في أنظمة قياس الكهرباء الحديثة، تُستخدم مرحلات الإغلاق المطلية بالمنغنيز على نطاق واسع كعناصر استشعار للتيار الأساسي في أجهزة قياس الطاقة أحادية الطور- وأجهزة القياس الذكية ودوائر أخذ عينات التيار نظرًا لمعامل مقاومتها لدرجة الحرارة المنخفضة للغاية، وثباتها الممتاز على المدى الطويل-، وسهولة تصنيعها. ومع ذلك، مع التعقيد المتزايد لبيئة شبكة الطاقة، أصبح تداخل المجال المغناطيسي لتردد الطاقة عاملاً مهمًا يؤثر على دقة قياس عدادات الطاقة. محطات التحويل التقليدية عرضة للتيارات المستحثة تحت المجالات المغناطيسية المتناوبة، مما يؤدي إلى أخطاء القياس، وفي الحالات الشديدة، حتى سوء الفواتير. لذلك، أصبح تطوير ألواح النحاس الثابتة مع المنغنيز المقاومة للتداخل المغناطيسي لتردد الطاقة اتجاهًا تكنولوجيًا مهمًا في مجال قياس الكهرباء.
تتمتع سبائك النحاس والمنغنيز (Cu-Mn-Ni)، باعتبارها المادة الرئيسية لمنغنيز النحاس، بمزايا مثل المقاومة المستقرة والإمكانات الحرارية المنخفضة ومقاومة التآكل القوية، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لسيناريوهات أخذ العينات الحالية عالية الدقة-. ومع ذلك، في التطبيقات العملية، تمنع خصائصه غير المغناطيسية- من تحقيق التدريع المغناطيسي في المجالات المغناطيسية ذات تردد الطاقة الخارجية مثل محولات التيار. وبدلا من ذلك، فإن القوة الدافعة الكهربائية المستحثة المتولدة في دائرة الموصل تؤدي إلى أخطاء في القياس. للتغلب على هذا النقص، هناك حاجة إلى التحسين المنهجي من أبعاد متعددة، بما في ذلك التصميم الهيكلي، وتخطيط المواد، ومعالجة الإشارات.
تم تقديم طريقة فعالة للغاية لتصنيع طرف تحويلة لمرحل الإغلاق المغناطيسي، استنادًا إلى مفهوم تصميم ثلاثي-في-واحد يتمثل في "إلغاء المجال المغناطيسي + التدريع المادي + قمع الدائرة". يشتمل هيكلها الأساسي على لوح منجنيز نحاسي، وصفيحة موصلة، وأسلاك إشارة، وغطاء حماية للمجال المغناطيسي المتناوب، ووحدة دائرة مضادة للتداخل-.
أولاً، فيما يتعلق بالتصميم الهيكلي، تم اعتماد مبدأ "الحث العكسي للحلقة المزدوجة-". يتم عمل ثقب من خلال - في منتصف صفيحة نحاس المنغنيز، ويتم توصيل سلكي إشارة بالطرفين العلوي والسفلي للصفيحة على التوالي. يمر أحد سلكي الإشارة عبر الفتحة-ويتم لفه بإحكام مع الآخر فوق صفيحة نحاس المنغنيز. يؤدي هذا الترتيب إلى إنشاء حلقتين حثيتين متقابلتين في الاتجاه-على صفيحة نحاس المنغنيز تحت تأثير مجال مغناطيسي خارجي متناوب. تلغي القوى الدافعة الكهربائية المستحثة بعضها البعض، مما يقلل بشكل كبير من إشارات التداخل الصافية. يتم تثبيت الجزء الملتوي من Shunt Assembly باستخدام أنابيب الانكماش الحراري- لضمان الاستقرار الهيكلي، وتقليل منطقة تحريض المجال المغناطيسي، وتحسين اتساق مقاومة التداخل.
ثانيًا، فيما يتعلق باختيار المواد لمقاوم تحويل المنجانين النحاسي القابل للتخصيص، تستخدم اللوحة الموصلة سبيكة نحاس البريليوم (BeCu) عالية التوصيل وعالية القوة، والتي لا تضمن كفاءة النقل الحالية فحسب، بل تتمتع أيضًا بمرونة جيدة ومقاومة للتعب، مما يجعلها مناسبة لظروف التبديل المتكررة. يتم توصيل صفائح النحاس المنغنيز والصفائح الموصلة معدنيًا بواسطة لحام شعاع الإلكترون الفراغي (EBW). يتمتع اللحام بقوة عالية ومنطقة متأثرة بالحرارة-قليلة، مما يؤدي إلى تجنب مشاكل الإجهاد الحراري والأكسدة الناتجة عن اللحام التقليدي، مما يضمن الاستقرار التشغيلي على المدى الطويل-.
