Şönt dirençler elektrik sayaçlarında akım örneklemesi için önemli algılama bileşenleridir. İçinden akım geçtiğinde dirençteki voltaj düşüşünü ölçerek doğru akım ölçümü elde etmek için manganez-bakır alaşımının düşük direnç özelliklerini kullanırlar (Ohm Yasası V=I×R). Bunlar aynı zamanda elektrik sayaçlarında düşük-maliyetli ve son derece uyarlanabilir bir örnekleme çözümüdür.
Şu anda endüstri öncelikle elektrik sayacı şönt dirençlerini kaynak işlemine, kurulum yöntemine, yapısal özelliklere ve doğruluk düzeyine göre sınıflandırmaktadır. Farklı türler süreç, performans ve uygulanabilir senaryolar açısından önemli farklılıklar gösterir ve tümü JB/T 11722-2013 ve DL/T 2345-2021 gibi ulusal/endüstri standartlarına uygun olmalıdır.
Kaynak işlemine göre sınıflandırılır: lehimli şant ve elektron ışınıyla kaynaklı şönt
Bu, ürünün güvenilirliğini, doğruluğunu ve sıcaklığa uyarlanabilirliğini belirleyen, üretim süreçlerine dayalı olarak elektrik sayacı şöntlerinin bir sınıflandırmasıdır. Elektron ışın kaynağı, şu anda geleneksel lehimleme yöntemlerinin yerini alan yeni bir teknolojidir.
Lehimli Şant
1. Süreç Özellikleri
Manganin direnç levhasının geleneksel lehimleme malzemeleri kullanılarak bakır terminale lehimlenmesiyle bağlanan işlem basittir ve üretim maliyetleri düşüktür.
2. Temel Özellikler
Lehimleme katmanında ısı üretimi sorunu var. Manganin ve bakır terminali, termal genleşme ve büzülme nedeniyle ayrılma eğilimindedir, bu da nispeten yüksek bir sıcaklık katsayısı, ortalama direnç stabilitesi ve zayıf-yıldırım çarpması önleme kapasitesiyle sonuçlanır.
3. Uygulama Senaryoları
Ölçüm doğruluğu açısından düşük gereksinimleri olan genel elektrik sayaçları ve ekonomik elektrik sayaçları.
Elektron Işını Kaynaklı Şant
1. Süreç Özellikleri
Hiçbir lehim malzemesi kullanılmaz. Manganin ve bakır terminal, yüksek-sıcaklıktaki elektron ışını aracılığıyla tek parça halinde birleştirilir. Manganin ve bakır malzemelerin saflığı ve sıkı proses hassasiyeti açısından son derece yüksek gereksinimlere sahiptir.
2. Temel Özellikler
Düşük bir sıcaklık katsayısına sahiptir, neredeyse hiç direnç kayması yoktur ve lehim malzemelerinden ek ısı üretimi yoktur. Manganin ve bakır terminali asla ayrılmaz. Sınıf 0,5 elektrik sayaçlarına kolaylıkla uyum sağlayabilen, 3000A/10ms yıldırım çarpması testini geçen, daha güçlü oksidasyon direncine ve aşırı yük kapasitesine sahiptir.
3. Uygulama Senaryoları
Orta ve yüksek-güçlü DC elektrik sayaçları (şarj yığınları, fotovoltaikler), endüstriyel-sınıf elektrik sayaçları ve geniş sıcaklıktaki-ortamlarda dış mekan elektrik sayaçları. Aynı zamanda şu anda entegre DC elektrik sayacı şöntleri için de ana seçimdir.
Kurulum yöntemine göre sınıflandırılmıştır:-dahili entegre şönt ve harici ayrı şönt
Bu sınıflandırma öncelikle DC enerji sayaçlarını (özellikle elektrikli araç şarj istasyonları için) hedefler. Temel fark, şönt direncinin enerji ölçüm cihazı gövdesiyle entegre olup olmamasında yatmaktadır; bu, ölçüm cihazının kurulumunu, güç tüketimini, parazit önleme özelliğini- ve genel ölçüm hatasını doğrudan etkiler. Bu aynı zamanda şarj istasyonları için enerji sayaçlarını seçerken de önemli bir husustur.
Harici Bölme-tipi Şant
1. Yapısal Özellikler
Şönt, elektrik sayacının gövdesinden bağımsızdır ve numune alma kabloları aracılığıyla sayaca bağlanması gerekir. Ayrı kurulum alanı ve kablolama yolları planlanmalıdır.
