Οι αντιστάσεις διακλάδωσης είναι σημαντικά στοιχεία ανίχνευσης για τη δειγματοληψία ρεύματος σε μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας. Χρησιμοποιούν τα χαρακτηριστικά χαμηλής αντίστασης του μαγγανίου-κράματος χαλκού για να επιτύχουν ακριβή μέτρηση ρεύματος μετρώντας την πτώση τάσης κατά μήκος της αντίστασης όταν το ρεύμα ρέει μέσα από αυτήν (Νόμος του Ohm V=I×R). Αποτελούν επίσης μια χαμηλού κόστους-και εξαιρετικά προσαρμόσιμη λύση δειγματοληψίας σε μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας.
Επί του παρόντος, η βιομηχανία ταξινομεί πρωτίστως τις αντιστάσεις διακλάδωσης μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας με βάση τη διαδικασία συγκόλλησης, τη μέθοδο εγκατάστασης, τις δομικές προδιαγραφές και το επίπεδο ακρίβειας. Οι διαφορετικοί τύποι παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές στη διαδικασία, την απόδοση και τα εφαρμοστέα σενάρια και όλοι πρέπει να συμμορφώνονται με τα εθνικά/βιομηχανικά πρότυπα όπως τα JB/T 11722-2013 και DL/T 2345-2021.
Ταξινόμηση ανά διαδικασία συγκόλλησης: συγκολλημένη διακλάδωση έναντι συγκολλημένης διακλάδωσης με δέσμη ηλεκτρονίων
Αυτή είναι μια ταξινόμηση των παρακαμπτηρίων μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας με βάση τη διαδικασία κατασκευής τους, η οποία καθορίζει την αξιοπιστία, την ακρίβεια και την προσαρμοστικότητα της θερμοκρασίας του προϊόντος. Η συγκόλληση με δέσμη ηλεκτρονίων είναι μια νέα τεχνολογία που αντικαθιστά επί του παρόντος τις παραδοσιακές μεθόδους συγκόλλησης.
Brazed Shunt
1. Χαρακτηριστικά διαδικασίας
Συνδέεται με συγκόλληση του φύλλου αντίστασης μαγγανίνης στο χάλκινο τερματικό χρησιμοποιώντας παραδοσιακά υλικά συγκόλλησης, η διαδικασία είναι απλή και έχει χαμηλό κόστος κατασκευής.
2. Βασικά Χαρακτηριστικά
Υπάρχει πρόβλημα παραγωγής θερμότητας στο στρώμα συγκόλλησης. Το τερματικό μαγγανίνης και χαλκού τείνουν να διαχωρίζονται λόγω θερμικής διαστολής και συστολής, με αποτέλεσμα σχετικά υψηλό συντελεστή θερμοκρασίας, μέση σταθερότητα αντίστασης και αδύναμη ικανότητα κατά-αστραπή.
3. Σενάρια Εφαρμογής
Γενικοί μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας και οικονομικοί μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας με χαμηλές απαιτήσεις για ακρίβεια μέτρησης.
Διακλάδωση συγκολλημένης δέσμης ηλεκτρονίων
1. Χαρακτηριστικά διαδικασίας
Δεν χρησιμοποιούνται υλικά συγκόλλησης. Το τερματικό μαγγανίνης και χαλκού συγχωνεύονται σε ένα κομμάτι μέσω δέσμης ηλεκτρονίων υψηλής{{1} θερμοκρασίας. Έχει εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις για την καθαρότητα των υλικών μαγγανίνης και χαλκού, με αυστηρή ακρίβεια διαδικασίας.
2. Βασικά Χαρακτηριστικά
Έχει χαμηλό συντελεστή θερμοκρασίας, σχεδόν καμία μετατόπιση αντίστασης και καμία πρόσθετη παραγωγή θερμότητας από υλικά συγκόλλησης. Το τερματικό μαγγανίνης και χαλκού δεν χωρίζονται ποτέ. Μπορεί εύκολα να προσαρμοστεί σε μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας κατηγορίας 0,5, να περάσει τη δοκιμή κεραυνού 3000A/10ms και έχει ισχυρότερη αντοχή στην οξείδωση και ικανότητα υπερφόρτωσης.
