Vďaka inteligencii energetického systému a rozšíreným uplatňovaním novej energie, elektrické energetické metre predložili vyššie požiadavky na presnosť, dynamický rozsah a adaptabilitu environmentálnej hodnoty súčasného merania. Ako nový typ prúdového senzora Rogowski Coil postupne nahrádza tradičné prúdové transformátory (CT) v oblasti meracích energie elektrickej energie kvôli svojim jedinečným výhodám dizajnu a výkonu. Tento článok systematicky analyzuje výhody cievok Roche v meraloch elektrickej energie na základe technických zásad, porovnaní výkonnosti a praktických prípadov aplikácií.

1 、 Technický princíp a charakteristiky Roche Coil
1.1 Pracovný princíp
Roche Coil je dutá prstencová cievka, ktorá je rovnomerne navinutá na nemagnetické materiály, ako je plast alebo keramika. Princíp merania je založený na Faradayovom zákone elektromagnetickej indukcie a zákona o slučke Amphere: Keď nameraný prúd prechádza stredom cievky, výsledná meniaca sa magnetické pole indukuje napätie na obidvoch koncoch cievky, ktorá je proporcionálna k derivátu prúdu (Uout = M ⋅ DTDI, kde m je vzájomná indukcia). Použitím integračného obvodu na obnovenie diferenciálneho signálu na napäťový signál úmerný pôvodnému prúdu sa môže použiť na odber vzoriek prúdu v elektrických meraloch energie.
1.2 základné funkcie
Dizajn bez železnej: vyhýba sa magnetickej saturácii a má linearita.
Širokopásmová reakcia: Pokrytie frekvenčného rozsahu 0,1 Hz až 1 MHz, vhodné pre DC až vysokofrekvenčné impulzné prúdy.
Ľahké a miniaturizované: Jednoduchá štruktúra, ľahká hmotnosť, ľahko sa integruje do meracích metrov energie.

2 、 Výhody cievky Roche v meraloch elektrickej energie
2.1 široký lineárny rozsah a nenasýtené vlastnosti
Tradičné prúdové transformátory (CTS) sú náchylné na chyby merania pri vysokých prúdoch alebo prechodnom zaťažení v dôsledku problémov s magnetickou saturáciou železa. Roche Coils nemajú železné jadro, široký lineárny rozsah (od niekoľkých ampérov po niekoľko stoviek kilomperes) a žiadny fenomén saturácie. Napríklad v scenári novej energetickej integrácie je súčasné kolísanie fotovoltaických invertorov alebo hromady nabíjania elektrických vozidiel veľké a Roche Coil môže zabezpečiť, aby merač energie udržiaval vysoko presné meranie v podmienkach preťaženia.
2.2 Schopnosť odozvy širokopásmového pripojenia
Rozsah frekvenčnej odozvy Roche cievky môže dosiahnuť 0,1 Hz až 1 MHz a môže presne merať DC, nízkofrekvenčné AC a vysokofrekvenčné harmonické prúdy. Táto funkcia je obzvlášť dôležitá v nasledujúcich scenároch:
Harmonické monitorovanie: Harmonické znečistenie je v moderných energetických systémoch závažné a merače energetiky Roche Coil môžu zachytiť vysokofrekvenčné harmonické komponenty a poskytovať podporu údajov pre analýzu kvality energie.
Prechodné meranie impulzov: V scenároch, ako sú zváracie stroje a monitorovanie blesku prúdu, môžu merače energetiky Roche Coil Energy obnoviť prúdové impulzy na úrovni milisekundy v reálnom čase, čím sa zabráni skresleniu spôsobeným nedostatočnou frekvenčnou reakciou tradičnej CT.
2.3 Vysoká dynamická reakcia a výkon v reálnom čase
Výstupný signál Roche Coil je úmerný rýchlosti zmeny prúdu a pomocou integračného obvodu môže rýchlo obnoviť aktuálny tvar vlny s krátkym časom dynamickej odozvy (zvyčajne kratší ako 1 ms). Táto výhoda je zrejmá v nasledujúcich aplikáciách:
Ochrana motora: Monitorovanie náhlych zmien prúdu v reálnom čase počas spustenia motora alebo skratu, ktorý spúšťa ochranné zariadenie.
Dispingovanie inteligentnej mriežky: Optimalizácia distribúcie zaťaženia mriežky prostredníctvom aktuálnych údajov v reálnom čase na zvýšenie spoľahlivosti napájania napájania.
2.4 Anti rušenie a bezpečnosť
Žiadne riziko sekundárneho otvoreného obvodu: Tradičný otvorený obvod CT Sekundárny stĺpik môže generovať vysoké napätie, zatiaľ čo Roche Coil nemá toto riziko.
Chyba nízkej fázy: Fázová chyba v rozsahu medziproduktu je menšia ako 0,1 stupňa, čo zabezpečuje presnosť výpočtu výkonového faktora.
Elektromagnetická kompatibilita: Navrhovaním tienených vodičov a digitálnych integrátorov je možné efektívne potlačiť externé elektromagnetické interferencie.

3 、 Analýza prípadu aplikácie
3.1 Projekt renovácie inteligentných energetických meračov
Pri renovovaní merača energetiky Roche Coil Energy v priemyselnom parku sa dosiahli tieto zlepšenia:
Zlepšenie presnosti: Pri vysokofrekvenčnom zaťažení sa chyba merania zníži z 5% tradičného CT na 0,5%.
Účinnosť inštalácie: Čas obnovy sa skrátil o 70%bez toho, aby bolo potrebné odpojiť prípojnosť.
Integrácia dát: Nahrávanie aktuálnych údajov v reálnom čase do cloudovej platformy prostredníctvom modulov 4G, podporujú analýzu spotreby energie a varovanie za poruchy.
3.2 Nové scenáre prístupu k energii
V distribuovaných fotovoltaických systémoch môže merač energetiky Roche Coil Energy presne merať sínusoidálny prúdový výstup invertorom, čím poskytuje presné údaje na reguláciu mriežky. Napríklad po prijatí cievok Roche na fotovoltaickom elektrárni s rozlohou 10 kV sa presnosť harmonického monitorovania zlepšila o 30%, čím sa účinne zabránilo poruchám spojenia s mriežkou spôsobené harmonickým prekročením.
3,3 nabíjacia stanica elektrického vozidla
Nabíjacie stanice elektrických vozidiel sa musia vyrovnať s vysokými prúdmi (napríklad 350 kW preplachovanie) a prechodným zaťažením. Mytery Energy Roche Coil Energy zabezpečujú presné meranie nabíjania prostredníctvom širokého dynamického rozsahu a rýchlej odozvy, pričom podporuje úpravu dynamického zaťaženia, aby sa optimalizovala účinnosť nabíjania.

Roche Coil, s výhodami žiadnej saturácie, širokej frekvenčnej odozvy a ľahkej inštalácie, sa stala ideálnou voľbou pre modernizáciu meracích energetických metrov. V oblastiach novej energie, priemyselnej automatizácie a inteligentných sietí merače energetiky Roche nielen zlepšujú presnosť a spoľahlivosť merania, ale tiež znižujú náklady na systém prostredníctvom integrovaného dizajnu a podporujú inteligentný vývoj energetického systému. V budúcnosti sa s rozvojom mikroelektronických technológií a vedy o materiáloch, rozsah aplikácie Roche Coils sa bude ďalej rozširovať, čo poskytuje silnejšiu podporu pre inováciu technológie elektrickej energie.