Análisis del conocimiento de la industria del gabinete de 600 amperios.

El funcionamiento de un transformador de corriente se basa en las leyes de la inducción electromagnética, pero su aplicación es fundamentalmente diferente a la de un generador o transformador de potencia. Como es de conocimiento general, un conductor cerrado genera una fuerza electromotriz inducida en un campo magnético cambiante, que es la expresión básica del principio de inducción electromagnética. Sin embargo, existen limitaciones de ingeniería específicas sobre cómo funcionan los transformadores de corriente. Su devanado primario está conectado en serie en el circuito principal de alta-corriente bajo prueba. La corriente está determinada por la carga del sistema y es una variable forzada y no ajustable, en lugar de una fuente de excitación independiente aplicada específicamente para generar un campo magnético. La tarea principal del transformador es utilizar el campo magnético alterno generado por la corriente para inducir pasivamente una señal de corriente reducida en una proporción fija en el devanado secundario bajo la premisa de que la corriente del lado primario se ve obligada a pasar. La característica clave de este proceso es la relación de acoplamiento entre "excitación forzada" y "conversión pasiva".

 

A diferencia de los transformadores de potencia que persiguen la eficiencia de la transmisión de energía, los objetivos de diseño de los transformadores de corriente se centran en la linealidad de la transmisión de la señal y la fidelidad de la medición. En la aplicación de ingeniería de dicho equipo, a menudo es necesario conectar la salida de señal secundaria al gabinete del medidor eléctrico o al gabinete de suministro eléctrico para lograr un monitoreo y medición centralizados de la corriente primaria. Al mismo tiempo, para facilitar-la depuración y el mantenimiento en el sitio, se ha convertido en una práctica estándar reservar los terminales de prueba del lado secundario del transformador cerca de la toma de corriente del gabinete.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La estructura física del transformador de corriente CT-600/5 se puede desmontar en tres componentes mutuamente restrictivos según la orientación funcional, y el diseño de cada pieza sirve para un objetivo de ingeniería específico. Primero, el devanado primario y el conductor-portador de corriente. En la estructura pasante, el devanado primario suele ser una varilla o barra de cobre de una sola vuelta, que está conectada directamente en serie al circuito principal primario. El diseño de esta pieza se centra en la resistencia mecánica, la estabilidad térmica y la estabilidad dinámica para garantizar que el equipo no se deforme ni dañe bajo el enorme impacto electrodinámico generado por la corriente de cortocircuito. La resistencia del conductor primario se controla deliberadamente a un nivel extremadamente bajo para minimizar el impacto en la transmisión de energía del circuito principal.

 

En segundo lugar, el núcleo de hierro y el sistema de circuito magnético. El núcleo de hierro está enrollado con láminas de acero al silicio laminadas en frío-de alta permeabilidad magnética o tiras de aleación nanocristalinas para formar un circuito magnético cerrado. La principal contradicción en el diseño de núcleos radica en equilibrar el punto de saturación y la precisión de la medición. El núcleo de hierro necesita mantener un alto grado de características de magnetización lineal dentro del rango de variación normal de la corriente del lado primario para evitar la entrada prematura en la zona de saturación, lo que resulta en una distorsión de la relación de corriente. La selección del grado del material y el proceso de laminación del núcleo de hierro afectan directamente el tamaño de la pérdida por corrientes parásitas y la pérdida por histéresis - estos dos tipos de pérdidas son las principales fuentes físicas de error de fase de medición. En el caso de los transformadores de corriente en miniatura instalados cerca de fuentes de alimentación de gabinetes de datos o barras de alimentación de gabinetes de comunicaciones, sus núcleos suelen estar hechos de materiales ultra-microcristalinos para reducir el volumen y mejorar la respuesta de baja-frecuencia.

