W nowoczesnych systemach pomiaru energii elektrycznej przekaźniki zatrzaskowe-powlekane manganem są szeroko stosowane jako elementy wykrywające prąd rdzenia w jednofazowych licznikach energii-, inteligentnych licznikach i obwodach próbkowania prądu ze względu na ich wyjątkowo niski współczynnik temperaturowy rezystancji, doskonałą-stabilność długoterminową i dobrą obrabialność. Jednakże wraz ze wzrostem złożoności środowiska sieci energetycznej, zakłócenia pola magnetycznego o częstotliwości sieciowej stały się istotnym czynnikiem wpływającym na dokładność pomiaru liczników energii. Tradycyjne zaciski bocznikowe są podatne na prądy indukowane w zmiennym polu magnetycznym, co prowadzi do błędów pomiarowych, a w poważnych przypadkach nawet do błędnych faktur. Dlatego też opracowanie statycznych płyt miedzianych z manganem, odpornych na zakłócenia magnetyczne o częstotliwości sieciowej, stało się ważnym kierunkiem technologicznym w dziedzinie pomiaru energii elektrycznej.
Stop miedzi i manganu (Cu-Mn-Ni), jako główny materiał miedzi i manganu, ma takie zalety, jak stabilna rezystywność, niski potencjał termoelektryczny i duża odporność na korozję, dzięki czemu szczególnie nadaje się do scenariuszy-precyzyjnego pobierania próbek prądu. Jednak w praktycznych zastosowaniach jego-właściwości niemagnetyczne uniemożliwiają uzyskanie ekranowania magnetycznego w zewnętrznych polach magnetycznych o częstotliwości sieciowej, takich jak przekładniki prądowe. Zamiast tego indukowana siła elektromotoryczna generowana w obwodzie przewodnika wprowadza błędy pomiarowe. Aby przezwyciężyć tę wadę, konieczna jest systematyczna optymalizacja z wielu wymiarów, w tym projektu konstrukcyjnego, układu materiałów i przetwarzania sygnału.
Przedstawiono wysoce wydajną metodę wytwarzania zacisku bocznikowego do magnetycznego przekaźnika zatrzaskowego, opartą na koncepcji projektowej „trzy-w-jednym” obejmującej „eliminowanie pola magnetycznego + ekranowanie fizyczne + tłumienie obwodu”. Jego rdzeń składa się z blachy miedziano-manganowej, blachy przewodzącej, przewodów sygnałowych, osłony ekranującej zmienne pole magnetyczne i modułu obwodu przeciwzakłóceniowego-.
Po pierwsze, jeśli chodzi o projekt konstrukcyjny, przyjęto zasadę „indukcji odwrotnej w podwójnej-pętli”. W środku blachy z miedzi manganowej wykonuje się otwór przelotowy i dwa przewody sygnałowe podłącza się odpowiednio do górnego i dolnego końca blachy. Jeden przewód sygnałowy przechodzi przez-otwór i jest ściśle skręcony z drugim nad blachą z miedzi manganowej. Układ ten tworzy dwie pętle indukcyjne o przeciwnych-kierunkach na arkuszu miedzi manganowej pod wpływem zewnętrznego zmiennego pola magnetycznego. Indukowane siły elektromotoryczne znoszą się wzajemnie, znacznie redukując sygnały zakłócające sieć. Skręcona część zespołu bocznikowego jest przymocowana-rurką termokurczliwą, aby zapewnić stabilność konstrukcyjną, zmniejszyć obszar indukcji pola magnetycznego i poprawić-spójność przeciwzakłóceniową.
Po drugie, jeśli chodzi o dobór materiału na konfigurowalny rezystor bocznikowy miedziowo-manganinowy, w arkuszu przewodzącym zastosowano wysoce przewodzący i{0}}stop berylowo-miedziowy (BeCu) o wysokiej wytrzymałości, który nie tylko zapewnia wydajność przesyłu prądu, ale także ma dobrą elastyczność i odporność na zmęczenie, dzięki czemu nadaje się do częstych warunków przełączania. Arkusz miedzi manganowej i arkusz przewodzący są metalurgicznie łączone za pomocą próżniowego spawania wiązką elektronów (EBW). Spoina ma wysoką wytrzymałość i małą-strefę wpływu ciepła, co pozwala uniknąć problemów związanych z naprężeniami termicznymi i utlenianiem powodowanych przez tradycyjne spawanie, zapewniając-długoterminową stabilność działania.
