Visoko-točne i stabilne rješenja za niskonaponske strujne transformatori (LV CT)
I. Pozadina rješenja
U visokopreciznim aplikacijama poput pametnih mreža, mjerenja obnovljivih izvora energije i industrijskog nadzora snage, konvencionalni niskonaponski transformatori struje (LV CTs) često suočavaju se s izazovima uključujući nedostatak točnosti, značajnu temperaturnu driftovanje i lošu dugoročnu stabilnost. Za ispunjavanje zahtjeva za visokoprecizno mjerenje klase 0.2S/0.5S, ovo rješenje predlaže kompleksno poboljšan dizajn elektromagnetskih LV CT-ova putem inovacija materijala jezgra i optimizacije strukture.
II. Ključne tehničke rješenja
- Napredniji materijali visokopermeabilnog jezgra
• Nanokristalni/amorfnim legiranim ultratanim trakama:
Jezgra su savijene koristeći 0,02–0,025 mm deblji nanokristalne ili amorfe legirane trake, postižući početnu permeabilnost (μi) preko 1,5×10⁵ H/m. To značajno smanjuje strujni uzbuđaj i minimizira greške omjera/faze.
• Optimizacija magnetnih domena:
Smjerno magnetno polje kaljanje eliminira stres jezgra, poboljšava uniformnost fluksa i smanjuje gubitke histerese pod visokofrekventnim harmonikama. - Magnetska štitnja i antiinterferentne strukture
• Više slojeva magnetske štitnje:
Dvostruka Permalloy + mreža od bakra štitnja dodana oko jezgra kako bi se smanjila vanjska interferencija AC magnetskim poljem i umanjili DC bias efekti.
• Ortogonalni postupak savijanja:
Segmentirani ortogonalni postupak savijanja sekundarnih navojnica smanjuje distribuiranu kapacitetu i curenje indukcije, poboljšavajući frekvencijsku odgovornost (greška točnosti < ±0,1% unutar opsega od 1–5 kHz). - Kompensacija temperature i obrada signala
• Dinamički kružni za kompenzaciju temperature:
Integrirani senzori NTC/PTC visoke linearnosti u stvarnom vremenu kompenziraju temperaturnu drift permeabilnosti jezgra i otpora navojnice (temp. koeficijent driftiranja ≤ ±10 ppm/°C).
• Vrhunski stabilni uzorkujući otpor:
Niskodriftne metalne folije otpornika (ΔR/R < ±5 ppm/°C) s četveroterminalnim Kelvin spojnicama osiguravaju točnost pretvorbe struje u napon. - Enkapsulacija i posjačanje izolacije
• Postupak enkapsulacije pod vakuumom:
Enkapsulacija visokočistim epoksidnim smolama pod vakuumom 10⁻³ Pa eliminira bubnjeve i unutarnji stres, poboljšavajući mehaničku čvrstoću i toplinsku stabilnost.
• Arhitektura više slojeva izolacije:
Film od poliimid + silikonska kompozitna međuslojna izolacija postiže dielektričnu čvrstoću >15 kV/mm i parcijalnu emitanciju <5 pC (@1,5Ur).
III. Prednosti performansi
|
Parametar |
Konvencionalni CT |
Ovo rješenje |
Poboljšanje |
|
Klasa točnosti |
0,5–1,0 |
0,2S/0,5S |
Greške omjera/faze ↓50% |
|
Koeficijent temperaturne driftiranja |
±100 ppm/°C |
±10 ppm/°C |
10x bolja stabilnost |
|
Dugoročna stabilnost |
±0,3%/godinu |
±0,05%/godinu |
Pogreška tijekom životnog vijeka kontrolirana |
|
Fazna greška (1%In) |
>30' |
<5' |
Točnost faze ↑6x |
|
Radijacijska temperatura |
-25°C~+70°C |
-40°C~+85°C |
Poboljšana prilagodljivost ekstremnim uvjetima |
IV. Primjene
Ovo rješenje posebno je prikladno za:
• Mjerenje snage: Pametni brojaci, sustavi automatizacije distribucijske mreže (u skladu s IEC 61869-2 standardom)
• Nadzor obnovljivih izvora energije: Visokoprecizno uzorkovanje struje u invertorima fotovoltaičnih (PV) sistema i sustavima pohrane energije
• Industrijska upravljanja: Detekcija struje grešaka u VFD-ovima i uređajima za zaštitu motora
• Standardi laboratorija: Kao 0,2S-klasni standardni transformatori za transfer vrijednosti