 

En tercer lugar, el sistema de aislamiento y devanado secundario. El devanado secundario está enrollado firmemente sobre el núcleo de hierro, con muchas más vueltas que el lado primario para lograr la relación de transformación requerida. El sistema de aislamiento es un eslabón clave para garantizar la seguridad de las personas y los equipos. Debe poder soportar el alto voltaje desde el lado primario hasta tierra y aislar completamente este alto voltaje del circuito de bajo-voltaje en el lado secundario. La selección de materiales de aislamiento, el control del proceso de devanado y el diseño de la estructura de aislamiento entre devanados determinan conjuntamente el nivel de voltaje de aislamiento nominal y la confiabilidad operativa a largo plazo-del equipo. Dentro del gabinete de fuente de alimentación, el cable secundario del transformador de corriente generalmente se conecta a través de un bloque de terminales dedicado, que tiene una función de cortocircuito-para facilitar el desmontaje y montaje del instrumento sin un corte de energía.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En el campo de la fabricación industrial, la profundidad y amplitud de las aplicaciones de los gabinetes rectificadores continúan ampliándose. Los procesos de galvanoplastia y electrólisis tienen requisitos extremadamente estrictos sobre las características de corriente constante-de las fuentes de alimentación de CC. Pequeñas fluctuaciones en la densidad de corriente afectarán directamente la uniformidad del espesor del recubrimiento o la pureza de los productos electrolíticos. El uso de un gabinete rectificador controlado-de silicio con control de circuito cerrado-de corriente constante puede mantener la estabilidad de la corriente de salida dentro de más o menos cinco milésimas. El sistema de accionamiento del motor de CC se basa en el gabinete rectificador para proporcionar un voltaje de armadura de CC ajustable y realiza un arranque suave del motor, regulación de velocidad y frenado regenerativo cambiando el ángulo de disparo. Los equipos de soldadura requieren que el gabinete del rectificador produzca miles de amperios de gran corriente de pulso en un corto período de tiempo, lo que impone requisitos extremadamente altos en cuanto a la tolerancia a sobretensiones del dispositivo y la estabilidad térmica de la barra colectora del gabinete. En la construcción de infraestructura de comunicación, las salas de estaciones base y los nodos de agregación utilizan una gran cantidad de gabinetes rectificadores para construir un sistema de suministro de energía básico de CC negativo de 48 voltios, y su salida se distribuye a cada gabinete de equipo de comunicación a través de barras de cobre.

 

Algunos sitios de comunicación de alta-densidad utilizan la barra de alimentación del gabinete de comunicaciones como unidad de expansión de distribución de energía de CC. La salida total del bus de CC del gabinete rectificador se subdivide en múltiples ramas para suministrar energía a los equipos de transmisión, equipos inalámbricos y equipos de monitoreo, respectivamente, logrando visualización y mantenibilidad de la distribución de energía. En grandes salas de distribución de energía industrial, el lado de entrada de CA del gabinete rectificador a menudo necesita pasar por un gabinete CT de 1000 amperios para la medición de corriente y la inductancia mutua, lo que brinda soporte de datos precisos para la administración de energía y el análisis de carga.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

De cara al futuro, la tecnología de los gabinetes rectificadores continúa evolucionando a lo largo de tres líneas principales: alta eficiencia, inteligencia y modularización. Los materiales semiconductores de banda prohibida amplia- representados por carburo de silicio y nitruro de galio permiten que la frecuencia de conmutación de los dispositivos rectificadores supere el límite superior de decenas de kilohercios de los IGBT tradicionales basados ​​en silicio- y entre en el rango de cientos de kilohercios o incluso megahercios. Esto significa que el volumen de inductores y condensadores de filtro se puede reducir considerablemente y la densidad de potencia de los gabinetes rectificadores se mejora significativamente. En términos de inteligencia, la colaboración de sensores integrados, puertas de enlace de computación de borde y plataformas de operación y mantenimiento en la nube permite que el gabinete del rectificador tenga capacidades de monitoreo remoto del estado, mantenimiento predictivo de fallas y optimización adaptativa de parámetros. El personal de operación y mantenimiento puede conocer el estado de salud del equipo sin llegar al sitio. El diseño modular estandariza la unidad de potencia del rectificador, la unidad de control y la unidad de distribución de energía en módulos independientes -intercambiables en caliente. Cuando un módulo falla, se puede reemplazar sin apagarlo y la disponibilidad del sistema alcanza los estándares de nivel de operador-. En las soluciones integradas de suministro y distribución de energía, los gabinetes rectificadores a menudo se integran con el gabinete con arquitectura de suministro de energía para integrar las funciones de rectificación, almacenamiento de energía, distribución de energía y monitoreo en un solo gabinete, proporcionando interfaces de energía de CC plug-y-play para nodos de computación perimetral y estaciones de energía distribuida.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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