تعتبر مقاومات التحويل مكونات استشعار مهمة لأخذ العينات الحالية في عدادات الكهرباء. إنهم يستخدمون خصائص المقاومة المنخفضة لسبائك النحاس -من المنغنيز لتحقيق قياس دقيق للتيار عن طريق قياس انخفاض الجهد عبر المقاوم عندما يتدفق التيار من خلاله (قانون أوم V=I×R). كما أنها تعتبر حلاً منخفض التكلفة-وقابل للتكيف بدرجة كبيرة لأخذ العينات في عدادات الكهرباء.
حاليًا، تصنف الصناعة في المقام الأول مقاومات تحويل عداد الكهرباء بناءً على عملية اللحام وطريقة التثبيت والمواصفات الهيكلية ومستوى الدقة. تظهر الأنواع المختلفة اختلافات كبيرة في العملية والأداء والسيناريوهات القابلة للتطبيق، ويجب أن تتوافق جميعها مع المعايير الوطنية/الصناعية مثل JB/T 11722-2013 وDL/T 2345-2021.
يتم تصنيفها حسب عملية اللحام: تحويلة ملحومة مقابل تحويلة ملحومة بشعاع الإلكترون
هذا تصنيف لمقاطع عداد الكهرباء بناءً على عملية التصنيع الخاصة بها، والتي تحدد موثوقية المنتج ودقته وقدرته على التكيف مع درجة الحرارة. يعد اللحام بشعاع الإلكترون تقنية جديدة تحل حاليًا محل طرق اللحام التقليدية.
تحويلة ملحومة
1. ميزات العملية
يتم توصيلها عن طريق لحام لوح مقاومة المنجانين بالطرف النحاسي باستخدام مواد لحام تقليدية، وتكون العملية بسيطة ولها تكاليف تصنيع منخفضة.
2. الخصائص الأساسية
هناك مشكلة توليد الحرارة في طبقة اللحام. تميل أطراف المنجنين والنحاس إلى الانفصال بسبب التمدد الحراري والانكماش، مما يؤدي إلى معامل درجة حرارة مرتفع نسبيًا، واستقرار مقاومة متوسط، وضعف القدرة على مقاومة- الصواعق.
3. سيناريوهات التطبيق
عدادات الكهرباء العامة وعدادات الكهرباء الاقتصادية مع متطلبات منخفضة لدقة القياس.
تحويلة شعاع الإلكترون الملحومة
1. ميزات العملية
لا يتم استخدام أي مواد لحام. يتم دمج طرفي المنجانين والنحاس في قطعة واحدة عبر شعاع إلكتروني ذو درجة حرارة عالية-. لديها متطلبات عالية للغاية لنقاء مواد المنجانين والنحاس، مع دقة عملية صارمة.
2. الخصائص الأساسية
إنه ذو معامل درجة حرارة منخفض، ولا يوجد تقريبًا أي انجراف للمقاومة، ولا يوجد توليد حرارة إضافي من مواد اللحام. لا تنفصل محطة المنجانين والنحاس أبدًا. يمكن أن يتكيف بسهولة مع عدادات الكهرباء من الفئة 0.5، ويجتاز اختبار ضربة البرق 3000A/10ms، ولديه مقاومة أكسدة أقوى وقدرة التحميل الزائد.
3. سيناريوهات التطبيق
عدادات الكهرباء ذات القدرة المتوسطة والعالية-التي تعمل بالتيار المستمر (أكوام الشحن، والخلايا الكهروضوئية)، وعدادات الكهرباء الصناعية-، وعدادات الكهرباء الخارجية في البيئات ذات درجات الحرارة الواسعة-. وهو أيضًا الخيار السائد حاليًا لقطع عدادات الكهرباء DC المتكاملة.
يتم التصنيف حسب طريقة التثبيت: تحويلة مدمجة-مدمجة مقابل تحويلة منفصلة خارجية
يستهدف هذا التصنيف في المقام الأول عدادات الطاقة DC (خاصة محطات شحن المركبات الكهربائية). يكمن الاختلاف الأساسي في ما إذا كانت مقاومة التحويل مدمجة في جسم مقياس الطاقة، مما يؤثر بشكل مباشر على تركيب المقياس، واستهلاك الطاقة، والقدرة على مكافحة-التداخل، وخطأ القياس الإجمالي. وهذا أيضًا أحد الاعتبارات الرئيسية عند اختيار عدادات الطاقة لمحطات الشحن.
تقسيم خارجي-اكتب تحويلة
1. الميزات الهيكلية
التحويلة مستقلة عن جسم عداد الكهرباء ويجب توصيلها بالعداد عبر أسلاك أخذ العينات. يجب تخطيط مساحة تركيب منفصلة وطرق الأسلاك.