2. Temel Özellikler
Uzun-mesafeli örnekleme girişimini azaltmak için çoğunlukla yüksek-voltajlı sinyal iletimi (75mV/50mV) benimsenir, bu da önemli ölçüde daha yüksek güç tüketimi ve ısı üretimiyle sonuçlanır (güç tüketimi 300A çalışma koşulu altında 22,5VA'ya ulaşır). Ölçüm hataları sayaç, şönt ve kablolama işlemi tarafından üst üste bindirilir ve bu da yüksek toplam hata belirsizliğine yol açar (geleneksel Sınıf 1,0 sayaç + Sınıf 0,5 şant için toplam hata ±%1,5'e ulaşabilir). Zayıf anti-elektromanyetik girişim özelliğine sahiptir.
3. Uygulama Senaryoları
Erken DC şarjlı yığın elektrik sayaçları, ikili{0}tabancalı DC şarj yığınları ve düşük kurulum alanı gereksinimi olan enerji depolama ölçüm senaryoları.
Yerleşik-Entegre Şant
1. Yapısal Özellikler
Şönt, harici örnekleme kablolarına ihtiyaç duymadan doğrudan elektrik sayacı gövdesinin içine entegre edilmiştir. Yalnızca harici gerilim hatlarına ve iletişim hatlarına ihtiyaç vardır, bu da kablolamayı son derece basit hale getirir.
2. Temel Özellikler
Düşük-voltajlı sinyal iletimini (6mV) benimser. Şantın direnç değeri daha küçüktür ve güç tüketimi, düşük ısı üretimi ve kontrol edilebilir sıcaklık artışı sunan split-tipin yalnızca 1/12'sidir (300A çalışma koşulunda yalnızca 1,8VA). Örnekleme bağlantısı kısa ve kapalıdır, ek hata üst üste binmesi yoktur ve ölçüm doğruluğu Sınıf 0,5'e (hata ±%0,5) ulaşabilir. Güçlü bir anti-parazit özelliğine sahiptir ve kurcalamayı önlemek için entegre kurşun yalıtımını da gerçekleştirebilir.
3. Uygulama Senaryoları
Yeni tek-tabancalı DC şarjlı yığın elektrik sayaçları, yüksek-hassas fotovoltaik elektrik sayaçları ve kompakt-araç üstü/küçük enerji depolamalı elektrik sayaçları. DC elektrik sayaçlarının teknolojik evrim yönüdür.
3. Uygulanabilir senaryolar: Yeni tek-tabancalı DC şarj yığını enerji ölçer, yüksek-hassas fotovoltaik ölçümlü enerji ölçer ve kompakt -yerleşik/küçük{-ölçekli enerji depolamalı enerji ölçer, DC enerji sayaçları için teknolojik ilerlemenin yönünü temsil eder.
Yapısal özelliklere göre sınıflandırılmıştır: Standart FL serisi akım şöntleri
Bu, bir DC güç ölçer şantının yaygın bir yapısal modelidir. Çekirdek bileşenler FL-2 temel tipe ve FL-29/FL-39 yüksek güç tipine bölünmüştür; her ikisi de farklı akım aralıkları ve çıkış voltajlarına uygun dört terminalli bir yapıya (dış akım terminalleri ve iç potansiyel terminalleri) sahiptir.
1.FL-2 Tipi:Temel ana akım modeli, doğruluk sınıfı 0,5/1,0, akım aralığı 1A~15000A, nominal çıkış voltajı seçenekleri arasında 20mV, 30mV, 50mV, 75mV, 100mV (75mV standarttır), sıcaklık artışı 50A'nın altında 80 dereceye eşit veya daha az ve 50A'nın üzerinde 120 dereceye eşit veya daha az. Çoğu AC enerji ölçer ve küçük ila orta güçlü DC enerji ölçerler için uygundur;
2.FL-29/FL-39 Tipi:2000A'nin üzerindeki ultra-yüksek akım uygulamaları için tasarlanmış, FL-2'nin geliştirilmiş yüksek-güçlü versiyonu. Endüstriyel ultra yüksek güçlü DC ölçüm uygulamalarına uygun, yüksek-sıcaklığa dayanıklı yalıtımlı bir tabana ve daha güçlü aşırı yük kapasitesine sahiptir;
3.Genel Özellikler:Tüm modellerde manganez-bakır alaşımlı direnç levhaları + bakır konektörler kullanılır, özelleştirilmiş boyutlar desteklenir ve bazı üreticiler farklı ulusal enerji sayacı standartlarına uyum sağlayarak ihracat için özel spesifikasyonlar sağlayabilir.
