低電圧電流変換器（LV CT）用高精度および安定性ソリューション

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I. 解決策の背景
スマートグリッド、再生可能エネルギー計測、産業用電力監視などの高精度アプリケーションにおいて、従来の低電圧電流変換器（LV CTs）は、精度不足、大きな温度ドリフト、長期安定性の悪さなどの課題に直面している。0.2S/0.5Sクラスの高精度計測要件を満たすため、この解決策ではコア材料の革新と構造最適化を通じて電磁式LV CTsの包括的な改良設計を提案する。

II. 核心技術ソリューション

高透磁率コア材料のアップグレード
• ナノ結晶/非晶質合金超薄帯:
コアは0.02〜0.025mm厚のナノ結晶または非晶質合金帯を使用して巻かれ、初期透磁率（μi）が1.5×10⁵ H/m以上を達成する。これにより励磁電流が大幅に減少し、比率/位相誤差が最小限に抑えられる。
• 磁気ドメインの最適化:
方向性磁場焼鈍によりコアストレスが除去され、フラックスの一様性が向上し、高周波数高調波下でのヒステリシス損失が減少する。
磁気シールドと干渉防止構造
• 多層複合磁気シールド:
コア周りにデュアルパーギー+銅メッシュシールド層を追加することで、外部交流磁場干渉を抑制し、直流バイアス効果を軽減する。
• 直交巻線プロセス:
二次巻線の分割直交巻線技術により、分布容量と漏れインダクタンスが減少し、周波数応答（1〜5kHz帯域内での精度偏差＜±0.1%）が改善される。
温度補償と信号処理
• 動的温度補償回路:
統合高直線性NTC/PTCセンサーにより、コア透磁率と巻線抵抗の温度ドリフトがリアルタイムで補償される（温度ドリフト係数≤±10 ppm/°C）。
• 高安定サンプリング抵抗:
低ドリフト金属箔抵抗（ΔR/R＜±5 ppm/°C）と四端子ケルビン接続により、電流-電圧変換精度が確保される。
封止と絶縁強化
• 真空ポット成形プロセス:
10⁻³ Paでの高純度エポキシ樹脂ポット成形によりバブルと内部ストレスが排除され、機械強度と熱安定性が向上する。
• 多層絶縁アーキテクチャ:
ポリイミドフィルム+シリコン複合中間層絶縁により、誘電強度＞15 kV/mmおよび部分放電＜5 pC (@1.5Ur)が達成される。

III. 性能上の優位性

パラメータ	従来のCT	本ソリューション	改善点
精度クラス	0.5〜1.0	0.2S/0.5S	比率/位相差誤差↓50%
温度ドリフト係数	±100 ppm/°C	±10 ppm/°C	10倍の安定性
長期安定性	±0.3%/年	±0.05%/年	寿命中の誤差制御可能
位相差誤差 (1%In)	＞30'	＜5'	位相精度↑6倍
動作温度	-25°C〜+70°C	-40°C〜+85°C	極端環境への適応性向上

IV. 応用シナリオ
このソリューションは特に以下の用途に適している:
• 電力計測: スマートメーター、配電網自動化システム（IEC 61869-2標準準拠）
• 再生可能エネルギー監視: 太陽光発電インバータやエネルギー貯蔵システムにおける高精度電流サンプリング
• 産業制御: VFDおよびモータ保護装置における故障電流検出
• 実験室基準: 価値伝達のための0.2Sクラス標準変換器として使用