
کویل روگوفسکی یک سیم پیچ بدون هستۀ آهنی است. جریان متناوب یا پالس در یک هادی یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند و تعامل این میدان مغناطیسی و حلقه روگوفسکی موجب ایجاد ولتاژ القا شده درون کویل می شود که متناسب با سرعت تغییر اندازه جریان است (ولتاژ، مشتق جریان مورد اندازه گیری است). این سیم پیچ به گونه اي طراحی میشود که شارهاي پراکندگی اثر بسیار کمی بر روي اندازه گیري داشته باشند.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز، حلقه های Rogowski دارای مزایای آشکاری نسبت به ترانسهای جریان معمول هستند که از آن جمله میتوان موارد زیر را مثال زد.
۱- به دلیل ماهیت عملکردی حلقههای Rogowski لزومی به قطع برق در زمان نصب این تجهیزات نمیباشد و این حلقه ها را میتوان حتی در زمان زیر بار بودن سیستم متصل نمود و یا از مدار خارج کرد. اما این موضوع در مورد ترانسهای جریان صدق نمیکند. ترانسهای جریان که عملا سیم پیچ ثانویه یک ترانسفورماتور هستند (سیم پیچ اولیه کابل یا شینه هادی است) یک حلقه با هسته فلزی بسته شده است. ازینرو برای نصب و یا خارج کردنش از مدار حتما باید کابل یا شینه از مدار خارج شود و سازه آن باز گردد و سپس ترانس جریان قابل نصب میگردد که از یک طرف نیازمند وقت و هزینه زیاد است و از سوی دیگر ممکن است امکان قطعی در یک سیستمهای حساس وجود نداشته باشد.

۲- خروجی حلقههای Rogowski از نوع سیگنال با ولتاژ بسیار محدود است. به همین دلیل در هر زمان میتوان آن را به دستگاه اندازه گیری متصل یا قطع نمود. این کار، اما در ترانسهای جریان امکانپذیر نیست. در ترانسهای جریان به دلیل ماهیت سلفی که دارند عملا امکان قطع آن در زیر بار نیست. اینکار باعث ایجاد یک ولتاژ ضربه در خروجی میگردد که سبب ایجاد جرقه و خرابی دستگاههای اندازه گیری و از بین رفتن ایزولاسیون آنها میگردد.
۳- حلقههای Rogowski، چون از نوع بدون هسته فلزی هستند (Coreless) افزایش جریان تاثیری در امپدانس آنها ندارد. این خاصیت موجب میگردد منحنی عملکردی این تجهیزات در تمام بازه جریانی کالیبره شده به صورت کاملا خطی عمل نماید. نتیجتاً هر حلقه Rogowski میتواند بازههای وسیع جریانی را اندازهگیری کند. در مقابل ترانسهای جریان، چون هسته فلزی دارند در جریانهای بالا امپدانسشان زیاد میگردد و به اصطلاح اشباع میشوند. این موضوع بازه عملکرد خطی ترانسهای جریان را بسیار محدود میسازد. عملا ترانسهای جریان برای بازههای جریانی بسیار کوچکتر از حلقههای Rogowski ساخته میشوند.

۴- حلقههای Rogowski به دلیل خاصیت اهمی تغییرات جریان حتی با فرکانسهای بسیار بالا یا پایین را به خوبی دنبال میکنند. برای مثال بازه فرکانسی عملکرد آنها از ۲۰Hz تا ۵۰۰۰Hz میباشد. به عبارتی در کاربردهایی که اندازهگیری مولفه های هارمونیکی مد نظر باشد این تجهیزات عملکرد بی همتایی را از خود نشان میدهند. در مقایسه باید گفت به دلیل خاصیت سلفی ترانسهای جریان افزایش فرکانس باعث افزایش شدید امپدانس و نتیجتاً افت جریان ترانس جریان برای مولفههای هارمونیکی بالا میگردد. عملا مولفههای هارمونیکی ۹ به بعد در سیستمهای اندازهگیری با ترانسهای جریان فاقد دقت لازم است و مقادیر اندازهگیری شده قابل اعتماد نمیباشد.
۵- با افزایش جریان کابل یا شینهای هادی در سیستمهای الکتریکی جریان در ترانسهای جریان مقدار داده شده در مسیر آنها نیز افزایش مییابد. به همین دلیل به منظور نگهداشتن جریان در بازه مورد نظر (۰ تا ۵ آمپر) لازم میشود تعداد دور سیمپیچی افزایش یابد که نتیجه آن حجیم و سنگین شدن این تجهیزات است. در صورتیکه حلقههای Rogowski دارای چنین مشکلی نیستند و از ۵ آمپر تا ۵۰۰۰۰ آمپر را بدون اینکه تغییری در حجم و وزنشان ایجاد شود به راحتی میتوانند اندازهگیری نمایند.
۱- به دلیل ماهیت عملکردی حلقههای Rogowski لزومی به قطع برق در زمان نصب این تجهیزات نمیباشد و این حلقه ها را میتوان حتی در زمان زیر بار بودن سیستم متصل نمود و یا از مدار خارج کرد. اما این موضوع در مورد ترانسهای جریان صدق نمیکند. ترانسهای جریان که عملا سیم پیچ ثانویه یک ترانسفورماتور هستند (سیم پیچ اولیه کابل یا شینه هادی است) یک حلقه با هسته فلزی بسته شده است. ازینرو برای نصب و یا خارج کردنش از مدار حتما باید کابل یا شینه از مدار خارج شود و سازه آن باز گردد و سپس ترانس جریان قابل نصب میگردد که از یک طرف نیازمند وقت و هزینه زیاد است و از سوی دیگر ممکن است امکان قطعی در یک سیستمهای حساس وجود نداشته باشد.

