En omfattande guide till elmätareshuntar

Shuntmotstånd är viktiga avkänningskomponenter för strömsampling i elmätare. De använder lågresistansegenskaperna hos mangan-kopparlegering för att uppnå exakt strömmätning genom att mäta spänningsfallet över motståndet när ström flyter genom det (Ohms lag V=I×R). De är också en låg-och mycket anpassningsbar provtagningslösning för elmätare.

För närvarande klassificerar industrin främst elmätareshuntmotstånd baserat på svetsprocess, installationsmetod, strukturella specifikationer och noggrannhetsnivå. Olika typer uppvisar betydande skillnader i process, prestanda och tillämpliga scenarier, och alla måste följa nationella standarder/industristandarder som JB/T 11722-2013 och DL/T 2345-2021.

Klassificerad efter svetsprocess: lödd shunt vs. elektronstrålesvetsad shunt

Detta är en klassificering av elmätareshuntar baserat på deras tillverkningsprocess, som bestämmer produktens tillförlitlighet, noggrannhet och temperaturanpassningsförmåga. Elektronstrålesvetsning är en ny teknik som för närvarande ersätter traditionella hårdlödningsmetoder.

Löd shunt

1. Processfunktioner

Ansluten genom att löda manganinresistansarket till kopparterminalen med traditionella hårdlödningsmaterial är processen enkel och har låga tillverkningskostnader.

2. Kärnegenskaper

Det finns ett problem med värmealstring i hårdlödningsskiktet. Manganin- och kopparterminalen tenderar att separeras på grund av termisk expansion och sammandragning, vilket resulterar i en relativt hög temperaturkoefficient, genomsnittlig motståndsstabilitet och svag förmåga att förhindra-blixtnedslag.

3. Applikationsscenarier

Allmänna elmätare och ekonomiska elmätare med låga krav på mätnoggrannhet.

Elektronstrålesvetsad shunt

1. Processfunktioner

Inga hårdlödningsmaterial används. Manganin- och kopparterminalen smälts samman till ett stycke via hög-elektronstråle. Den har extremt höga krav på renheten hos manganin och kopparmaterial, med strikt processprecision.

2. Kärnegenskaper

Den har en låg temperaturkoefficient, nästan ingen motståndsdrift och ingen ytterligare värmealstring från hårdlödningsmaterial. Manganin- och kopparterminalen separeras aldrig. Den kan enkelt anpassa sig till klass 0,5 elmätare, klara 3000A/10ms blixtnedslagstestet och har starkare oxidationsmotstånd och överbelastningskapacitet.

3. Applikationsscenarier

Medel- och högeffekts-likströmsmätare (laddningshögar, solceller), industriella-elmätare och utomhuselmätare i vida-temperaturmiljöer. Det är också det vanliga valet för integrerade DC-elmätareshuntar för närvarande.

Klassificerad efter installationsmetod: inbyggd-integrerad shunt kontra extern separat shunt

Denna klassificering riktar sig främst till DC-energimätare (särskilt för laddningsstationer för elfordon). Kärnskillnaden ligger i om shuntmotståndet är integrerat med energimätarkroppen, vilket direkt påverkar mätarens installation, strömförbrukning, anti-störningsförmåga och övergripande mätfel. Detta är också en viktig faktor vid val av energimätare för laddstationer.

Extern Split-typ Shunt

1. Strukturella egenskaper

Shunten är oberoende av elmätarkroppen och behöver anslutas till mätaren via provtagningsledningar. Separat installationsutrymme och ledningsdrag måste planeras.

2. Kärnegenskaper

För att minska-samplingsstörningar på långa avstånd används oftast hög-signalöverföring (75mV/50mV), vilket resulterar i betydligt högre strömförbrukning och värmegenerering (strömförbrukningen når 22,5VA under 300A arbetsförhållanden). Mätfel överlagras av mätaren, shunten och ledningsprocessen, vilket leder till hög total felosäkerhet (för en konventionell klass 1,0 meter + klass 0,5 shunt kan det totala felet nå ±1,5%). Den har svag anti-elektromagnetisk störningsförmåga.

3. Applikationsscenarier

Tidiga elmätare för likströmsladdningar, dubbla -likströmsladdningshögar med dubbla pistoler och scenarier för mätning av energilagring med låga krav på installationsutrymme.

