Kattava opas sähkömittarien shuntteihin

Shunttivastukset ovat tärkeitä mittauskomponentteja sähkömittareiden virran näytteenotossa. Ne hyödyntävät mangaani-kupariseoksen pientä vastusominaisuuksia saavuttaakseen tarkan virranmittauksen mittaamalla vastuksen yli kulkevan jännitehäviön, kun virta kulkee sen läpi (Ohmin laki V=I×R). Ne ovat myös edullinen-erittäin mukautuva sähkömittareiden näytteenottoratkaisu.

Tällä hetkellä toimiala luokittelee sähkömittarien shunttivastukset ensisijaisesti hitsausprosessin, asennustavan, rakenteellisten eritelmien ja tarkkuustason perusteella. Eri tyypeissä on merkittäviä eroja prosessissa, suorituskyvyssä ja sovellettavissa skenaarioissa, ja kaikkien on noudatettava kansallisia/toimialastandardeja, kuten JB/T 11722-2013 ja DL/T 2345-2021.

Luokiteltu hitsausprosessin mukaan: juotettu shuntti vs. elektronisuihkuhitsattu shuntti

Tämä on sähkömittarin shunttien valmistusprosessiin perustuva luokitus, joka määrittää tuotteen luotettavuuden, tarkkuuden ja lämpötilan sopeutuvuuden. Elektronisuihkuhitsaus on uusi tekniikka, joka tällä hetkellä korvaa perinteiset juotosmenetelmät.

Juotettu shuntti

1. Prosessin ominaisuudet

Yhdistetty juottamalla manganiinivastuslevy kupariliittimeen perinteisillä juotosmateriaaleilla, prosessi on yksinkertainen ja sen valmistuskustannukset ovat alhaiset.

2. Ydinominaisuudet

Juotoskerroksessa on lämmön muodostumisongelma. Manganiini- ja kupariliittimet eroavat toisistaan ​​lämpölaajenemisen ja -kutistumisen vuoksi, mikä johtaa suhteellisen korkeaan lämpötilakertoimeen, keskimääräiseen resistanssin stabiiliuteen ja heikkoon salamaniskunsuojakykyyn.

3. Sovellusskenaariot

Yleiset sähkömittarit ja edulliset sähkömittarit, joilla on alhaiset mittaustarkkuuden vaatimukset.

Elektronisuihkuhitsattu shuntti

1. Prosessin ominaisuudet

Juotosmateriaaleja ei käytetä. Manganiini- ja kupariliitin sulatetaan yhdeksi kappaleeksi korkean lämpötilan-elektronisäteen avulla. Sillä on erittäin korkeat vaatimukset manganiini- ja kuparimateriaalien puhtaudelle tiukasti prosessitarkkuudella.

2. Ydinominaisuudet

Sillä on alhainen lämpötilakerroin, lähes ei vastuksen ajautumista eikä juotosmateriaalien ylimääräistä lämpöä. Manganiini- ja kupariliitin eivät koskaan eroa toisistaan. Se mukautuu helposti luokan 0,5 sähkömittareihin, läpäisee 3000A/10ms salamaniskutestin ja sillä on vahvempi hapettumisenkestävyys ja ylikuormituskyky.

3. Sovellusskenaariot

Keski- ja korkeatehoiset{0}}tasasähkömittarit (latauspaalut, aurinkosähkö), teollisuus-sähkömittarit ja ulkosähkömittarit laajassa-lämpötiloissa. Se on myös yleisin valinta integroitujen DC-sähkömittarien shuntteihin tällä hetkellä.

Luokiteltu asennustavan mukaan: sisäänrakennettu-integroitu shuntti vs. ulkoinen erillinen shuntti

Tämä luokitus koskee ensisijaisesti DC-energiamittareita (erityisesti sähköajoneuvojen latausasemille). Keskeinen ero on siinä, onko shunttivastus integroitu energiamittarin runkoon, mikä vaikuttaa suoraan mittarin asennukseen, virrankulutukseen, häiriöntorjuntakykyyn ja yleiseen mittausvirheeseen. Tämä on myös keskeinen näkökohta valittaessa latausasemien energiamittareita.

Ulkoinen split{0}}tyyppinen shuntti

1. Rakenteelliset ominaisuudet

Shuntti on riippumaton sähkömittarin rungosta ja se on liitettävä mittariin näytteenottojohtojen kautta. Erillinen asennustila ja johdotusreitit on suunniteltava.

2. Ydinominaisuudet

Pitkän{0}}etäisyyden näytteistyshäiriöiden vähentämiseksi käytetään enimmäkseen korkean-jännitteen signaalinsiirtoa (75 mV/50 mV), mikä johtaa huomattavasti korkeampaan virrankulutukseen ja lämmöntuotantoon (virrankulutus saavuttaa 22,5 VA 300 A:n toimintatilassa). Mittausvirheet ovat päällekkäisiä mittarin, shuntti- ja johdotusprosessin avulla, mikä johtaa suureen kokonaisvirheepävarmuuteen (tavanomaisessa luokan 1,0 mittarissa + luokan 0,5 shuntissa kokonaisvirhe voi olla ±1,5 %). Sillä on heikko -sähkömagneettisten häiriöiden estokyky.

3. Sovellusskenaariot

Varhaiset DC-latauspaalut sähkömittarit, kaksi{0}}pistoolia DC-latauspaalut ja energian varastointimittausskenaariot, joissa asennustilan tarve on pieni.

