Νανοκρυσταλλικοί τοροειδείς πυρήνες για μετασχηματιστές ρεύματος

Οι νανοκρυσταλλικοί δακτυλιοειδείς πυρήνες χρησιμοποιούνται σε μετασχηματιστές ρεύματος επειδή το υλικό συνδυάζει χαμηλές απώλειες και υψηλή διαπερατότητα με πυκνότητα ροής κορεσμού υψηλότερη από αυτή των κραμάτων νικελίου-σιδήρου (NiFe) και των άμορφων κραμάτων με βάση το κοβάλτιο{{1}. Σε σύγκριση με τους πυρήνες NiFe, οι νανοκρυσταλλικοί πυρήνες προσφέρουν καλύτερη διαπερατότητα σε όλη την καμπύλη B-H και υψηλότερη επαγωγή κορεσμού. Σε σύγκριση με τον χάλυβα πυριτίου, ο κορεσμός είναι χαμηλότερος, αλλά η λεπτή κορδέλα και η χημεία του υλικού δίνουν πολύ καλύτερη απώλεια ισχύος. Αυτές οι ιδιότητες καθιστούν τους νανοκρυσταλλικούς πυρήνες μια εξαιρετική επιλογή για μέτρηση και προστασία μετασχηματιστών ρεύματος.

Γιατί νανοκρυσταλλικοί πυρήνες για μετασχηματιστές ρεύματος

Ένας μετασχηματιστής ρεύματος μετρά το ρεύμα που ρέει σε έναν αγωγό αναπαράγοντας ένα αναλογικό ρεύμα στη δευτερεύουσα περιέλιξή του. Η ακρίβεια αυτής της αναπαραγωγής εξαρτάται από το υλικό του πυρήνα. Το νανοκρυσταλλικό υλικό παρέχει υψηλή διαπερατότητα, η οποία ελαχιστοποιεί το ρεύμα μαγνήτισης και επομένως τα σφάλματα αναλογίας και φάσης του μετασχηματιστή. Η επαγωγή υψηλού κορεσμού επιτρέπει στον πυρήνα να μεταφέρει το ονομαστικό ρεύμα συν το ρεύμα σφάλματος χωρίς να κορεσθεί πρόωρα. Επιπλέον, ο πυρήνας είναι μικρότερος και ελαφρύτερος από έναν ισοδύναμο πυρήνα νικελίου-από κράμα σιδήρου, γεγονός που απλοποιεί τη σχεδίαση του συμπαγούς εξοπλισμού διανομής.

Επιλογές φινιρίσματος πυρήνα

Πλαστικές θήκες από υλικά PBT, PA66 ή DMC για προστασία και εύκολη τοποθέτηση.

Μεταλλικές θήκες από ανοξείδωτο χάλυβα ή αλουμίνιο για μεγαλύτερη μηχανική αντοχή.

Μονωτική ταινία ή εποξειδική επίστρωση για ηλεκτρική μόνωση και προστασία άκρων.

Διαχωρισμένοι πυρήνες, οι οποίοι ανοίγουν για εύκολη συναρμολόγηση γύρω από υπάρχοντες αγωγούς σε εγκαταστάσεις εκ των υστέρων.

Οι πυρήνες σε σχήμα ορθογώνιου-σταδίου μπορούν να προσαρμοστούν ώστε να ταιριάζουν στην εφαρμογή.

Βασικά Χαρακτηριστικά

Υψηλή διαπερατότητα στην πλήρη καμπύλη B-H.

Ελαχιστοποιημένο σφάλμα μέτρησης ρεύματος στους μετασχηματιστές ρεύματος.

Επαγωγή υψηλής κορεσμού.

Μικρό μέγεθος και μικρό βάρος σε σύγκριση με τους πυρήνες CT από κράμα σιδήρου-νικελίου.

Εξαιρετική θερμική σταθερότητα, με-μακροχρόνια λειτουργία από μείον 55 έως συν 120 βαθμούς Κελσίου.

Χαμηλό κόστος και καλή γραμμικότητα.

Προστασία με πλαστικές θήκες ή ανοξείδωτες θήκες.

Ευρεία γκάμα διαπερατοτήτων για να ταιριάζει με διαφορετικές απαιτήσεις ακρίβειας.

Τυπικές Εφαρμογές

Μετασχηματιστές ρεύματος με κατηγορίες ακρίβειας 0,1, 0,2 και 0,2s.

Μετασχηματιστές ρεύματος δακτυλίου για συσκευές διανομής-με μόνωση αερίου και βυθισμένο σε λάδι-.

Μετασχηματιστές ρεύματος σε διακόπτες χαμηλής-τάσης, μέσης-τάσης και υψηλής-τάσης.

Μετασχηματιστές μέτρησης και προστασίας σε συστήματα μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας.

Συσκευές υπολειπόμενου ρεύματος και προστασία από διαρροή γείωσης.

