Что такое трансформатор тока склада

Трансформатор тока сплит -ядра представляет собой тип трансформатора тока, магнитное ядро ​​которого делится на две или более части, что позволяет ему быть зажатым »вокруг существующего проводника без отключения схемы. Ниже приведен подробный обзор - подтверждение его принципа работы, классификаций, функций, функций, сценариев приложений и будущих тенденций.

Рабочий принцип

Принцип работы трансформатора тока сплит -ядром по существу такой же, как и у любого обычного трансформатора тока, основанного на электромагнитной индукции:

• Проводник, несущий ток, который будет измерен, действует как первичная обмотка (часто один поворот).

• Чередственный ток через этот проводник создает чередующий магнитный поток в ядре с высокой проницаемостью.

• Вторичная обмотка, намотанная на сердечнике, поднимает этот поток и генерирует пропорциональный ток в своей цепи, масштабируется по отношению к поворотам.

• Поскольку ядро ​​находится в двух (или более) половинах, при установке, половины закрыты и зажаты, заполняя магнитную цепь. Внимание должно быть уделено выравниванию ядра и минимизации воздушного разрыва между половинками, потому что чрезмерные зазоры разлагают магнитную связь и снижают точность.

• Вторичная обмотка всегда должна оставаться закрытой (т.е. нагружена), чтобы избежать высоких напряжений на открытой цепи.

После установки он работает так же, как и твердотельный КТ: первичный ток индуцирует вторичный ток пропорционально соотношению поворотов, позволяя безопасно измерению или защитному оборудованию.

Поскольку ядро ​​разбивается, для снижения потока утечки требуется некоторая дополнительная конструктивная помощь, но в современных конструкциях используются точные механические защелки и магнитные материалы с низким зазором для уменьшения таких ошибок.

Классификация

Хотя сама 'Split Core ' является структурной классификацией, CTS CTS также можно классифицировать по нескольким другим измерениям:

1. Механизм расщепления / закрытия

• Стиль шарниров / поворота (одна сторона открывается на шарнире)

• Болт или стиль зажима (две половины, соединенные винтами, защелками или зажимами)

2. Класс точности / цель

• Общий класс / мониторинг

• Класс измерения / биллинга (более высокая точность)

• Класс защиты (способный переносить краткосрочные перегрузки)

3. Текущий рейтинг и соотношение

• Низкие диапазоны (например, десятки или сотни усилителей)

• Более высокие диапазоны (до тысяч усилителей)

• Вторичные выходы 1, 5 а или более низких (миллиамп) уровней

4. Частота / полоса пропускания

• Спроектирован для 50/60 Гц

• Расширенные версии полосы пропускания для систем, богатых гармонией

5. Окружающая среда / упаковка

• Внутренняя против открытия

• Инкапсулирован / запечатано для суровых средств

• Гибкие или '' Веревочный тип 'разделенные ядра (для больших кабелей)

6. Специальные дизайны / гибридные типы

• Сплит -ядро CTS со встроенной электроникой (например, кондиционирование интегрированного сигнала)

• Комбинированные гибридные формы CT + датчиков

Одним из таких примеров продукта является трансформатор с разделенным ядром , который использует этот дизайн зажима для более легкой модернизации.

Функции

Основные функции трансформаторов тока сплит -основного тока включают:

• Измерение / измерение
  преобразование высоких первичных токов в пропорциональные вторичные токи для измерителей тока, анализаторов электроэнергии или систем энергопотребления.

• Мониторинг
  подачи данных в реальном времени в системах мониторинга, управления или защиты (например, SCADA, BMS, системы управления энергопотреблением).

• Защита,
  обслуживающая в цепях обнаружения перерыва или обнаружения разломов, где КТ подает реле или защитные устройства для запуска автоматических выключателей.

• Аварийный сигнал / обнаружение
  , обнаружение аномального тока (например, перегрузки, дисбаланс) и вызывая предупреждения или отключения.

• Модернизация существующих систем.
  Поскольку CTS сплит-ядра может быть установлен без прерывания проводки, они особенно полезны при модернизации или добавлении точек измерения в живых системах.

Ключевые характеристики / преимущества и ограничения

Преимущества / функции

1. Несвязанность / без перерыва
   они могут быть установлены вокруг живых дирижеров без отключения или повторного завода, минимизируя время простоя.

2. Простота установки и модернизации
   идеально подходит для обновлений, дополнений или развертывания измерений в существующих системах.

3. Универсальность
   доступна в различных рейтингах тока, размерах и классах точности для широкого охвата приложений.