Sisäänrakennettu{0}}integroitu shuntti

1. Rakenteelliset ominaisuudet

Shuntti on integroitu suoraan sähkömittarin runkoon, eikä ulkoisia näytteenottojohtoja tarvita. Tarvitaan vain ulkoisia jännitelinjoja ja tietoliikennelinjoja, mikä tekee johdotuksesta erittäin yksinkertaista.

2. Ydinominaisuudet

Se käyttää matalan{0}}jännitteen signaalinsiirtoa (6 mV). Shuntin resistanssiarvo on pienempi, ja sen virrankulutus on vain 1/12 split{5}}-tyypin vastaavasta (vain 1,8 VA 300 A:n toimintatilassa), ja siinä on alhainen lämmöntuotanto ja säädettävä lämpötilan nousu. Näytteenottolinkki on lyhyt ja suljettu, ilman ylimääräistä virhesuperpositiota ja mittaustarkkuus voi olla luokkaa 0,5 (virhe ±0,5 %). Siinä on vahva -häiriönestokyky, ja se voi myös toteuttaa integroidun lyijytiivistyksen peukaloinnin estämiseksi.

3. Sovellusskenaariot

Uudet yhden-pistoolin DC-latauspinoiset sähkömittarit, korkeat-tarkat aurinkosähkömittarit ja kompaktit-ajoneuvoihin/pienten energiavarastointilaitteiden sähkömittarit. Se on DC sähkömittareiden teknologinen kehityssuunta.

3. Sovellettavat skenaariot: Uusi yksi-pistooli DC-latauspaaluenergiamittari, korkea-tarkkuus aurinkosähkömittari ja pienikokoinen-aluksella/pieni-energian varastointienergiamittari edustavat DC-energiamittareiden teknisen kehityksen suuntaa.

Luokiteltu rakenteellisten eritelmien mukaan: FL-sarjan vakiovirtashuntit

Tämä on DC-tehomittarin shuntin yleinen rakennemalli. Ydinkomponentit on jaettu perustyyppiin FL-2 ja suuritehoisiin FL-29/FL-39-tyyppeihin, joissa molemmissa on nelinapainen rakenne (ulkovirtaliittimet ja sisäiset potentiaaliliittimet), jotka sopivat eri virta-alueille ja lähtöjännitteille.

1.FL-2 Tyyppi:Valtavirran perusmalli, tarkkuusluokka 0,5/1,0, virta-alue 1A-15000A, nimellislähtöjännitevaihtoehtoja ovat 20mV, 30mV, 50mV, 75mV, 100mV (75mV on vakiona), lämpötilan nousu Alle tai yhtä suuri kuin 80 astetta alle 50A tai yli 50A tai yli Less10A. Soveltuu useimmille AC-energiamittareille ja pienille ja keskisuurille DC-energiamittareille;

2.FL-29/FL-39 Tyyppi:Paranneltu-tehoversio FL-2:sta, suunniteltu ultra-suurivirtasovelluksiin yli 2000A. Siinä on korkeaa-lämpöä kestävä eristetty pohja ja vahvempi ylikuormituskapasiteetti, mikä sopii teollisuuden erittäin suuritehoisiin tasavirtamittaussovelluksiin.

3. Yleiset ominaisuudet:Kaikissa malleissa käytetään mangaani{0}}kupariseoksesta valmistettuja vastustuslevyjä + kupariliittimiä, ne tukevat räätälöityjä mittoja, ja jotkut valmistajat voivat tarjota vientiä varten erityisiä teknisiä tietoja, jotka mukautuvat erilaisiin kansallisiin energiamittaristandardeihin.

Luokiteltu tarkkuustason mukaan: 0,2 luokkaa / 0,5 luokkaa / 1 luokan shuntit

Tämä luokitus perustuu DL/T 2345-2021 -standardiin tasavirtaenergiamittareiden ulkoisille shunteille. Tarkkuusluokka vastaa suoraan energiamittarin mittaustarkkuutta ja on myös shuntin tehdastarkastuksen ydinindikaattori.

Shunttivastusten perusvirherajat

1. Luokka 0.2 Shuntti

Korkein tarkkuusluokka minimaalisella perusvirheellä vertailuolosuhteissa. Lämpötilan ja kosteuden vaihteluiden vaikutusta virheisiin valvotaan tarkasti.Sovellukset: Laboratoriokalibrointi, korkean{0}}tarkkuuden teolliset sähkömittarit ja tullausmittaussähkömittarit.

2. Luokka 0.5 Shuntti

Alan valtavirran tarkkuusluokka.Sovellukset: Siviili/teollisuus AC-sähkömittarit, DC-latauskasa sähkömittarit ja aurinkosähkömittarit. Se on myös vakiotarkkuus FL-sarjan shuntteissa.

3. Luokan 1 shuntti

Kustannustehokas{0}}tarkkuusluokka.Sovellukset: Korkean{0}}virranmittaus yli 5000 A, sähköverkon sähkömittarit, joiden tarkkuusvaatimukset ovat alhaiset, ja tilapäiset sähkömittarit.

Sähkömittarin shunttien ydintyyppien vertailutaulukko

Jotta eri tyyppien väliset erot havainnollistuvat selvemmin, seuraavassa vertaillaan neljää ytimen shunttivastusta -juotettua/elektronisuihkuhitsattua (prosessi) ja sisäistä/ulkoista (asennus)-, joita käytetään alan yleisimmin keskeisten suorituskykyindikaattoreidensa perusteella.