Παραδείγματα διαστάσεων

Ο παρακάτω πίνακας παραθέτει αντιπροσωπευτικές διαστάσεις νανοκρυσταλλικού δακτυλιοειδούς πυρήνα. Οι διαστάσεις του πυρήνα δίνονται ως εσωτερική διάμετρος x εξωτερική διάμετρος x ύψος σε χιλιοστά και το τελικό μέγεθος πυρήνα περιλαμβάνει τη θήκη.

Διαστάσεις πυρήνα da x di xh (mm)	Τελειωμένο μέγεθος πυρήνα OD x ID x H (mm)	Βάρος πυρήνα (g)	Υλικό θήκης
19 x 14 x 6.5	22.2 x 12 x 9	4.8	PBT
21 x 16 x 10	23.8 x 14.5 x 12.5	8.3	PBT
26 x 19 x 10	29 x 16.5 x 12.5	14.0	PBT
40 x 30 x 10	43 x 27.5 x 12.5	32.0	DMC
83 x 38 x 40	88 x 34 x 45	967.0	DMC
265 x 210 x 10	271 x 203 x 17	1249.0	Ανοξείδωτο ατσάλι
220 x 180 x 30	227 x 172 x 35	2295.0	Ανοξείδωτο ατσάλι

Πυρήνες με άλλες προδιαγραφές μπορούν να παρέχονται σύμφωνα με τις απαιτήσεις του πελάτη.

Θεωρήσεις Σχεδιασμού

Επιλέξτε το μέγεθος του πυρήνα σύμφωνα με το ονομαστικό πρωτεύον ρεύμα, το φορτίο του συνδεδεμένου οργάνου και την απαιτούμενη κατηγορία ακρίβειας.

Επιλέξτε έναν διαιρεμένο πυρήνα όταν ο μετασχηματιστής πρέπει να εγκατασταθεί γύρω από έναν υπάρχοντα αγωγό χωρίς να τον αποσυνδέσετε.

Λάβετε υπόψη τη συνεχή θερμοκρασία λειτουργίας και την απαιτούμενη απόσταση ερπυσμού κατά την επιλογή του υλικού της θήκης.

Επαληθεύστε τη γραμμικότητα της διαπερατότητας στο αναμενόμενο εύρος ρεύματος για να διατηρήσετε το σφάλμα μέτρησης εντός των ορίων κλάσης.

Συχνές Ερωτήσεις

Q1. Γιατί χρησιμοποιούνται νανοκρυσταλλικοί πυρήνες σε μετασχηματιστές ρεύματος;

Το νανοκρυσταλλικό υλικό προσφέρει υψηλή διαπερατότητα και χαμηλή απώλεια, τα οποία ελαχιστοποιούν το ρεύμα μαγνήτισης και μειώνουν τα σφάλματα αναλογίας και φάσης του μετασχηματιστή ρεύματος, ενώ παρέχουν υψηλότερο κορεσμό από τα κράματα σιδήρου{0}}νικελίου.

Ε2. Ποιες τάξεις ακρίβειας μπορούν να επιτευχθούν;

Οι νανοκρυσταλλικοί πυρήνες CT χρησιμοποιούνται συνήθως για κατηγορίες ακρίβειας 0,1, 0,2 και 0,2s, οι οποίες καλύπτουν εφαρμογές μέτρησης με αυστηρά όρια σφάλματος.

Ε3. Ποιο είναι το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας;

Οι νανοκρυσταλλικοί πυρήνες μπορούν να λειτουργούν συνεχώς από περίπου μείον 55 έως συν 120 βαθμούς Κελσίου, κάτι που καλύπτει εφαρμογές διακοπτών σε εσωτερικούς και εξωτερικούς χώρους.

Ε4. Τι είναι ένας διχασμένος πυρήνας;

Ένας διαιρεμένος πυρήνας κόβεται ή αρθρώνεται έτσι ώστε να μπορεί να ανοίξει και να συσφίγγεται γύρω από έναν αγωγό χωρίς να αποσυνδέεται το κύκλωμα, κάτι που είναι βολικό για μετασκευές και προσωρινές μετρήσεις.

Q5. Πώς ολοκληρώνεται ο πυρήνας;

Τα κοινά φινιρίσματα περιλαμβάνουν πλαστικές θήκες σε PBT, PA66 ή DMC, μεταλλικές θήκες από ανοξείδωτο χάλυβα ή αλουμίνιο, μονωτική ταινία και εποξειδική επίστρωση. Το φινίρισμα προστατεύει τις άκρες της κορδέλας και παρέχει την απαιτούμενη μόνωση.

Ε6. Μπορούν να παρέχονται πυρήνες σε προσαρμοσμένες διαστάσεις;

Ναί. Μπορούν να προσαρμοστούν ορθογώνια,-σχήμα σταδίου και άλλες γεωμετρίες, ενώ οι πυρήνες μπορούν να κατασκευαστούν στις συγκεκριμένες διαστάσεις και απαιτήσεις ακρίβειας του έργου.