3. Σενάρια Εφαρμογής
Μετρητές ηλεκτρικού ρεύματος συνεχούς ρεύματος μεσαίας και υψηλής ισχύος-(πασσάλων φόρτισης, φωτοβολταϊκά), βιομηχανικοί μετρητές ρεύματος-και εξωτερικοί μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας σε περιβάλλοντα ευρείας- θερμοκρασίας. Είναι επίσης η κύρια επιλογή για ενσωματωμένους μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας συνεχούς ρεύματος επί του παρόντος.
Ταξινόμηση κατά μέθοδο εγκατάστασης: ενσωματωμένη-ενσωματωμένη διακλάδωση έναντι εξωτερικής ξεχωριστής διακλάδωσης
Αυτή η ταξινόμηση στοχεύει κυρίως μετρητές ενέργειας συνεχούς ρεύματος (ειδικά για σταθμούς φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων). Η βασική διαφορά έγκειται στο αν η αντίσταση διακλάδωσης είναι ενσωματωμένη στο σώμα του μετρητή ενέργειας, γεγονός που επηρεάζει άμεσα την εγκατάσταση του μετρητή, την κατανάλωση ενέργειας, την ικανότητα κατά-παρέμβασης και το συνολικό σφάλμα μέτρησης. Αυτό αποτελεί επίσης βασικό στοιχείο κατά την επιλογή μετρητών ενέργειας για σταθμούς φόρτισης.
Εξωτερική διαίρεση-τύπου Shunt
1. Δομικά χαρακτηριστικά
Η διακλάδωση είναι ανεξάρτητη από το σώμα του μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας και πρέπει να συνδεθεί με το μετρητή μέσω καλωδίων δειγματοληψίας. Πρέπει να σχεδιαστούν χωριστοί χώροι εγκατάστασης και διαδρομές καλωδίωσης.
2. Βασικά Χαρακτηριστικά
Για τη μείωση των παρεμβολών δειγματοληψίας σε μεγάλες αποστάσεις, υιοθετείται κυρίως η μετάδοση σήματος υψηλής{{1}τάσης (75mV/50mV), με αποτέλεσμα σημαντικά υψηλότερη κατανάλωση ενέργειας και παραγωγή θερμότητας (η κατανάλωση ισχύος φτάνει τα 22,5VA σε συνθήκες λειτουργίας 300A). Τα σφάλματα μέτρησης υπερτίθενται από τον μετρητή, τη διακλάδωση και τη διαδικασία καλωδίωσης, οδηγώντας σε υψηλή συνολική αβεβαιότητα σφάλματος (για ένα συμβατικό μετρητή κατηγορίας 1,0 + διακλάδωση κλάσης 0,5, το συνολικό σφάλμα μπορεί να φτάσει το ±1,5%). Έχει ασθενή αντι{12}}ηλεκτρομαγνητική ικανότητα παρεμβολής.
3. Σενάρια Εφαρμογής
Μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας πρώιμης φόρτισης DC, διπλοί-στοίβοι φόρτισης DC και σενάρια μέτρησης αποθήκευσης ενέργειας με χαμηλές απαιτήσεις για χώρο εγκατάστασης.
Ενσωματωμένο-Ενσωματωμένο Shunt
1. Δομικά χαρακτηριστικά
Η διακλάδωση είναι απευθείας ενσωματωμένη στο σώμα του μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας, χωρίς να απαιτούνται εξωτερικά καλώδια δειγματοληψίας. Απαιτούνται μόνο εξωτερικές γραμμές τάσης και γραμμές επικοινωνίας, καθιστώντας την καλωδίωση εξαιρετικά απλή.
2. Βασικά Χαρακτηριστικά
Υιοθετεί μετάδοση σήματος χαμηλής-τάσης (6mV). Το shunt έχει μικρότερη τιμή αντίστασης και η κατανάλωσή του είναι μόνο το 1/12 αυτής του τύπου split (μόνο 1,8VA σε συνθήκες λειτουργίας 300A), με χαμηλή παραγωγή θερμότητας και ελεγχόμενη αύξηση της θερμοκρασίας. Ο σύνδεσμος δειγματοληψίας είναι σύντομος και κλειστός, χωρίς πρόσθετη υπέρθεση σφαλμάτων και η ακρίβεια μέτρησης μπορεί να φτάσει την Κλάση 0,5 (σφάλμα ±0,5%). Έχει ισχυρή ικανότητα κατά{12}}παρέμβασης και μπορεί επίσης να πραγματοποιήσει ενσωματωμένη στεγανοποίηση μολύβδου για την αποφυγή παραβίασης.
