Obsežen vodnik po šantih števcev električne energije

Shunt upori so pomembne zaznavne komponente za vzorčenje toka v števcih električne energije. Uporabljajo lastnosti nizkega upora manganove-bakrove zlitine, da dosežejo natančno merjenje toka z merjenjem padca napetosti na uporu, ko tok teče skozenj (Ohmov zakon V=I×R). So tudi poceni-cenovna in zelo prilagodljiva rešitev za vzorčenje v števcih električne energije.

Trenutno industrija v glavnem razvršča upore števcev električne energije glede na postopek varjenja, način namestitve, strukturne specifikacije in stopnjo natančnosti. Različni tipi kažejo pomembne razlike v procesu, zmogljivosti in veljavnih scenarijih, vsi pa morajo biti v skladu z nacionalnimi/panožnimi standardi, kot sta JB/T 11722-2013 in DL/T 2345-2021.

Razvrščeno glede na postopek varjenja: spajkan šant ali varjen šant z elektronskim žarkom

To je razvrstitev števcev električne energije na podlagi njihovega proizvodnega procesa, ki določa zanesljivost, natančnost in temperaturno prilagodljivost izdelka. Varjenje z elektronskim žarkom je nova tehnologija, ki trenutno nadomešča tradicionalne metode spajkanja.

Spajkani šant

1. Lastnosti procesa

Postopek je preprost in ima nizke proizvodne stroške, povezan s spajkanjem manganinske odporne plošče na bakreni terminal z uporabo tradicionalnih materialov za trdo spajkanje.

2. Glavne značilnosti

Obstaja problem ustvarjanja toplote v sloju za trdo spajkanje. Manganinski in bakreni terminal se zaradi toplotnega raztezanja in krčenja nagibata k ločitvi, kar ima za posledico razmeroma visok temperaturni koeficient, povprečno stabilnost odpornosti in šibko odpornost proti -streli.

3. Scenariji uporabe

Splošni števci električne energije in ekonomični števci električne energije z nizkimi zahtevami po točnosti merjenja.

Varjen šant z elektronskim žarkom

1. Lastnosti procesa

Ne uporabljajo se materiali za spajkanje. Manganinski in bakreni terminal sta spojena v en kos z visoko-temperaturnim elektronskim žarkom. Ima izjemno visoke zahteve glede čistosti manganina in bakrenih materialov, s strogo natančnostjo postopka.

2. Glavne značilnosti

Ima nizek temperaturni koeficient, skoraj brez premikanja upora in brez dodatnega ustvarjanja toplote iz materialov za spajkanje. Manganinski in bakreni terminal se nikoli ne ločita. Z lahkoto se lahko prilagodi števcem električne energije razreda 0,5, opravi preskus udara strele 3000 A/10 ms in ima večjo odpornost proti oksidaciji in preobremenitveno zmogljivost.

3. Scenariji uporabe

Srednje in visoko{0}}zmogljivi števci enosmerne energije (polnilne naprave, fotovoltaika), industrijski-števci električne energije in zunanji števci električne energije v širokih-temperaturnih okoljih. Prav tako je trenutno glavna izbira za integrirane enosmerne števce električne energije.

Razvrščeno glede na način namestitve: vgrajen-vgrajeni shunt ali zunanji ločeni shunt

Ta razvrstitev je namenjena predvsem števcem enosmerne energije (zlasti za polnilne postaje za električna vozila). Bistvena razlika je v tem, ali je shuntni upor integriran v ohišje števca energije, kar neposredno vpliva na namestitev števca, porabo energije, zmožnost proti-motenju in celotno merilno napako. To je tudi ključna točka pri izbiri števcev energije za polnilne postaje.

Zunanji split-tip Shunt

1. Strukturne značilnosti

Shunt je neodvisen od ohišja števca električne energije in ga je treba na števec povezati preko žic za vzorčenje. Načrtovati je treba ločen prostor za namestitev in napeljave.

2. Glavne značilnosti

Za zmanjšanje-motenj vzorčenja na velike razdalje se večinoma uporablja-visokonapetostni prenos signala (75 mV/50 mV), kar ima za posledico znatno večjo porabo energije in proizvodnjo toplote (poraba energije doseže 22,5 VA pri delovnem stanju 300 A). Merilne napake se prekrivajo s postopkom merilnika, šanta in ožičenja, kar vodi do visoke skupne negotovosti napake (pri običajnem merilniku razreda 1,0 + šantu razreda 0,5 lahko skupna napaka doseže ±1,5 %). Ima šibko zaščito pred-elektromagnetnimi motnjami.

3. Scenariji uporabe

Zgodnji števci električne energije z enosmernim polnilnikom, enosmerni polnilni piloti z dvojno-pištolo in scenariji merjenja shranjevanja energije z nizkimi zahtevami glede prostora za namestitev.

