado con campo magnético direccional elimina o estrés no núcleo, mellora a uniformidade do flujo e reduciu as perdas de histerese baixo harmónicos de alta frecuencia. - Estruturas de escudo magnético e antinterferencia
• Escudo magnético composto de múltiples capas:
Añadense capas de escudo de permalloy duplo + malla de cobre arredor do núcleo para suprimir a interferencia do campo magnético AC externo e mitigar os efectos de polarización DC.
• Proceso de enroscado ortogonal:
A tecnoloxía de enroscado ortogonal segmentado para bobinas secundarias reduce a capacitancia distribuída e a inductancia de fuga, mellorando a resposta de frecuencia (desvío de precisión < ±0.1% dentro da banda de 1-5kHz). - Compensación de temperatura e procesamento de sinais
• Circuíto de compensación de temperatura dinámica:
Sensores NTC/PTC de alta linealidade integrados compensan en tempo real a deriva de temperatura na permeabilidade do núcleo e na resistencia de enroscado (coeficiente de deriva de temperatura ≤ ±10 ppm/°C).
• Resistor de muestreo de alta estabilidade:
Resistores de folha metálica de baixa deriva (ΔR/R < ±5 ppm/°C) con conexión Kelvin de cuatro terminais aseguran a precisión da conversión de corrente a voltaxe. - Encapsulamento e reforzo de aislamento
• Proceso de encapsulamento ao vacío:
El encapsulado de resina epoxi de alta pureza a 10⁻³ Pa elimina as burbujas e o estrés interno, mellorando a resistencia mecánica e a estabilidade térmica.
• Arquitectura de aislamento de múltiples capas:
Aisolamento intercalado de película de poliimida + compósito de silicón logra unha resistencia dieléctrica >15 kV/mm e descarga parcial <5 pC (@1.5Ur).
III. Ventaxas de rendemento
|
Parámetro |
CT convencional |
Esta solución |
Melora |
|
Clase de precisión |
0.5-1.0 |
0.2S/0.5S |
Erros de razón/fase ↓50% |
|
Coeficiente de deriva de temperatura |
±100 ppm/°C |
±10 ppm/°C |
10 veces máis estable |
|
Estabilidade a longo prazo |
±0.3%/ano |
±0.05%/ano |
Erro controlable durante a vida útil |
|
Erro de fase (1%In) |
>30' |
<5' |
Precisión de fase ↑6x |
|
Temperatura de funcionamento |
-25°C~+70°C |
-40°C~+85°C |
Adaptabilidade mellorada a entornos extremos |
IV. Escenarios de aplicación
Esta solución é particularmente adecuada para:
• Medición de enerxía: Contadores intelixentes, sistemas de automatización de redes de distribución (conformes coa norma IEC 61869-2)
• Monitorización de enerxía renovábel: Muestreo de corrente de alta precisión en inversores PV e sistemas de almacenamento de enerxía
• Control industrial: Detección de corrente de fallo en VFDs e dispositivos de protección de motores
• Patrones de laboratorio: Actuando como transformadores estándar de clase 0.2S para transferencia de valor
