基于 Rogowski 的线圈为智能电网带来高性能和高精度

电气化正在迅速改变着行业和市场，但是，对可靠电力供应日益增长的需求证明，我们需要更智能的方法来管理电能的流动。智能电网和智能电表是平衡供需的重要因素，而在为不断增长市场设计应用方面，非铁磁性电流检测线圈具有诸多优势。

数据中心的增长是电力需求的一个重要因素，预计到 2030 年，数据中心的用电量将占美国年用电量的 9% 以上，而目前仅占 4%ⁱ。随着电气化交通的增加、政府补贴向电加热和电制冷的转变以及经济的持续增成长，人工智能正在推动这一增长。

投资新发电厂和替代能源是满足需求的关键，但这并不能解决传统能源网所面临的瓶颈和中断问题。与边缘计算的概念一样，智能电网也从集中模式转变为高度分布式网络。有了智能电网，电能可以全方位流动，并实时适应间歇性能量源。

精确的电流检测对于管理间歇性能量源、故障检测和监控能源使用情况至关重要。智能电网还能对电网进行更有效的电能管理，如用电需求响应计划。该计划可平衡负载，鼓励客户在非用电高峰期用电。智能电网还能通过智能电表在终端进行精确测量，不仅能提供更准确的账单，还能帮助消费者管理能耗。

Rogowski 线圈在智慧能源中的作用

智能电网和智能电表应用中有多种电流测量方法，但每种方法都有利有弊。

例如，分流电阻器精度高、性价比高，但需要隔离，而且对温度变化敏感。电流互感器也需要与高电压初级电路隔离，但体积过大且有频率限制。

霍尔效应传感器提供非接触式测量，而且体积小，适用于 AC 和 DC 测量。不过，与分流电阻器相比，这类传感器通常成本较高，精度较低。

Rogowski 线圈也可以在没有直接电气接触的情况下测量电流，且精度高于霍尔效应传感器。Rogowski 线圈通常使用塑料作为磁芯， 这种磁芯比铁磁磁芯更灵活、重量更轻。与电流互感器相比，这种线圈在大电流应用中具有更优的性能，而且设计灵活、频率范围宽、成本低。

依靠非铁磁磁芯，Rogowski 线圈可减少磁饱和造成的误差，并能适应更大的电流测量范围。Rogowski 线圈可以方便地安装在导体周围，因此适用于空间有限的应用，也是改造的理想选择。

高精度、高频率选项

Pulse Electronics 是 Yageo 旗下公司，提供基于 Rogowski 的 RC 系列 AC 电流检测线圈，非常适合智能电网和智能计量应用。

RC 系列线圈专为苛刻的工作条件而设计，可支持广泛的电流范围。没有铁磁磁芯意味着没有涡流和磁滞回线造成的能量损失，也没有磁场和磁通密度之间典型的非线性关系。该系列线圈在高带宽频率下也具有卓越的性能。

RC 系列有三种规格，每种规格又分为三种灵敏度级别，以及屏蔽和非屏蔽两种选择：

RC01 器件（图 1）小巧轻便，重约 7 克，适用于受空间和重量均受限的应用。该器件包括 100 MV/KA、200 MV/KA 和 300 MV/KA 三种型号。

图 1：紧凑型 RC01 Rogowski 技术电流检测线圈专为空间和/或重量受限的应用而设计。（图片来源：Pulse Electronics）

RC03 线圈（图 2）兼顾了尺寸和性能，适用于各种工业应用。重量约为 23 克，包括 200 MV/KA、400 MV/KA 和 600 MV/KA 三种型号。

图 2：RC03 线圈兼顾了尺寸和性能，旨在满足各种工业应用的电流检测要求。（图片来源：Pulse Electronics）

RC05 器件（图 3）重约 48 克，更加坚固耐用。该器件包括 150 MV/KA、300 MV/KA 和 450 MV/KA 三种型号。

图 3：RC05 线圈坚固耐用，专为苛刻的 环境和应用而设计。（图片来源：Pulse Electronics）

结束语

永不满足的用电需求将继续推动对智能电网和智能计量应用的需求。Pulse Electronics 的 RC 系列基于 Rogowski 的 AC 电流检测线圈在各种苛刻的环境中都能达到最佳的性能和可靠性，并提供不同的尺寸和灵敏度选择，以适应各种不同的应用。

[1] Powering Intelligence: Analyzing Artificial Intelligence and Data Center Energy Consumption, May 24, 2024.EPRI.