โซลูชันความแม่นยำและเสถียรภาพสูงสำหรับหม้อแปลงกระแสต่ำ (LV CT)
I. ภูมิหลังของโซลูชัน
ในแอปพลิเคชันที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น กริดอัจฉริยะ การวัดพลังงานทดแทน และการตรวจสอบกำลังไฟฟ้าในภาคอุตสาหกรรม ทรานซิสเตอร์กระแสไฟฟ้าแรงดันต่ำ (LV CTs) แบบเดิมมักจะเผชิญกับปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความแม่นยำไม่เพียงพอ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างมาก และความเสถียรระยะยาวที่ไม่ดี เพื่อตอบสนองความต้องการในการวัดความแม่นยำระดับ 0.2S/0.5S โซลูชันนี้เสนอการออกแบบปรับปรุงแบบครอบคลุมสำหรับ LV CTs ผ่านการสร้างสรรค์วัสดุแกนและปรับปรุงโครงสร้าง
II. โซลูชันทางเทคนิคหลัก
- วัสดุแกนที่มีความซึมผ่านแม่เหล็กสูงกว่าเดิม
• แผ่นบางมากจากพันธะคริสตัล/อัลลอยไม่มีรูปทรง:
แกนถูกพันด้วยแผ่นอัลลอยนาโนคริสตัลหรือไม่มีรูปทรงที่หนา 0.02-0.025 มม. ทำให้ได้ความซึมผ่านแม่เหล็กเริ่มต้น (μi) มากกว่า 1.5×10⁵ H/m ลดกระแสกระตุ้นและลดความผิดพลาดของอัตราส่วน/เฟสลงอย่างมาก
• การปรับปรุงโดเมนแม่เหล็ก:
การทำให้แข็งโดยใช้สนามแม่เหล็กที่มีทิศทางเฉพาะลดความเครียดของแกน เพิ่มความสม่ำเสมอของฟลักซ์ และลดการสูญเสียฮิสเทอริสิสภายใต้ฮาร์โมนิกความถี่สูง - โครงสร้างป้องกันแม่เหล็กและการต้านทานสัญญาณรบกวน
• การป้องกันแม่เหล็กแบบคอมโพสิตหลายชั้น:
เพิ่มชั้นป้องกันแบบสองชั้นเป็นเพอร์มาโลย์+ตาข่ายทองแดงรอบๆ แกนเพื่อดึงดูดการรบกวนจากสนามแม่เหล็ก AC ภายนอกและลดผลกระทบจาก DC bias
• กระบวนการพันแบบออร์โธโกนอล:
เทคโนโลยีการพันแบบออร์โธโกนอลแบ่งส่วนสำหรับวงจรรองลดความจุกระจายและอินดักแทนซ์รั่วไหล ปรับปรุงการตอบสนองความถี่ (ความคลาดเคลื่อนความแม่นยำ < ±0.1% ภายในช่วงความถี่ 1-5kHz) - การชดเชยอุณหภูมิและการประมวลผลสัญญาณ
• วงจรชดเชยอุณหภูมิแบบไดนามิก:
เซ็นเซอร์ NTC/PTC ที่มีความเชิงเส้นสูงรวมเข้าด้วยกันชดเชยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของความซึมผ่านแม่เหล็กของแกนและแรงต้านของวงจรพัน (สัมประสิทธิ์การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ≤ ±10 ppm/°C)
• ตัวต้านทานการสุ่มตัวอย่างที่มีความเสถียรสูง:
ตัวต้านทานฟอยล์โลหะที่มีการเปลี่ยนแปลงต่ำ (ΔR/R < ±5 ppm/°C) พร้อมการเชื่อมต่อ Kelvin สี่ขั้ว รับประกันความแม่นยำในการแปลงกระแสเป็นแรงดัน - การห่อหุ้มและการเสริมฉนวน
• กระบวนการห่อหุ้มแบบสุญญากาศ:
การห่อหุ้มด้วยเรซินอีพ็อกซี่บริสุทธิ์สูงที่ 10⁻³ Pa กำจัดฟองอากาศและความเครียดภายใน เพิ่มความแข็งแรงเชิงกลและความเสถียรทางความร้อน
• สถาปัตยกรรมฉนวนหลายชั้น:
ฟิล์มโพลีอิมิด + คอมโพสิตซิลิโคนระหว่างชั้นบรรลุความแข็งแรงดีเอเล็กทริก >15 kV/mm และการปล่อยประจุบางส่วน <5 pC (@1.5Ur)
III. ข้อดีด้านประสิทธิภาพ
|
พารามิเตอร์ |
CT แบบเดิม |
โซลูชันนี้ |
การปรับปรุง |
|
ระดับความแม่นยำ |
0.5-1.0 |
0.2S/0.5S |
ความผิดพลาดของอัตราส่วน/เฟส ↓50% |
|
สัมประสิทธิ์การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ |
±100 ppm/°C |
±10 ppm/°C |
เสถียรภาพดีขึ้น 10 เท่า |
|
ความเสถียรระยะยาว |
±0.3%/ปี |
±0.05%/ปี |
ควบคุมความผิดพลาดตลอดอายุการใช้งาน |
|
ความผิดพลาดของเฟส (1%In) |
>30' |
<5' |
ความแม่นยำของเฟส ↑6 เท่า |
|
อุณหภูมิการทำงาน |
-25°C~+70°C |
-40°C~+85°C |
ปรับปรุงความสามารถในการทำงานในสภาพแวดล้อมที่สุดขั้ว |
IV. สถานการณ์การใช้งาน
โซลูชันนี้เหมาะสมเป็นพิเศษสำหรับ:
• การวัดพลังงาน: เมตรอัจฉริยะ ระบบอัตโนมัติของการกระจายพลังงาน (สอดคล้องกับมาตรฐาน IEC 61869-2)
• การตรวจสอบพลังงานทดแทน: การสุ่มตัวอย่างกระแสไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสูงในอินเวอร์เตอร์ PV และระบบเก็บพลังงาน
• การควบคุมอุตสาหกรรม: การตรวจจับกระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติใน VFDs และอุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์
• มาตรฐานห้องปฏิบัติการ: ใช้เป็นทรานซิสเตอร์มาตรฐานระดับ 0.2S สำหรับการถ่ายทอดค่า
