Благодаря интеллекту энергетической системы и широко распространенным применениям новой энергии, электрические энергетические счетчики выдвинули более высокие требования для точности, динамического диапазона и адаптации окружающей среды измерения тока. Как новый тип датчика тока, катушка Rogowski постепенно заменяет традиционные трансформаторы тока (CT) в области электрических измерителей из -за его уникальных преимуществ дизайна и производительности. В этой статье будет систематически анализировать преимущества катушек Roche в счетчиках электроэнергии на основе технических принципов, сравнения эффективности и практических случаев применения.

1 、 Технический принцип и характеристики катушки Roche
1.1 Принцип работы
Катушка Roche-это полая кольцевая катушка, которая равномерно намотана на немагнитных материалах, таких как пластик или керамика. Принцип измерения основан на законе Фарадея электромагнитной индукции и законом Ampere о цикле: когда измеренный ток проходит через центр катушки, результирующее изменяющееся магнитное поле вызывает напряжение на обоих концах катушки, что пропорционально производному току (uout = m outdi, где m является индуктивным мнкопным). Используя цепь интеграции для восстановления дифференциального сигнала в сигнал напряжения, пропорциональный исходному току, ее можно использовать для отбора проб тока в счетчиках электрической энергии.
1.2 Основные функции
Безусловная конструкция: избегает магнитной насыщения и линейность.
Ответ широкополосного доступа: охватывает диапазон частот от 0,1 Гц до 1 МГц, подходит для постоянного тока до высокочастотных импульсных токов.
Легкие и миниатюрные: простая структура, легкий вес, легко интегрировать в интеллектуальные счетчики энергии.

2 、 Преимущества катушки Roche в электрических счетчиках энергии
2.1 широкий линейный диапазон и ненасыщенные характеристики
Традиционные трансформаторы тока (CTS) подвержены ошибкам измерения при высоких токах или переходных нагрузках из -за проблем с магнитным насыщением железа. Катушки Роше не имеют железного ядра, широкий линейный диапазон (от нескольких ампер до нескольких сотен килоанчиков), и нет явления насыщения. Например, в сценарии новой энергетической интеграции токовое колебание фотоэлектрических инверторов или зарядки электромобилей велик, а катушка Roche может гарантировать, что измеритель энергии сохраняет высокое измерение в условиях высокой перегрузки.
2.2 Возможность отклика широкополосной связи
Диапазон частотной характеристики катушки Roche может достигать 0,1 Гц до 1 МГц, и он может точно измерить DC, низкочастотный переменный ток и высокочастотные гармонические токи. Эта функция особенно важна в следующих сценариях:
Гармоничный мониторинг: загрязнение гармоникой является серьезной в современных энергетических системах, а счетчики энергии катушки Roche могут захватывать высокочастотные гармонические компоненты, обеспечивая поддержку данных для анализа качества электроэнергии.
Измерение переходного импульса: в таких сценариях, как сварочные машины и мониторинг тока молнии, счетчики энергии катушки Roche могут восстановить импульсы тока на миллисекунд в режиме реального времени, избегая искажения, вызванных недостаточной частотной реакцией традиционной КТ.
2.3 Высокий динамический отклик и производительность в реальном времени
Выходной сигнал катушки Roche пропорционален скорости изменения тока, и с цепью интеграции он может быстро восстановить ток -форму волны с коротким временем динамического отклика (обычно менее 1 мс). Это преимущество очевидно в следующих приложениях:
Защита двигателя: в реальном времени мониторинг внезапных изменений тока во время запуска двигателя или короткого замыкания, запуская защитное устройство.
Смарт-сетка. Отправка: оптимизация распределения нагрузки сетки с помощью данных в реальном времени для повышения надежности источника питания.
2.4 против помех и безопасности
Нет риска вторичной схемы разыгрывания: традиционная КТ вторичная боковая схема не может генерировать высокое напряжение, в то время как катушка у Роше не имеет этого риска.
Низкая фазовая ошибка: фазовая ошибка в промежуточном диапазоне частот составляет менее 0,1 градуса, что обеспечивает точность расчета коэффициента мощности.
Электромагнитная совместимость: разработка экранированных проводов и цифровых интеграторов, внешние электромагнитные помехи могут быть эффективно подавлены.

3 、 Анализ случая применения
3.1 Проект реконструкции интеллектуального счетчика энергии
При ремонте энергетического измерителя катушки Роше в промышленном парке были достигнуты следующие улучшения:
Повышение точности: при высокочастотных нагрузках ошибка измерения снижается с 5% традиционной КТ до 0,5%.
Эффективность установки: время ремонта было сокращено на 70%без необходимости отключения шины.
Интеграция данных: в реальном времени загрузка текущих данных на облачную платформу через модули 4G, поддержка анализа потребления энергии и предупреждения о неисправностях.
3.2 Новые сценарии доступа к энергии
В распределенных фотоэлектрических системах энергетический измеритель катушки Roche может точно измерить не синусоидальный выход инвертором, предоставляя точные данные для управления сеткой. Например, после принятия катушек Roche на фотоэлектрической станции 10 кВ, точность гармонического мониторинга была улучшена на 30%, что эффективно избегает сбоев соединений сетки, вызванной превосходством гармоники.
3.3 Станция зарядки электромобилей
Станции зарядки электромобилей должны справляться с высокими токами (такими как перезарядка 350 кВт) и переходные нагрузки. Измерители энергии катушки Roche обеспечивают точное измерение зарядки через широкий динамический диапазон и быстрый отклик, поддерживая при этом настройку динамической нагрузки для оптимизации эффективности зарядки.

Катушка Roche, с ее преимуществами отсутствия насыщения, широкой частотной реакции и легкой установки, стала идеальным выбором для обновления интеллектуальных счетчиков энергии. В областях новой энергии, промышленной автоматизации и интеллектуальных сетей счетчики энергии катушки Roche не только улучшают точность и надежность измерения, но и снижают затраты на системную затраты посредством интегрированного дизайна, способствуя интеллектуальной разработке энергосистемы. В будущем, с развитием технологий микроэлектроники и материаловедения, область применения катушек Roche будет дополнительно расширена, обеспечивая более сильную поддержку инновации технологии электроэнергии. .