۲- خروجی حلقههای Rogowski از نوع سیگنال با ولتاژ بسیار محدود است. به همین دلیل در هر زمان میتوان آن را به دستگاه اندازه گیری متصل یا قطع نمود. این کار، اما در ترانسهای جریان امکانپذیر نیست. در ترانسهای جریان به دلیل ماهیت سلفی که دارند عملا امکان قطع آن در زیر بار نیست. اینکار باعث ایجاد یک ولتاژ ضربه در خروجی میگردد که سبب ایجاد جرقه و خرابی دستگاههای اندازه گیری و از بین رفتن ایزولاسیون آنها میگردد.
۳- حلقههای Rogowski، چون از نوع بدون هسته فلزی هستند (Coreless) افزایش جریان تاثیری در امپدانس آنها ندارد. این خاصیت موجب میگردد منحنی عملکردی این تجهیزات در تمام بازه جریانی کالیبره شده به صورت کاملا خطی عمل نماید. نتیجتاً هر حلقه Rogowski میتواند بازههای وسیع جریانی را اندازهگیری کند. در مقابل ترانسهای جریان، چون هسته فلزی دارند در جریانهای بالا امپدانسشان زیاد میگردد و به اصطلاح اشباع میشوند. این موضوع بازه عملکرد خطی ترانسهای جریان را بسیار محدود میسازد. عملا ترانسهای جریان برای بازههای جریانی بسیار کوچکتر از حلقههای Rogowski ساخته میشوند.

۴- حلقههای Rogowski به دلیل خاصیت اهمی تغییرات جریان حتی با فرکانسهای بسیار بالا یا پایین را به خوبی دنبال میکنند. برای مثال بازه فرکانسی عملکرد آنها از ۲۰Hz تا ۵۰۰۰Hz میباشد. به عبارتی در کاربردهایی که اندازهگیری مولفه های هارمونیکی مد نظر باشد این تجهیزات عملکرد بی همتایی را از خود نشان میدهند. در مقایسه باید گفت به دلیل خاصیت سلفی ترانسهای جریان افزایش فرکانس باعث افزایش شدید امپدانس و نتیجتاً افت جریان ترانس جریان برای مولفههای هارمونیکی بالا میگردد. عملا مولفههای هارمونیکی ۹ به بعد در سیستمهای اندازهگیری با ترانسهای جریان فاقد دقت لازم است و مقادیر اندازهگیری شده قابل اعتماد نمیباشد.
۵- با افزایش جریان کابل یا شینهای هادی در سیستمهای الکتریکی جریان در ترانسهای جریان مقدار داده شده در مسیر آنها نیز افزایش مییابد. به همین دلیل به منظور نگهداشتن جریان در بازه مورد نظر (۰ تا ۵ آمپر) لازم میشود تعداد دور سیمپیچی افزایش یابد که نتیجه آن حجیم و سنگین شدن این تجهیزات است. در صورتیکه حلقههای Rogowski دارای چنین مشکلی نیستند و از ۵ آمپر تا ۵۰۰۰۰ آمپر را بدون اینکه تغییری در حجم و وزنشان ایجاد شود به راحتی میتوانند اندازهگیری نمایند.
منبع: پیشرو صنعت آژمان
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.