Visoko-precizni i stabilni rešenja za niskonaponske transformatori struje (LV CT)
I. Позадина на решението
В високопрецизни применувања како што се интелигентни мрежи, меренје на обновливи извори на енергија и индустријско мониторирање на електрична енергија, конвенционалните трансформатори за ниското напон (LV CTs) често се соочуваат со предизвици како недостаток на прецизност, значајно температурно одклонување и лоша долгосрочна стабилност. За да се исполнат 0.2S/0.5S-класните високопрецизни мерни стандарди, ова решение предлага целостен подобрен дизајн на електромагнетните LV CTs преку иновации во јачината на јдрото и оптимизација на структурата.
II. Корен технички решенија
- Надградени материјали за јдро со висока променливост
• Нанокристални/аморфни легири ултрамаки ленти:
Јдрата се намотани со 0.02–0.025мм дебели нанокристални или аморфни легири ленти, достигнувајќи почетна променливост (μi) над 1.5×10⁵ H/m. Ова значително го намалува екситациониот ток и минимизира грешките во однос/фаза.
• Оптимизација на магнетните домени:
Аннеалирање со насочен магнетно поле елиминира стресот во јдрото, подобрува униформноста на флуксот и ги намалува хистерезисните загуби под влијание на височестотни хармонии. - Магнетна заштита и антиинтерференциски структури
• Мулти-слоевска композитна магнетна заштита:
Додавање на два слоја Пермалој + мрежа од меди околу јдрото за потиснување на екстерна AC магнетна интерференција и намалување на DC биас ефекти.
• Ортогонален процес на намотка:
Сегментирана ортогонална намотка на вторичните намотки ги намалува распределената капацитета и индуктивноста на лекуване, подобрувајќи фреквенцијски одговор (грешка во прецизност < ±0.1% во 1–5kHz ленти). - Компензација на температурата и обработка на сигналите
• Динамична температурна компензација:
Интегрирани сензори со висока линеарност NTC/PTC реално време компензираат температурното одклонување во променливоста на јдрото и отпорот на намотката (температурен коефициент ≤ ±10 ppm/°C).
• Високо-стабилен узимачки отпор:
Отпори од метална фолија со ниско одклонување (ΔR/R < ±5 ppm/°C) со четири-терминални Келвин конексии осигуруваат точност во конверзијата од ток во напон. - Запечатување и подобрување на изолацијата
• Процес на запечатување под вакуум:
Запечатување со епоксидна смола со висока чистота при 10⁻³ Pa елиминира були и внатрешни стресови, подобрувајќи механичката јачина и термалната стабилност.
• Мулти-слоевска изолативна архитектура:
Полиимида фолија + силикон композитна межслойна изолација достигнува диелектрична јачина >15 kV/mm и парцијална разряд <5 pC (@1.5Ur).
III. Префрмансни предности
|
Параметар |
Конвенционален CT |
Овој модел |
Подобрување |
|
Клас на прецизност |
0.5–1.0 |
0.2S/0.5S |
Грешки во однос/фаза ↓50% |
|
Коефициент на температурно одклонување |
±100 ppm/°C |
±10 ppm/°C |
10 пати подобра стабилност |
|
Долгосрочна стабилност |
±0.3%/година |
±0.05%/година |
Контролируема грешка во текот на временската период |
|
Фазна грешка (1%In) |
>30' |
<5' |
Фазна прецизност ↑6 пати |
|
Работна температура |
-25°C~+70°C |
-40°C~+85°C |
Подобренa приспособливост во екстремни услови |
IV. Применувачки сценарија
Овој модел е особено прилагоден за:
• Меренје на електрична енергија: Интелигентни бројачи, автоматизирани системи за дистрибутивна мрежа (соодветни со IEC 61869-2 стандард)
• Мониторинг на обновливи извори на енергија: Високопрецизно узимање на ток во PV инвертори и системи за складирање на енергија
• Индустријско управување: Детекција на токот на повреда во VFD и уреди за заштита на мотори
• Лабораториски стандарди: Како 0.2S-класни стандардни трансформатори за пренос на вредности
