Yüksek Hassasiyet ve İstikrar Çözümleri Düşük Gerilim Akım Traforları (LV CT) için
I. Çözüm Arka Planı
Akıllı elektrik ağları, yenilenebilir enerji ölçümü ve endüstriyel güç izleme gibi yüksek hassasiyetli uygulamalarda, geleneksel düşük gerilim akım dönüştürücüler (LV CTs) genellikle yetersiz doğruluk, önemli sıcaklık kayması ve zayıf uzun vadeli istikrarlılık gibi zorluklarla karşı karşıya kalır. 0.2S/0.5S sınıfı yüksek hassasiyetli ölçüm gereksinimlerini karşılamak için, bu çözüm manyetik LV CT'ler için çekirdek malzemesi yenilikleri ve yapısal optimizasyon aracılığıyla kapsamlı bir geliştirilmiş tasarım önerir.
II. Temel Teknik Çözümler
- Güncellenmiş Yüksek Manyetik Geçirgenlikli Çekirdek Malzemeleri
• Nanokristalin/Akristal Alay İnce Bantlar:
Çekirdekler 0.02-0.025mm kalınlığında nanokristalin veya akristal alaşım bantları kullanılarak sarılır, başlangıç manyetik geçirgenliği (μi) 1.5×10⁵ H/m'yi aşar. Bu, uyarıcı akımı önemli ölçüde azaltır ve oran/faz hatalarını en aza indirir.
• Manyetik Alan Optimizasyonu:
Yönelimli manyetik alan annealing işlemi çekirdek stresini ortadan kaldırır, akış homojenliğini artırır ve yüksek frekans harmonikleri altında histeresis kayıplarını azaltır. - Manyetik Korumalı ve Arazi Yapıları
• Çok Katmanlı Kompozit Manyetik Korumalı:
Çekirdek etrafına çift Permalloy + bakır ağ kalkan katmanları eklenerek dış AC manyetik alan interferansını bastırır ve DC bias etkilerini azaltır.
• Dikgen Sarma Süreci:
İkincil sarmalar için bölünmüş dikgen sarma teknolojisi dağıtılmış kapasitansı ve sızıntı endüktansını azaltarak frekans tepkisini (1-5kHz band genişliğinde doğruluk sapması < ±0.1%) iyileştirir. - Sıcaklık Telafi ve Sinyal İşleme
• Dinamik Sıcaklık Telafi Devresi:
Entegre yüksek doğrusallık NTC/PTC sensörleri çekirdek geçirgenliği ve sarma direncindeki sıcaklık kaymasını gerçek zamanlı olarak telafi eder (sıcaklık kayma katsayısı ≤ ±10 ppm/°C).
• Yüksek İstikrarlı Örnekleme Direktörü:
Düşük kayma metal foli direktörleri (ΔR/R < ±5 ppm/°C) dört-terminal Kelvin bağlantıları ile akım-voltaj dönüşüm doğruluğunu sağlar. - Kaplanma ve yalıtım Güçlendirme
• Vakum Kaplama Süreci:
10⁻³ Pa'da yüksek saflık epoksi reçine kaplama balonları ve iç stresi ortadan kaldırarak mekanik dayanımı ve termal istikrarı artırır.
• Çok Katmanlı Yalıtım Mimarisi:
Polimid film + silikon kompozit ara tabaka yalıtımı dielektrik dayanımı >15 kV/mm ve kısmi salınım <5 pC (@1.5Ur) sağlar.
III. Performans Avantajları
|
Parametre |
Geleneksel CT |
Bu Çözüm |
Gelişim |
|
Doğruluk Sınıfı |
0.5-1.0 |
0.2S/0.5S |
Oran/Faz hataları %50 azalır |
|
Sıcaklık Kayma Katsayısı |
±100 ppm/°C |
±10 ppm/°C |
10 kat daha iyi istikrarlılık |
|
Uzun Vadeli İstikrarlılık |
±0.3%/yıl |
±0.05%/yıl |
Ömür boyu hatası kontrol edilebilir |
|
Faz Hatası (1%In) |
>30' |
<5' |
Faz hassasiyeti 6 kat artar |
|
Çalışma Sıcaklığı |
-25°C~+70°C |
-40°C~+85°C |
Aşırı çevre uyumlu güçlendirilir |
IV. Uygulama Senaryoları
Bu çözüm özellikle şu alanlara uygundur:
• Güç Ölçümü: Akıllı sayaçlar, dağıtım ağ otomasyon sistemleri (IEC 61869-2 standardına uygun)
• Yenilenebilir Enerji İzleme: PV inverterler ve enerji depolama sistemlerinde yüksek hassasiyetli akım örnekleme
• Endüstriyel Kontrol: VFD'ler ve motor koruma cihazlarındaki arıza akım tespiti
• Laboratuvar Standartları: Değer aktarımı için 0.2S sınıfı standart dönüştürücüler olarak hizmet verme