4. Стоимость и экономия труда
   сократили время труда и простоя системы, что делает их экономически эффективными, особенно для модернизации.

5. Безопасность
   сводит к минимуму управление живыми проводами или перерывами в схеме, снижая риск установки.

6. Компактное / пространственное преимущество
   лучше подходит для плотных или ограниченных установок по сравнению с крупными фиксированными CTS.

Ограничения / компромиссы

1. Небольшое снижение точности
   присутствие расщепленного зазора может привести к магнитной утечке и небольшим ошибкам измерения по сравнению с CTS с твердым сердечником.

2. Ограниченная высокочастотная реакция
   из-за конструкции ядра и возможной утечки, сплит-ядры могут не реагировать на высокочастотные компоненты или быстрые переходные процессы.

3. Чувствительность к механическому выравниванию
   или свободное заживание могут ухудшить точность за счет повышенного воздушного зазора или неровных путей потока.

4. Более низкая маржа насыщения
   Некоторые конструкции сплит-сердечника могут насыщаться ранее при перегрузке по сравнению с надежными сплошными конструкциями.

5. Размер ограничений
   для очень больших проводников или шинных баров, массивные сплит -ядры могут стать громоздкими или механически громоздкими.

Сценарии приложения

Трансформаторы тока сплит -ядра широко используются в настройках, где является простой установки, модернизации или минимального нарушения. Типичные домены приложения включают в себя:

• Распределение мощности / электрические панели
  контролируют филиалы, питатели или субцирки на существующих досках панелей.

• Управление энергопотреблением и подчинение по строительству
  Установки CTS в существующих системах проводки для мониторинга нагрузок, арендаторов или зон в коммерческих или жилых зданиях.

• Промышленное мониторинг и профилирование нагрузки
  измерение токов на двигателях, приводах, насосах, системах HVAC, производственных линиях и т. Д., Часто при выключении нежелательно.

• Возобновляемые энергетические и инверторные системы
  мониторинг вывода переменного тока, производительность инвертора и обеспечение правильного баланса или обнаружения неисправностей.

• Центры обработки данных / критические средства,
  добавляющие зоны измерения без необходимости отключений систем.

• Портативный / временный мониторинг
  с использованием CTS сплит-ядра в тестовых скамьях, аудитах питания или временных установках.

• Качество электроэнергии и анализ гармоники,
  хотя и не так идеально, как специализированные CTS для высокочастотной работы, сплит-ядра часто достаточны для многих практических задач мониторинга.

Из -за их гибкости, сплит -ядры особенно ценны в модернизации или расширении, где проводка не может быть легко прервана.

Будущие тенденции и события

Поле трансформаторов тока сплит -ядром развивается, поскольку энергосистемы становятся более сложными, распределенными и цифровыми. Некоторые ключевые тенденции и перспективы включают:

1. Более высокая точность и более низкие конструкции ошибок
   улучшили основные материалы (нанокристаллические, аморфные) и механические конструкции, чтобы уменьшить утечку и промежутки, что подталкивает производительность разделенного ядра, ближе к твердым ядрам.

2. Интегрированная интеллектуальная электроника
   внедряет кондиционирование сигнала, амплификацию, температурную компенсацию, калибровочную память и цифровой выход (например, Modbus, IEC 61850) в корпусе КТ.

3. Более широкая полоса пропускания / высокочастотные
   конструкции, направленные на то, чтобы лучше захватить гармонические компоненты, быстрые переходные процессы и несинусоидальные сигналы для поддержки аналитики качества электроэнергии.

4. Миниатюризация и гибкие формы
   более компактные разделители, гибкие веревки/плоские конструкции или новые материалы, чтобы обеспечить измерение в ограниченных или нерегулярных пространствах.

5. IoT и дистанционное зондирование
   модули CT-модули, проводные (или беспроводные) в платформы IoT для телеметрии в реальном времени, облачной аналитике, прогнозного обслуживания и интеллекта.

6. Гибридное слияние датчика,
   комбинирующее CTS с разделенным ядром с заловым эффектом, FluxGate или катушкой катушки Rogowski в гибридных датчиках для расширения измерения DC / низкочастотного или динамического диапазона.

7. Рост и спрос на рынке.
   Поскольку потребности в интеллектуальной сетке, микросетке, возобновляемых и энергетических мониторингах увеличиваются, рынок CTS COL -COR CTS, по прогнозам, будет неуклонно расти.

8. Более дешевые высокопроизводительные
   достижения в области материалов, автоматизации и механической точности будут снижать стоимость при улучшении согласованности.