ثالثًا، فيما يتعلق بالحماية المادية لتحويلة عداد الكهرباء، يتم تغليف كامل صفائح نحاس المنغنيز ومجموعة الصفائح الموصلة داخل درع المجال المغناطيسي المتناوب. يعمل الغطاء الواقي، المصنوع من مادة-عالية النفاذية، على توجيه المجالات المغناطيسية لترددات الطاقة الخارجية وتحويلها بشكل فعال، مما يقلل من اختراقها إلى مناطق أخذ العينات الحساسة ويشكل خط الدفاع الأول.
وأخيرًا، في مرحلة معالجة الإشارة، يتم دمج دائرة مضادة-للتداخل المغناطيسي قبل توصيل خطوط الإشارة بلوحة الدائرة. تتكون هذه الدائرة من مرشح تمرير منخفض - ومضخم تفاضلي ومضخم عزل متصل على التوالي. يستخدم مرشح التمرير المنخفض- بنية متوازية RC مزدوجة لتصفية الضوضاء ذات التردد العالي- بشكل فعال؛ يتكون المضخم التفاضلي من مراحل مضخم تشغيلي متعددة، مما يعمل على تحسين نسبة رفض الوضع المشترك- وقمع إشارات تداخل الوضع المشترك-؛ يحقق مضخم العزل العزل الكهربائي بين المدخلات والمخرجات، مما يمنع تداخل الحلقة الأرضية ويعزز مناعة النظام. في الوقت نفسه، يتم تكوين دائرة مرشح RC عند دخل طاقة مضخم التشغيل لمنع تموج مصدر الطاقة وتداخل اقتران التردد العالي-، مما يضمن نقاء رابط الإشارة.
تشتمل عملية تصنيع -تحويلة المنجانين المقاومة للتداخل المغناطيسي لمقياس الكهرباء على ما يلي: إعداد المواد ← القطع بالليزر للصفائح الموصلة من نحاس المنجانين والبريليوم ← الختم الدقيق ← معالجة الثقب من خلال - ← تجميع لحام شعاع الإلكترون ← ربط خط الإشارة ولفه ← تثبيت الانكماش الحراري ← تغليف الغطاء الواقي ← تكامل لوحة الدائرة الكهربائية واختبارها. تؤكد العملية بأكملها على التحكم الدقيق واتساق العملية، مع الاهتمام بشكل خاص بجودة اللحام وتناسق دائرة الإشارة لضمان أداء موثوق ضد التداخل-.
بالمقارنة مع الحلول التقليدية، فإن هيكل تحويلة Manganin للعدادات الكهربائية هذا لا يعمل فقط على تحسين استقرار القياس لعدادات الكهرباء تحت مجال مغناطيسي بتردد طاقة يبلغ 0.5 مللي طن، ولكنه يمتلك أيضًا قدرة ممتازة على التكيف مع الإنتاج الآلي، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات مثل State Grid وSouthern Power Grid، التي لها متطلبات صارمة للأداء المضاد للتداخل- لعدادات الكهرباء. علاوة على ذلك، يمكن توسيع مفهوم التصميم ليشمل-أنظمة الطاقة عالية الموثوقية مثل الطاقة الجديدة، والتوزيع الذكي، ومعدات شحن المركبات الكهربائية.
ومع التقدم في إنشاء الشبكات الذكية، يتم وضع معايير أعلى فيما يتعلق بقدرات مكافحة{0}التداخل لمعدات قياس الكهرباء. حققت مكافحة التداخل المغناطيسي -تحويلات نحاس المنغنيز، من خلال الابتكار الهيكلي وتكامل النظام، قفزة تكنولوجية من الدفاع السلبي إلى الإلغاء النشط، وهو ما يمثل اتجاه التطوير الحالي لعناصر أخذ العينات الحالية. وفي المستقبل، إلى جانب نظرية التصميم القوية وتحسين المحاكاة، سيتم تحسين أدائها بشكل أكبر وسيكون تطبيقها أكثر انتشارًا في البيئات الكهرومغناطيسية المعقدة.
نحن نركز على البحث والتطوير والتصنيعتحويلات عداد الطاقة، وتوفير حلول مخصصة تتميز بمقاومة-التداخل والثبات العالي. يرجى الاتصال بنا للحصول على الدعم الفني المهني وخدمات اختيار المنتج.
اتصل بنا