Doğruluk seviyesine göre sınıflandırılmıştır: 0,2 sınıf / 0,5 sınıf / 1 sınıf şantlar
Bu sınıflandırma, DC enerji sayaçlarının harici şöntleri için DL/T 2345-2021 standardına dayanmaktadır. Doğruluk sınıfı doğrudan enerji sayacının ölçüm doğruluğuna karşılık gelir ve aynı zamanda şantın fabrika denetimi için temel bir göstergedir.
Şönt Dirençlerin Temel Hata Limitleri
| Yük Akımı (I) | Ölçüm Durumu | Sınıf 0.2 | Sınıf 0.5 | 1. Sınıf |
|---|---|---|---|---|
| 0,01 Iₙ Küçük veya eşit I 0,05 Iₙ'den küçük veya eşit | Şönt direncinin termal stabilizasyonundan sonra | ±0.4% | ±1% | ±2% |
| 0,05 Iₙ Küçük veya eşit I 1,2 Iₙ'den küçük veya eşit | Şönt direncinin termal stabilizasyonundan sonra | ±0.2% | ±0.5% | ±1% |
1.Sınıf 0.2 Şant
Referans koşulları altında minimum temel hatayla en yüksek hassasiyet sınıfı. Sıcaklık ve nem değişimlerinin hatalar üzerindeki etkisi sıkı bir şekilde kontrol edilir.Uygulamalar: Laboratuvar kalibrasyonu, yüksek-hassasiyetli endüstriyel ölçümlü elektrik sayaçları ve gümrükleme ölçümlü elektrik sayaçları.
2.Sınıf 0.5 Şant
Sektördeki ana akım hassaslık sınıfı.Uygulamalar: Sivil/endüstriyel AC elektrik sayaçları, DC şarjlı kazık elektrik sayaçları ve fotovoltaik ölçümlü elektrik sayaçları. Bu aynı zamanda FL serisi şantlar için de standart hassasiyettir.
3.Sınıf 1 Şant
Uygun maliyetli-bir hassaslık sınıfı.Uygulamalar: 5000A'nin üzerinde-yüksek akım ölçümü, düşük hassasiyet gereksinimleri olan elektrik şebekesi elektrik sayaçları ve geçici ölçüm yapan elektrik sayaçları.
Elektrik Sayacı Şantları için Çekirdek Tiplerinin Karşılaştırma Tablosu
Farklı türler arasındaki farkları daha net bir şekilde göstermek için aşağıda, sektörde en yaygın olarak kullanılan dört çekirdekli şönt direnci-lehimli/elektron ışın kaynaklı (işlem) ve dahili/harici (kurulum)- temel performans göstergelerine göre karşılaştırılmaktadır.
| Karşılaştırma Boyutu | Manganin Tel Şant | Elektron-Işın Kaynaklı Şant | Harici Ayrık Tip | Dahili Entegre Tip |
|---|---|---|---|---|
| Sıcaklık Katsayısı | >Dakikada 50 sayfa | < 30 ppm | - | - |
| 300 A Güç Dağılımı (Örnek) | - | - | 22,5 VA | 1,8 VA |
| Ölçüm Doğruluğu Hatası | ±1% ~ ±2% | ±0.5% ~ ±1% | ±%1,5 (kümülatif) | ±%0,5 (-kümülatif olmayan) |
| Paraziti Önleme-Yeteneği | Ortalama | Güçlü | Zayıf (uzun örnekleme uçları) | Güçlü (kapalı sinyal döngüsü) |
| Üretim Maliyeti | Düşük | Orta-Yüksek | Düşük (sistem-düzeyinde çözüm) | Orta (entegre çözüm) |
| Tipik Uygulama Senaryoları | Genel konut enerji sayaçları | Endüstriyel / DC / geniş-sıcaklık enerji sayaçları | Çift-tabancalı DC hızlı-şarjlı enerji sayaçları | DC hızlı-şarj / fotovoltaik enerji sayaçları |