一般に DC CT として知られる直流変圧器は、電力システム、産業機器、および新エネルギー設備の直流を測定するために設計された特殊な検出デバイスです。従来のエアコンとは異なり、 誘導に交流磁束を利用する変流器 では、標準的な CT は安定した DC では動作できません。これは、一定の直流電流が変化しない磁場を生成し、二次巻線に電圧を誘導できないためです。 DC CT は、ホール効果、フラックスゲート技術、ゼロ磁束補償などの代替動作原理を採用し、静的またはゆっくりと変化する DC 信号を捕捉します。
広く使用されているホール効果 DC CT の中心的な動作原理は、ホール半導体チップに依存します。 DCが一次導体を流れると、電流の大きさに比例した安定した磁界が発生します。この磁界内に配置されたホール素子は、微小なホール電圧を出力します。増幅、フィルタリング、信号調整の後、この電圧は 4 ～ 20 mA または低電圧アナログ出力などの標準二次信号に変換され、メーター、PLC、データ収集システムで読み取ることができます。 Fluxgate DC CT は、高精度シナリオでより高い精度を実現します。補助励磁巻線を使用して磁気コア内の残留直流磁束を検出し、補償電流を流してコアの飽和をキャンセルするため、大きな直流下でも極めて低い測定誤差を実現します。
DC CTは構造的に、スプリットコアタイプとソリッドコアタイプに分けられます。スプリットコアモデルは一次ケーブルを切断せずに設置できるため、現場での改造やメンテナンスが大幅に容易になります。通常、一次側には高 DC が流れますが、二次回路はバックエンドの測定機器とオペレーターを保護するために高電圧の一次側から絶縁されています。一般的な測定範囲は、太陽光発電エネルギー貯蔵、電気自動車の充電パイル、および DC 牽引電源で使用される小アンペア数の制御電流から最大数千アンペアまでをカバーします。
DC CT は、現代の電力産業において明らかな応用価値があります。再生可能エネルギー ステーション、DC マイクログリッド、バッテリー エネルギー貯蔵システムには、過電流保護、電力計算、充電状態評価のためのリアルタイム DC モニタリングが必要です。冶金工場や電解工場では、大型 DC CT が大電流を追跡して生産パラメータを安定させます。それにもかかわらず、DC CT には限界があります。ホールベースのセンサーは、温度ドリフトや外部漂遊磁気干渉の影響を受けやすく、長期安定性に影響を与えます。フラックスゲート タイプは精度が高くなりますが、コストが高く、駆動回路がより複雑になります。
要約すると、DC 変流器は、従来の AC 変圧器によって残された測定ギャップを埋めます。 DC 磁場を測定可能な電気信号に変換することにより、DC 電源システムに不可欠なセンシング コンポーネントとなります。継続的な最適化は、急成長する新エネルギー産業に適応するために、温度ドリフトの低減、耐干渉能力の向上、ハードウェアの小型化に重点を置いています。