3. Σενάρια Εφαρμογής
Νέοι μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας στοίβας φόρτισης με ένα πιστόλι-DC, υψηλής-φωτοβολταϊκοί μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας ακριβείας και συμπαγείς μετρητές ρεύματος αποθήκευσης-οχήματος/μικρής ενέργειας. Είναι η κατεύθυνση της τεχνολογικής εξέλιξης των μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας συνεχούς ρεύματος.
3. Ισχύοντα σενάρια: Ο νέος μετρητής ενέργειας στοίβας φόρτισης συνεχούς ρεύματος με μονό πιστόλι-, μετρητής ενέργειας μέτρησης φωτοβολταϊκού υψηλής-ακρίβειας και ο μετρητής ενέργειας αποθήκευσης ενέργειας σε μικρό μέγεθος-σε σκάφος/μικρή- κλίμακα αντιπροσωπεύουν την κατεύθυνση της τεχνολογικής προόδου για τους μετρητές ενέργειας DC.
Ταξινόμηση βάσει κατασκευαστικών προδιαγραφών: Τυπικές διακλαδώσεις ρεύματος σειράς FL
Αυτό είναι ένα κοινό δομικό μοντέλο διακλάδωσης μετρητή ισχύος DC. Τα εξαρτήματα του πυρήνα χωρίζονται στον βασικό τύπο FL-2 και στον τύπο υψηλής ισχύος FL-29/FL-39, και τα δύο διαθέτουν δομή τεσσάρων ακροδεκτών (εξωτερικοί ακροδέκτες ρεύματος και ακροδέκτες εσωτερικού δυναμικού), κατάλληλοι για διαφορετικά εύρη ρεύματος και τάσεις εξόδου.
Τύπος 1.FL-2:Βασικό μοντέλο κύριας ροής, κατηγορία ακρίβειας 0,5/1,0, εύρος ρεύματος 1A~15000A, οι επιλογές ονομαστικής τάσης εξόδου περιλαμβάνουν 20mV, 30mV, 50mV, 75mV, 100mV (75mV είναι στάνταρ), αύξηση θερμοκρασίας μικρότερη ή ίση με 80 βαθμούς ίση ή ίση με 20 βαθμούς Le και κάτω από 50 50Α. Κατάλληλο για τους περισσότερους μετρητές ενέργειας εναλλασσόμενου ρεύματος και μετρητές ενέργειας DC μικρής έως μεσαίας ισχύος.
Τύπος 2.FL-29/FL-39:Μια βελτιωμένη-έκδοση υψηλής ισχύος του FL-2, σχεδιασμένη για εφαρμογές εξαιρετικά-υψηλού ρεύματος άνω των 2000A. Διαθέτει μονωμένη βάση υψηλής-αντοχής στη θερμοκρασία και μεγαλύτερη ικανότητα υπερφόρτωσης, κατάλληλη για βιομηχανικές εφαρμογές μέτρησης DC εξαιρετικά υψηλής ισχύος.
3.Γενικά χαρακτηριστικά:Όλα τα μοντέλα χρησιμοποιούν φύλλα μαγγανίου-αντοχής κράματος χαλκού + συνδέσμους χαλκού, υποστηρίζουν προσαρμοσμένες διαστάσεις και ορισμένοι κατασκευαστές μπορούν να παρέχουν ειδικές προδιαγραφές για εξαγωγή, προσαρμοσμένες σε διαφορετικά εθνικά πρότυπα μετρητών ενέργειας.
Ταξινόμηση ανά επίπεδο ακρίβειας: 0,2 τάξη / 0,5 κλάση / 1 κλάση παρακάμψεις
Αυτή η ταξινόμηση βασίζεται στο πρότυπο DL/T 2345-2021 για εξωτερικές διακλαδώσεις μετρητών ενέργειας DC. Η κατηγορία ακρίβειας αντιστοιχεί άμεσα στην ακρίβεια μέτρησης του μετρητή ενέργειας και είναι επίσης ένας βασικός δείκτης για την εργοστασιακή επιθεώρηση του διακλαδωτή.
