Numerical Analysis and Simulation of Rogowski Coil

Abstract

This work illustrates an analysis of Rogowski coils for power applications, when operating under non ideal measurement conditions. The developed numerical model, validated by comparison with other methods and experiments, enables to investigate the effects of the geometrical and constructive parameters on the measurement behavior of the coil and we also study the behavior of Rogowski coils coupled with bar conductors under quasi-static conditions. Through a finite element (FEM) analysis, we estimate the current distribution across the bar and the flux linked by the transducer for various positions of the primary conductor and for various operating frequencies. Simulation and experimental results are reported in the text.

Tato práce ilustruje analýzu rogowských cívek pro energetické aplikace při provozu v podmínkách bez ideálního měření. Vyvinutý numerický model, ověřený porovnáním s jinými metodami a experimenty, umožňuje zkoumat vliv geometrických a konstrukčních parametrů na chování měření cívky a také studujeme chování rogowských cívek spojených s tyčovými vodiči za kvazi-statických podmínek . Pomocí analýzy konečných prvků (FEM) odhadujeme rozložení proudu přes tyč a tok spojený snímačem pro různé polohy primárního vodiče a pro různé provozní frekvence. Simulační a experimentální výsledky jsou uvedeny v textu.