Vgrajen-vgrajeni shunt

1. Strukturne značilnosti

Shunt je neposredno integriran v ohišje električnega števca, brez zunanjih žic za vzorčenje. Potrebni so samo zunanji napetostni vodi in komunikacijski vodi, zaradi česar je ožičenje izjemno preprosto.

2. Glavne značilnosti

Sprejema nizko{0}}napetostni prenos signala (6 mV). Shunt ima manjšo vrednost upora, njegova poraba energije pa je samo 1/12 porabe električne energije pri razdeljenem-tipu (samo 1,8VA pri 300A delovnem stanju), ki se ponaša z nizko proizvodnjo toplote in nadzorovanim dvigom temperature. Povezava za vzorčenje je kratka in zaprta, brez dodatne superpozicije napak, natančnost merjenja pa lahko doseže razred 0,5 (napaka ±0,5 %). Ima močno proti-zmožnost motenj in lahko izvede tudi integrirano svinčeno plombiranje za preprečevanje poseganja.

3. Scenariji uporabe

Novi eno-električni števci za polnjenje enosmernega toka, visoko{1}}natančni fotovoltaični števci električne energije in kompaktni električni števci za-vozila/majhne shranjevalnike energije. To je smer tehnološkega razvoja števcev DC električne energije.

3. Veljavni scenariji: Novi eno-pištolni merilnik energije za polnjenje z enosmernim tokom, visoko-precizen fotovoltaični merilnik energije in kompakten merilnik energije na -plošči/majhnem-shranjevanju energije predstavljajo smer tehnološkega napredka za števce enosmerne energije.

Razvrščeno po konstrukcijskih specifikacijah: Standardni tokovni šant serije FL

To je običajen strukturni model šanta merilnika enosmerne moči. Osrednje komponente so razdeljene na osnovni tip FL-2 in visokozmogljivi tip FL-29/FL-39, obe pa imata strukturo s štirimi sponkami (zunanji tokovni priključki in notranji potencialni priključki), primerni za različna tokovna območja in izhodne napetosti.

1.FL-2 Vrsta:Osnovni glavni model, razred natančnosti 0,5/1,0, tokovni razpon 1A~15000A, možnosti nazivne izhodne napetosti vključujejo 20mV, 30mV, 50mV, 75mV, 100mV (75mV je standardno), dvig temperature manj kot ali enako 80 stopinj pod 50A in manj kot ali enako 120 stopinj nad 50A. Primerno za večino števcev AC energije in števcev energije DC majhne do srednje moči;

2.FL-29/FL-39 Vrsta:Izboljšana-zmogljiva različica FL-2, zasnovana za aplikacije z ultra-visokim tokom nad 2000 A. Ima visoko{6}}temperaturno odporno izolirano osnovo in večjo preobremenitveno zmogljivost, primerno za industrijske aplikacije za merjenje enosmernega toka z izjemno visoko močjo;

3. Splošne značilnosti:Vsi modeli uporabljajo odporne plošče iz manganove-bakrove zlitine + bakrene konektorje, podpirajo prilagojene mere, nekateri proizvajalci pa lahko zagotovijo posebne specifikacije za izvoz, ki se prilagajajo različnim nacionalnim standardom števcev energije.

Razvrščeno po stopnji natančnosti: 0,2 razred / 0,5 razred / 1 razred šantov

Ta razvrstitev temelji na standardu DL/T 2345-2021 za zunanje šantove števcev enosmerne energije. Razred točnosti se neposredno ujema z natančnostjo merjenja števca energije in je tudi ključni indikator za tovarniški pregled šanta.

Osnovne meje napak šantnih uporov

1.Razred 0.2 Shunt

Najvišji razred natančnosti z minimalno osnovno napako pri referenčnih pogojih. Vpliv nihanja temperature in vlažnosti na napake je strogo nadzorovan.Aplikacije: Laboratorijska kalibracija, visoko{0}}natančni industrijski merilni števci električne energije in carinski merilni števci električne energije.

2. Shunt razreda 0,5

Glavni razred natančnosti v industriji.Aplikacije: Civilni/industrijski AC števci električne energije, DC polnilni števci električne energije in fotovoltaični merilni števci električne energije. Je tudi standardna natančnost za shunt serije FL.

3. Shunt razreda 1

Stroškovno-učinkovit razred natančnosti.Aplikacije: Merjenje -visokega toka nad 5000 A, električni števci električnega omrežja z nizkimi zahtevami po natančnosti in začasni merilni števci električne energije.

Primerjalna tabela tipov jeder za števce električne energije

Za jasnejšo ponazoritev razlik med različnimi tipi so v nadaljevanju primerjava štirih jedrnih ranžirnih uporov-spajkanih/zvarjenih z elektronskim žarkom (postopek) in notranjih/zunanjih (namestitev)-, ki se najpogosteje uporabljajo v industriji na podlagi njihovih ključnih kazalnikov učinkovitosti.