Високоточні та стабільні рішення для низьковольтних трансформаторів струму (LV CT)
I. Фон рішення
У високоточних застосуваннях, таких як розумні мережі, облік відновлювальної енергії та промисловий моніторинг електроенергії, традиційні низьковольтні перетворювачі струму (LV CT) часто зустрічаються з проблемами, такими як недостатня точність, значний температурний дрейф та погана довготривала стабільність. Для задоволення вимог до високоточного обліку 0.2S/0.5S-класу це рішення запропоновує комплексне покращення конструкції електромагнітних LV CT через інновації у матеріалах сердечника та оптимізацію структури.
II. Основні технічні рішення
- Покращені матеріали для сердечників з високою магнітною проникністю
• Нанокристалічні/аморфні сплави ультратонких стрічок:
Сердечники намотані з використанням стрічок нанокристалічних або аморфних сплавів товщиною 0,02–0,025 мм, що забезпечує початкову магнітну проникність (μi) більше 1,5×10⁵ Г/м. Це значно зменшує струм запалювання та мінімізує помилки коефіцієнта та фази.
• Оптимізація доменів магнетизації:
Аннеалінг напрямленого магнітного поля усуває напруженість в сердечнику, підвищує рівномірність потоку та зменшує гістерезисні втрати при високочастотних гармоніках. - Магнітна екранувальна та антиінтерференційна конструкція
• Багатошарова композитна магнітна екранувальна система:
Додано двошарову систему екранування з пермалю та медної сітки навколо сердечника для пригнічення зовнішнього АС-магнітного поля та зменшення ефектів ДС-зміщення.
• Процес ортогональної намотки:
Технологія сегментованої ортогональної намотки вторинних обмоток зменшує розподілену ємність та витокову індуктивність, підвищуючи частотну відповідь (помилка точності < ±0,1% в діапазоні 1–5 кГц). - Компенсація температури та обробка сигналів
• Динамічна компенсаційна схема температури:
Інтегровані сенсори NTC/PTC з високою лінійністю реального часу компенсують температурний дрейф магнітної проникності та опору обмоток (температурний коефіцієнт дрейфу ≤ ±10 ppm/°C).
• Високостійкий пробірний резистор:
Резистори з металевих фольг з низьким дрейфом (ΔR/R < ±5 ppm/°C) з чотирма контактами Кельвіна забезпечують точність перетворення струму на напругу. - Закриття та посилення ізоляції
• Процес заливки під вакуумом:
Заливка високочистим епоксидним смолою при 10⁻³ Па усуває бульбашки та внутрішні напруження, підвищуючи механічну міцність та термічну стабільність.
• Багатошарова архітектура ізоляції:
Фільм полііміду + силиконовий композитний проміжний шар ізоляції забезпечує електричну стійкість >15 кВ/мм та частковий розряд <5 пК (@1,5Ur).
III. Переваги продуктивності
|
Параметр |
Традиційний CT |
Це рішення |
Покращення |
|
Клас точності |
0.5–1.0 |
0.2S/0.5S |
Помилки коефіцієнта/фази ↓50% |
|
Коефіцієнт температурного дрейфу |
±100 ppm/°C |
±10 ppm/°C |
10 разів краща стабільність |
|
Довготривала стабільність |
±0.3%/рік |
±0.05%/рік |
Помилка протягом життя контролюється |
|
Помилка фази (1%In) |
>30' |
<5' |
Точність фази ↑6 разів |
|
Діапазон робочих температур |
-25°C~+70°C |
-40°C~+85°C |
Покращена адаптивність до екстремальних умов |
IV. Сценарії застосування
Це рішення особливо підходить для:
• Облік електроенергії: Розумні лічильники, автоматизовані системи розподільчих мереж (відповідно до стандарту IEC 61869-2)
• Моніторинг відновлювальної енергії: Високоточне відлікування струму в інверторах фотovoltaic та системах зберігання енергії
• Промисловий контроль: Виявлення аварійного струму в VFD та пристроях захисту двигунів
• Лабораторні стандарти: Використання як 0.2S-класові стандартні перетворювачі для передачі значень
