Apakah Perbezaan antara Pengubah Arus (CT) Dan Gegelung Rogowski?

Pengubah Arus (CTs) dan Gegelung Rogowski ialah dua jenis peranti pengesan semasa yang penting digunakan secara meluas dalam sistem pengukuran, perlindungan dan pemantauan elektrik. Kedua-duanya mempunyai tujuan yang sama—mengukur arus ulang alik (AC)—tetapi prinsip kerja, pembinaan dan aplikasinya agak berbeza. Memahami perbezaan antara mereka membantu jurutera memilih penyelesaian yang tepat untuk ketepatan, kos dan fleksibiliti pemasangan.

1. Prinsip Kerja
A Pengubah Arus (CT) berfungsi berdasarkan prinsip aruhan elektromagnet. Ia terdiri daripada belitan primer, teras magnet, dan belitan sekunder. Belitan primer membawa arus yang hendak diukur, dan medan magnet yang dihasilkan mendorong arus berkadar dalam belitan sekunder. CT menukarkan arus primer yang besar kepada arus sekunder yang lebih kecil dan piawai (biasanya 1A atau 5A) yang boleh digunakan dengan selamat oleh instrumen pengukuran atau geganti perlindungan.

A Rogowski Coil , sebaliknya, beroperasi pada prinsip kearuhan bersama tanpa menggunakan teras besi. Ia pada asasnya adalah gegelung berteras udara yang dililit di sekeliling bahan yang fleksibel dan bukan magnet. Apabila diletakkan di sekeliling konduktor yang membawa AC, medan magnet yang berubah-ubah mendorong voltan dalam gegelung berkadar dengan kadar perubahan arus (di/dt). Litar penyepadu elektronik kemudian menukar isyarat voltan ini kepada isyarat yang berkadar dengan arus sebenar.

2. CT Pembinaan dan Reka Bentuk
ialah peranti tegar dengan teras magnet tertutup, biasanya diperbuat daripada besi berlamina atau bahan ferit. Mereka boleh terdiri daripada pelbagai reka bentuk—jenis bar, toroidal atau teras berpecah—bergantung pada keperluan pemasangan. CT direka bentuk untuk pengukuran ketepatan tinggi dan selalunya mempunyai dimensi tetap.

Sebaliknya, Gegelung Rogowski adalah ringan, fleksibel dan tanpa teras. Reka bentuk seperti tali yang boleh dibuka membolehkannya dililit dengan mudah di sekeliling konduktor besar atau berbentuk tidak teratur, menjadikannya sesuai untuk pemasangan pengubahsuaian. Oleh kerana mereka tidak menggunakan bahan feromagnetik, ia bebas daripada kesan tepu dan histerisis yang boleh memesongkan pengukuran dalam CT tradisional.

3. Julat Pengukuran dan Kelinearan
CT mempunyai julat pengukuran yang terhad disebabkan oleh ketepuan teras magnetik. Apabila arus melebihi kapasiti undian, ketepatan menurun dengan ketara. Oleh itu, CT mesti dipilih dengan teliti mengikut penilaian semasa sistem.

Rogowski Coils menawarkan julat dinamik yang sangat luas dan kelinearan yang sangat baik kerana ia tidak mempunyai teras magnet. Mereka boleh mengukur dengan tepat kedua-dua arus yang sangat tinggi dan sangat rendah tanpa herotan. Ini menjadikan ia sesuai untuk aplikasi yang melibatkan perubahan pantas atau arus berdenyut, seperti elektronik kuasa, pemacu kelajuan berubah-ubah atau analisis sementara.

4. Ketepatan dan Tindak Balas Kekerapan
CT biasanya memberikan ketepatan yang tinggi dalam frekuensi undian dan julat semasa, menjadikannya ideal untuk pemeteran dan perlindungan dalam sistem kuasa. Walau bagaimanapun, tindak balas frekuensinya adalah terhad, biasanya dari 50Hz hingga beberapa kHz.

Gegelung Rogowski memberikan tindak balas frekuensi yang sangat luas, dari beberapa Hz hingga beberapa MHz, membolehkan mereka menangkap isyarat sementara, harmonik dan frekuensi tinggi. Ketepatannya bergantung pada kestabilan dan ketepatan litar penyepadu.

5. Keselamatan dan Pemasangan
Memandangkan CT mempunyai litar sekunder yang boleh menjana voltan berbahaya jika litar terbuka di bawah beban, ia mesti dikendalikan dengan berhati-hati. Penggunaan yang tidak betul boleh menyebabkan kerosakan peralatan atau kejutan elektrik. Pemasangan biasanya memerlukan memutuskan sambungan konduktor utama melainkan jenis teras pisah digunakan.

Gegelung Rogowski sememangnya lebih selamat, kerana ia tidak mengganggu dan tidak mempunyai sambungan elektrik langsung dengan konduktor. Reka bentuk fleksibel mereka membolehkan pemasangan yang cepat dan selamat tanpa mengganggu kuasa.

6. Aplikasi
CT digunakan terutamanya dalam pengagihan kuasa, pemeteran tenaga, dan geganti perlindungan dalam pencawang, suis dan transformer. Mereka lebih disukai apabila ketepatan pada frekuensi standard diperlukan.

Gegelung Rogowski biasanya digunakan dalam sistem pengukuran mudah alih, penganalisis kualiti kuasa, pemantauan harmonik dan pengesanan arus sementara. Jalur lebar yang luas dan kemudahan pemasangan menjadikannya sesuai untuk diagnostik industri dan pengukuran sementara.

7. Ringkasan
Secara ringkasnya, CT adalah teguh dan tepat untuk pengukuran keadaan mantap dalam sistem kuasa tradisional, manakala Rogowski Coils adalah fleksibel, ringan dan unggul untuk aplikasi frekuensi tinggi, jarak lebar atau tidak mengganggu. Pilihan antara kedua-duanya bergantung pada keperluan pengukuran khusus, kekangan pemasangan, dan tindak balas frekuensi yang dikehendaki.

Kedua-dua teknologi saling melengkapi dalam sistem elektrik moden, di mana CT memastikan pemeteran dan perlindungan yang boleh dipercayai, dan Rogowski Coils menyediakan keupayaan diagnostik dan pemantauan lanjutan.