Po trzecie, jeśli chodzi o ochronę fizyczną bocznika licznika energii elektrycznej, cały zespół blachy z miedzi manganowej i blachy przewodzącej jest zamknięty w osłonie zmiennego pola magnetycznego. Osłona ekranująca, wykonana z-materiału o wysokiej przepuszczalności, skutecznie kieruje i odwraca zewnętrzne pola magnetyczne o częstotliwości sieciowej, ograniczając ich przenikanie do wrażliwych obszarów próbkowania i tworząc pierwszą linię obrony.
Wreszcie, na etapie przetwarzania sygnału, przed podłączeniem linii sygnałowych do płytki drukowanej integrowany jest obwód przeciwzakłóceniowy-magnetyczny. Obwód ten składa się z-filtra dolnoprzepustowego, wzmacniacza różnicowego i wzmacniacza izolującego połączonych szeregowo. Filtr dolnoprzepustowy-wykorzystuje podwójną strukturę równoległą RC, aby skutecznie filtrować-szum o wysokiej częstotliwości; wzmacniacz różnicowy składa się z wielu stopni wzmacniacza operacyjnego, co poprawia współczynnik tłumienia-trybu wspólnego i tłumi sygnały zakłócające-trybu wspólnego; wzmacniacz izolujący zapewnia izolację galwaniczną pomiędzy wejściem i wyjściem, blokując zakłócenia pętli uziemienia i dodatkowo zwiększając odporność systemu. Jednocześnie na wejściu zasilania wzmacniacza operacyjnego konfigurowany jest obwód filtra RC, aby tłumić tętnienia zasilania i zakłócenia sprzężenia-wysokiej częstotliwości, zapewniając czystość łącza sygnałowego.
Proces produkcyjny tego przeciwzakłóceniowego-magnetycznego bocznika manganowego do liczników energii elektrycznej obejmuje: przygotowanie materiału → cięcie laserowe arkuszy przewodzących z manganiny i miedzi berylowej → precyzyjne tłoczenie → obróbkę-otworów przelotowych → montaż spawania wiązką elektronów → gwintowanie i skręcanie linii sygnałowej → utrwalanie termokurczliwe → hermetyzacja osłony ekranującej → integracja i testowanie płytek drukowanych. W całym procesie kładzie się nacisk na precyzję kontroli i spójność procesu, ze szczególnym uwzględnieniem jakości spawania i symetrii obwodu sygnałowego, aby zapewnić niezawodne działanie przeciwzakłóceniowe.
W porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami konstrukcja bocznika manganinowego liczników elektrycznych nie tylko poprawia stabilność pomiaru liczników energii elektrycznej w polu magnetycznym o częstotliwości sieciowej 0,5 mT, ale także zapewnia doskonałe możliwości dostosowania do zautomatyzowanej produkcji, dzięki czemu nadaje się do zastosowań takich jak sieci państwowe i południowe sieci elektroenergetyczne, które mają rygorystyczne wymagania dotyczące-działania przeciwzakłóceniowego liczników energii elektrycznej. Co więcej, koncepcję projektową można rozszerzyć na-systemy zasilania o wysokiej niezawodności, takie jak nowa energia, inteligentna dystrybucja i sprzęt do ładowania pojazdów elektrycznych.
Wraz z postępem w budowie inteligentnych sieci stawiane są coraz wyższe standardy w zakresie-zakłóceń urządzeń pomiarowych energii elektrycznej. Dzięki innowacjom strukturalnym i integracji systemu przeciwzakłóceniowe-magnetyczne boczniki miedziowo-manganowe osiągnęły skok technologiczny od pasywnej obrony do aktywnej eliminacji, co odzwierciedla obecny kierunek rozwoju obecnych elementów próbkujących. W przyszłości, w połączeniu z solidną teorią projektowania i optymalizacją symulacji, jego działanie będzie jeszcze lepsze, a jego zastosowanie będzie szerzej rozpowszechnione w złożonych środowiskach elektromagnetycznych.
Koncentrujemy się na badaniach, rozwoju i produkcjiBoczniki liczników energii, zapewniając niestandardowe rozwiązania z ochroną-zakłóceń i wysoką stabilnością. Skontaktuj się z nami w celu uzyskania profesjonalnego wsparcia technicznego i usług w zakresie doboru produktów.
Skontaktuj się z nami
