Wysokiej precyzji i stabilności rozwiązania dla niskonapięciowych prądnic transformatorowych (LV CT)

I. Tło rozwiązania​
W wysokodokładnych zastosowaniach, takich jak inteligentne sieci energetyczne, pomiar odnawialnych źródeł energii i monitorowanie przemysłowej mocy elektrycznej, konwencjonalne niskonapięowe transformatory prądowe (LV CTs) często napotykają wyzwania związane z niewystarczającą dokładnością, znacznym dryfem temperaturowym i słabą długoterminową stabilnością. Aby spełnić wymagania dotyczące wysokiej precyzji klasy 0.2S/0.5S, to rozwiązanie proponuje kompleksowy ulepszony projekt dla elektromagnetycznych LV CTs poprzez innowacje materiałowe rdzenia i optymalizację struktury.

​II. Kluczowe rozwiązania techniczne​

1. ​Zaktualizowane materiały rdzenia o wysokiej przezenności magnetycznej​
   • Nanokrystaliczne/amorficzne paski stopu o grubości 0.02-0.025 mm:
   Rdzenie są nawijane taśmami nanokrystalicznymi lub amorficznymi o grubości 0.02-0.025 mm, osiągając początkową przezenność magnetyczną (μi) powyżej 1.5×10⁵ H/m. To znacznie zmniejsza prąd pobudzający i minimalizuje błędy proporcji/fazy.
   • Optymalizacja domen magnetycznych:
   Anihilowanie w kierunkowym polu magnetycznym eliminuje stres rdzenia, zwiększa jednorodność przepływu i zmniejsza straty histerezy pod wpływem wysokoczęstotliwościowych harmonik.
2. ​Struktury ekranujące i antyinterferencyjne​
   • Wielowarstwowe złożone ekranowanie magnetyczne:
   Dodano warstwy ekranujące z podwójnego permalloyu + siatki miedzianej wokół rdzenia, aby tłumić zakłócenia zewnętrznego pola magnetycznego przemiennego i zmniejszyć efekty DC biasu.
   • Proces nawijania ortogonalnego:
   Technologia segmentowanej nawijki ortogonalnej dla zwinięć wtórnych zmniejsza rozproszone pojemności i indukcyjności przeciekające, poprawiając odpowiedź częstotliwościową (odchylenie dokładności < ±0.1% w pasmie 1-5 kHz).
3. ​Kompensacja temperatury i przetwarzanie sygnałów​
   • Dynamyczny obwód kompensacji temperatury:
   Zintegrowane czujniki NTC/PTC o wysokiej liniowości w czasie rzeczywistym kompensują dryf temperatury przezenności magnetycznej rdzenia i oporu zwinięcia (współczynnik dryfu temperatury ≤ ±10 ppm/°C).
   • Rezystor próbkujący o wysokiej stabilności:
   Rezystory foliowe metalowe o małym dryfie (ΔR/R < ±5 ppm/°C) z czterokontaktowymi połączeniami Kelvina zapewniają dokładność konwersji prądu na napięcie.
4. ​Lakowanie i wzmacnianie izolacji​
   • Proces lakowania w próżni:
   Lakowanie żywicą epoksydową o wysokiej czystości przy ciśnieniu 10⁻³ Pa eliminuje bańki powietrzne i naprężenia wewnętrzne, zwiększając wytrzymałość mechaniczną i stabilność termiczną.
   • Architektura wielowarstwowej izolacji:
   Warstwa poliimidenowa + kompozytowa warstwa silikonowa jako izolacja międzypowierzchniowa osiąga wytrzymałość dielektryczną >15 kV/mm i częściowe rozładowanie <5 pC (@1.5Ur).

​III. Zalety wydajnościowe​

​IV. Scenariusze zastosowania​
To rozwiązanie jest szczególnie odpowiednie dla:
• ​Pomiar mocy:​​ inteligentne liczniki, systemy automatyzacji sieci dystrybucyjnej (zgodne ze standardem IEC 61869-2)
• ​Monitorowanie odnawialnych źródeł energii:​​ wysokodokładne próbkowanie prądu w odwracaczach fotowoltaicznych i systemach magazynowania energii
• ​Sterowanie przemysłowe:​​ wykrywanie prądu uszkodzeniowego w VFDs i urządzeniach ochrony silników
• ​Standardy laboratoryjne:​​ służy jako transformator standardowy klasy 0.2S do transferu wartości