Avec l'intelligence du système électrique et l'application généralisée de nouvelles énergies, les compteurs d'énergie électrique ont présenté des exigences plus élevées pour la précision, la plage dynamique et l'adaptabilité environnementale de la mesure actuelle. En tant que nouveau type de capteur de courant, Rogowski Coil remplace progressivement les transformateurs de courant traditionnels (CT) dans le domaine des compteurs d'énergie électrique en raison de ses avantages de conception et de performance uniques. Cet article analysera systématiquement les avantages des bobines Roche dans les compteurs d'énergie électrique en fonction des principes techniques, des comparaisons de performance et des cas d'application pratiques.

1 、 Principe technique et caractéristiques de la bobine Roche
1.1 Principe de travail
La bobine Roche est une bobine annulaire creuse qui est uniformément enroulée sur des matériaux non magnétiques tels que le plastique ou la céramique. Le principe de mesure est basé sur la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique et la loi de la boucle d'Ampère: lorsque le courant mesuré passe par le centre de la bobine, le champ magnétique changeant qui en résulte induit une tension aux deux extrémités de la bobine, qui est proportionnelle au dérivé du courant (Uout = m ⋅ dtdi, où m est le coefficient d'inductation mutuel). En utilisant un circuit d'intégration pour restaurer le signal différentiel à un signal de tension proportionnel au courant d'origine, il peut être utilisé pour l'échantillonnage de courant dans les compteurs d'énergie électrique.
1.2 Fonctionnalités de base
Conception sans fer: évite la saturation magnétique et a linéarité.
Réponse à large bande: couvrant une plage de fréquences de 0,1 Hz à 1 MHz, adaptée aux courants d'impulsion DC à haute fréquence.
Léger et miniaturisé: structure simple, léger, facile à intégrer dans des compteurs d'énergie intelligents.

2 、 Avantages de la bobine Roche dans les compteurs d'énergie électrique
2.1 large gamme linéaire et caractéristiques insaturées
Les transformateurs de courant traditionnels (CTS) sont sujets à des erreurs de mesure sous des courants élevés ou des charges transitoires en raison de problèmes de saturation magnétique au noyau de fer. Les bobines Roche n'ont pas de noyau de fer, une large gamme linéaire (de plusieurs ampères à plusieurs centaines de kiloamperes) et pas de phénomène de saturation. Par exemple, dans le scénario d'une nouvelle intégration énergétique, la fluctuation actuelle des onduleurs photovoltaïques ou des piles de charge de véhicules électriques est importante, et la bobine Roche peut garantir que le compteur d'énergie maintient une mesure de précision élevée dans des conditions de surcharge élevées.
2.2 Capacité de réponse à large bande
La plage de réponse en fréquence de la bobine Roche peut atteindre 0,1 Hz à 1 MHz, et elle peut mesurer avec précision DC, AC basse fréquence et courants harmoniques à haute fréquence. Cette fonctionnalité est particulièrement importante dans les scénarios suivants:
Surveillance harmonique: la pollution harmonique est grave dans les systèmes d'énergie modernes, et les compteurs d'énergie de la bobine Roche peuvent capturer des composants harmoniques à haute fréquence, fournissant un support de données pour l'analyse de la qualité de l'énergie.
Mesure des impulsions transitoires: dans des scénarios tels que les machines de soudage et la surveillance du courant de foudre, les compteurs d'énergie de la bobine Roche peuvent restaurer des impulsions de courant de niveau en millisecondes en temps réel, en évitant la distorsion causée par une réponse en fréquence insuffisante de la TDM traditionnelle.
2.3 Réponse dynamique élevée et performances en temps réel
Le signal de sortie de la bobine Roche est proportionnel au taux de variation du courant, et avec le circuit d'intégration, il peut rapidement restaurer la forme d'onde de courant, avec un court temps de réponse dynamique (généralement moins de 1 ms). Cet avantage est évident dans les applications suivantes:
Protection du moteur: surveillance en temps réel des changements soudains du courant pendant le démarrage du moteur ou le court-circuit, déclenchant le dispositif de protection.
Discatting de réseau intelligent: optimisation de la distribution de la charge du réseau via des données actuelles en temps réel pour améliorer la fiabilité de l'alimentation.
2.4 anti-interférence et sécurité
Aucun risque de circuit ouvert secondaire: CT traditionnel CT Secondary Side Open Circuit peut générer une haute tension, tandis que Roche Coil n'a pas ce risque.
Erreur de phase faible: l'erreur de phase dans la plage de fréquences intermédiaire est inférieure à 0,1 degrés, garantissant la précision du calcul du facteur de puissance.
Compatibilité électromagnétique: En concevant des fils blindés et des intégrateurs numériques, l'interférence électromagnétique externe peut être supprimée efficacement.

3 、 Analyse de cas d'application
3.1 Projet de rénovation du compteur d'énergie intelligent
Dans la rénovation d'un compteur d'énergie Roche Coil dans un parc industriel, les améliorations suivantes ont été réalisées:
Amélioration de la précision: Dans le cadre des charges à haute fréquence, l'erreur de mesure est réduite de 5% de la TDM traditionnelle à 0,5%.
Efficacité d'installation: le temps de rénovation a été réduit de 70%, sans avoir besoin de déconnecter le bar.
Intégration des données: téléchargement en temps réel des données actuelles sur la plate-forme cloud via des modules 4G, soutenant l'analyse de la consommation d'énergie et l'avertissement de défaut.
3.2 Nouveaux scénarios d'accès à l'énergie
Dans les systèmes photovoltaïques distribués, le compteur d'énergie de la bobine Roche peut mesurer avec précision la sortie de courant non sinusoïdal par l'onduleur, fournissant des données précises pour le contrôle de la grille. Par exemple, après avoir adopté des bobines Roche dans une centrale électrique photovoltaïque de 10 kV, la précision de la surveillance harmonique a été améliorée de 30%, évitant efficacement les défaillances de connexion du réseau causées par le dépassement harmonique.
3.3 Station de recharge de véhicules électriques
Les stations de charge des véhicules électriques doivent faire face à des courants élevés (tels que 350 kW surfacturation) et des charges transitoires. Les compteurs d'énergie de la bobine Roche assurent une mesure de charge précise à travers une large plage dynamique et une réponse rapide, tout en prenant en charge le réglage de la charge dynamique pour optimiser l'efficacité de charge.

Roche Coil, avec ses avantages de non-saturation, de réponse en fréquence et d'installation facile, est devenu un choix idéal pour la mise à niveau des compteurs d'énergie intelligente. Dans les domaines de la nouvelle énergie, de l'automatisation industrielle et des réseaux intelligents, les compteurs d'énergie Roche Coil améliorent non seulement la précision et la fiabilité de la mesure, mais réduisent également les coûts du système grâce à la conception intégrée, favorisant le développement intelligent du système électrique. À l'avenir, avec l'avancement de la technologie de la microélectronique et de la science des matériaux, la portée de l'application des bobines Roche sera encore élargie, fournissant un soutien plus fort à l'innovation de la technologie des compteurs d'énergie électrique.