Βασικά όρια σφάλματος των αντιστάσεων διακλάδωσης
| Φόρτωση ρεύματος (I) | Κατάσταση Μέτρησης | Κλάση 0.2 | Κλάση 0,5 | Τάξη 1 |
|---|---|---|---|---|
| 0,01 Iₙ Μικρότερο από ή ίσο του I Λιγότερο ή ίσο του 0,05 Iₙ | Μετά τη θερμική σταθεροποίηση της αντίστασης διακλάδωσης | ±0.4% | ±1% | ±2% |
| 0,05 Iₙ Λιγότερο από ή ίσο του I Λιγότερο ή ίσο με 1,2 Iₙ | Μετά τη θερμική σταθεροποίηση της αντίστασης διακλάδωσης | ±0.2% | ±0.5% | ±1% |
1.Κλάση 0.2 Shunt
Η υψηλότερη κατηγορία ακριβείας με ελάχιστο βασικό σφάλμα υπό συνθήκες αναφοράς. Η επίδραση των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας και της υγρασίας στα σφάλματα ελέγχεται αυστηρά.Εφαρμογές: Εργαστηριακή βαθμονόμηση, βιομηχανικοί μετρητές ηλεκτρικού ρεύματος υψηλής ακρίβειας-και μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας εκτελωνισμού.
2.Κλάση 0.5 Shunt
Η κύρια κατηγορία ακριβείας στη βιομηχανία.Εφαρμογές: Αστικοί/βιομηχανικοί μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας AC, μετρητές ηλεκτρικού ρεύματος φόρτισης DC και φωτοβολταϊκοί μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας. Είναι επίσης η τυπική ακρίβεια για τις διακλαδώσεις της σειράς FL.
3.Τάξη 1 Shunt
Μια οικονομικά-αποτελεσματική κατηγορία ακριβείας.Εφαρμογές: Υψηλή-μέτρηση ρεύματος πάνω από 5000A, μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας με μικρές απαιτήσεις ακρίβειας και προσωρινοί μετρητές ηλεκτρικού ρεύματος.
Πίνακας σύγκρισης τύπων πυρήνων για διακλαδώσεις μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας
Για να δείξουμε με μεγαλύτερη σαφήνεια τις διαφορές μεταξύ των διαφορετικών τύπων, τα παρακάτω συγκρίνουν τέσσερις αντιστάσεις διακλάδωσης πυρήνα-συγκολλημένης/συγκολλημένη δέσμη ηλεκτρονίων (διαδικασία) και εσωτερικές/εξωτερικές (εγκατάσταση)-που χρησιμοποιούνται πιο συχνά στη βιομηχανία, με βάση τους βασικούς δείκτες απόδοσης.
| Διάσταση σύγκρισης | Μαγγανίνη συρμάτινη διακλάδωση | Ηλεκτρονική-Συγκολλημένη δέσμη | Εξωτερικός διακριτός τύπος | Εσωτερικός ενσωματωμένος τύπος |
|---|---|---|---|---|
| Συντελεστής θερμοκρασίας | >50 ppm | < 30 ppm | - | - |
| 300 A Διαρροή Ισχύος (Παράδειγμα) | - | - | 22,5 VA | 1,8 VA |
| Σφάλμα ακρίβειας μέτρησης | ±1% ~ ±2% | ±0.5% ~ ±1% | ±1,5% (αθροιστικά) | ±0,5% (μη-αθροιστικά) |
| Αντι-Ικανότητα παρεμβολών | Μέσος | Ισχυρός | Αδύναμα (μακριές απαγωγές δειγματοληψίας) | Ισχυρό (σφραγισμένος βρόχος σήματος) |
| Κόστος Παραγωγής | Χαμηλός | Μεσαία–Υψηλή | Χαμηλό (λύση-επιπέδου συστήματος) | Μεσαίο (ενσωματωμένο διάλυμα) |
| Τυπικά σενάρια εφαρμογής | Γενικοί μετρητές οικιακής ενέργειας | Βιομηχανικοί μετρητές ενέργειας / DC / ευρείας-θερμοκρασίας | Μετρητές ενέργειας με διπλό-πιστόλι DC γρήγορης{{1} φόρτισης | Γρήγορη-φόρτιση/φωτοβολταϊκοί μετρητές DC |