Inbyggd-integrerad shunt

1. Strukturella egenskaper

Shunten är direkt integrerad inuti elmätarens kropp, utan externa provtagningsledningar krävs. Endast externa spänningsledningar och kommunikationsledningar behövs, vilket gör kabeldragningen extremt enkel.

2. Kärnegenskaper

Den använder låg-signalöverföring (6mV). Shunten har ett mindre resistansvärde och dess strömförbrukning är bara 1/12 av den för split-typen (endast 1,8VA under 300A arbetstillstånd), med låg värmegenerering och kontrollerbar temperaturökning. Samplingslänken är kort och stängd, utan ytterligare felöverlagring, och mätnoggrannheten kan nå klass 0,5 (fel ±0,5%). Den har en stark anti-interferensförmåga och kan även åstadkomma integrerad blytätning för att förhindra manipulering.

3. Applikationsscenarier

Nya likströmsmätare för enkel-likströmsladdning, hög-exakt fotovoltaisk elmätare och kompakta elmätare för-fordon/små energilagring. Det är den tekniska utvecklingsriktningen för DC elmätare.

3. Tillämpliga scenarier: Den nya likströmsmätaren för laddningsstapel med enkel-kanon, hög-precisionsenergimätare för fotovoltaiska mätare och kompakta energimätare för-ombord/små-energilagring representerar riktningen för tekniska framsteg för DC-energimätare.

Klassificerad enligt strukturella specifikationer: Standard FL-serien strömshuntar

Detta är en vanlig strukturell modell av en DC-strömmätareshunt. Kärnkomponenterna är uppdelade i FL-2 bastyp och FL-29/FL-39 högeffektstyp, båda med en struktur med fyra terminaler (yttre strömterminaler och inre potentialterminaler), lämpliga för olika strömområden och utspänningar.

1.FL-2 Typ:Grundläggande mainstream-modell, noggrannhetsklass 0,5/1,0, strömområde 1A~15000A, märkutgångsspänningsalternativ inkluderar 20mV, 30mV, 50mV, 75mV, 100mV (75mV är standard), temperaturökning Mindre än eller lika med 80 grader under eller över 50A, lika med 50A eller 50A. Lämplig för de flesta AC-energimätare och små till medelstora DC-energimätare;

2.FL-29/FL-39 Typ:En förbättrad hög-version av FL-2, designad för applikationer med ultra-högström över 2000A. Den har en hög-temperaturbeständig isolerad bas och starkare överbelastningskapacitet, lämplig för industriella applikationer för ultrahög effekt DC-mätning;

3.Allmänna funktioner:Alla modeller använder mangan-kopparlegeringsmotståndsplåtar + kopparkopplingar, stödjer anpassade dimensioner, och vissa tillverkare kan tillhandahålla speciella specifikationer för export, anpassade till olika nationella energimätarestandarder.

Klassificerad efter noggrannhetsnivå: 0,2 klass / 0,5 klass / 1 klass shuntar

Denna klassificering är baserad på DL/T 2345-2021-standarden för externa shuntar av DC-energimätare. Noggrannhetsklassen motsvarar direkt energimätarens mätnoggrannhet och är också en kärnindikator för fabriksinspektionen av shunten.

Grundläggande felgränser för shuntmotstånd

1.Klass 0.2 Shunt

Den högsta precisionsklassen med minimalt grundfel under referensförhållanden. Effekten av temperatur- och luftfuktighetsvariationer på fel är strikt kontrollerad.Ansökningar: Laboratoriekalibrering,-högprecisionsmätare för industriell mätning av elmätare och tullklareringsmätning av elmätare.

2.Klass 0.5 Shunt

Den vanliga precisionsklassen i branschen.Ansökningar: Civila/industriella växelströmsmätare, likströmsmätare för laddningsstaplar och elmätare för solceller. Det är också standardprecisionen för shuntarna i FL-serien.

3.Klass 1 Shunt

En kostnadseffektiv-precisionsklass.Ansökningar: Hög-strömmätning över 5 000A, elmätare för elnät med låg precision och tillfälliga elmätare.

Jämförelsetabell över kärntyper för shuntar för elmätare

För att tydligare illustrera skillnaderna mellan olika typer, jämförs följande fyra kärnshuntmotstånd-lödda/elektronstrålesvetsade (process) och interna/externa (installation)-som är de vanligaste i branschen, baserat på deras nyckelprestandaindikatorer.