2. الخصائص الأساسية
لتقليل التداخل- في أخذ العينات لمسافات طويلة، يتم اعتماد نقل الإشارات ذات الجهد العالي- (75 مللي فولت/50 مللي فولت) في الغالب، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في استهلاك الطاقة وتوليد الحرارة (يصل استهلاك الطاقة إلى 22.5 فولت أمبير تحت ظروف عمل تبلغ 300 أمبير). يتم فرض أخطاء القياس من خلال عملية العداد والتحويلة والأسلاك، مما يؤدي إلى ارتفاع إجمالي عدم اليقين في الخطأ (بالنسبة لمقياس تقليدي من الفئة 1.0 + تحويلة من الفئة 0.5، يمكن أن يصل إجمالي الخطأ إلى ±1.5%). تتمتع بقدرة ضعيفة على مكافحة-التداخل الكهرومغناطيسي.
3. سيناريوهات التطبيق
عدادات الكهرباء الأولية للشحن بالتيار المستمر، وأكوام الشحن بالتيار المستمر-المزدوجة، وسيناريوهات قياس تخزين الطاقة مع متطلبات منخفضة لمساحة التركيب.
مدمج-في التحويل المتكامل
1. الميزات الهيكلية
يتم دمج التحويلة مباشرة داخل جسم عداد الكهرباء، دون الحاجة إلى أسلاك خارجية لأخذ العينات. لا يلزم سوى خطوط الجهد الخارجي وخطوط الاتصال، مما يجعل الأسلاك بسيطة للغاية.
2. الخصائص الأساسية
يستخدم نقل إشارة الجهد المنخفض-(6 مللي فولت). تتميز التحويلة بقيمة مقاومة أصغر، واستهلاك الطاقة الخاص بها هو 1/12 فقط من نوع الانقسام- (فقط 1.8 فولت أمبير تحت حالة عمل 300 أمبير)، وتتميز بتوليد حرارة منخفضة وارتفاع يمكن التحكم في درجة الحرارة. رابط أخذ العينات قصير ومغلق، مع عدم وجود تراكب خطأ إضافي، ويمكن أن تصل دقة القياس إلى الفئة 0.5 (الخطأ ±0.5%). فهو يتمتع بقدرة قوية على مكافحة-التداخل ويمكنه أيضًا تحقيق إغلاق متكامل للرصاص لمنع التلاعب.
3. سيناريوهات التطبيق
عدادات كهرباء كومة -مدفعية جديدة تعمل بالتيار المستمر، وعدادات كهرباء -عالية الدقة تعمل بتقنية الخلايا الكهروضوئية، وعدادات كهرباء مدمجة -في المركبات/وحدات تخزين الطاقة الصغيرة. هذا هو اتجاه التطور التكنولوجي لعدادات الكهرباء DC.
3. السيناريوهات القابلة للتطبيق: يمثل مقياس الطاقة الركيزة -المدفعي الجديد لشحن التيار المستمر، ومقياس الطاقة -عالي الدقة لقياس الخلايا الكهروضوئية، ومقياس الطاقة المدمج على-لوحة/صغيرة-مقياس الطاقة لتخزين الطاقة، اتجاه التقدم التكنولوجي لأجهزة قياس الطاقة التي تعمل بالتيار المستمر.
مصنفة حسب المواصفات الهيكلية: مجزئات التيار القياسية من سلسلة FL
هذا هو النموذج الهيكلي الشائع لتحويلة عداد الطاقة DC. تنقسم المكونات الأساسية إلى النوع الأساسي FL-2 والنوع FL-29/FL-39 عالي الطاقة، وكلاهما يتميز ببنية رباعية الأطراف (أطراف التيار الخارجية وأطراف الجهد الداخلية)، ومناسبة لنطاقات تيار مختلفة وفولتية الإخراج.
1.FL-2 النوع:النموذج السائد الأساسي، فئة الدقة 0.5/1.0، النطاق الحالي 1A ~ 15000A، تتضمن خيارات جهد الخرج المقدر 20 مللي فولت، 30 مللي فولت، 50 مللي فولت، 75 مللي فولت، 100 مللي فولت (75 مللي فولت قياسي)، ارتفاع درجة الحرارة أقل من أو يساوي 80 درجة أقل من 50 أمبير، وأقل من أو يساوي 120 درجة فوق 50 أمبير. مناسبة لمعظم عدادات الطاقة AC وعدادات الطاقة DC الصغيرة إلى المتوسطة؛
2.FL-29/FL-39 النوع:إصدار محسّن عالي الطاقة-من FL-2، مصمم لتطبيقات التيار العالي جدًا-التي تزيد عن 2000 أمبير. ويتميز بقاعدة معزولة مقاومة للحرارة العالية-وسعة تحميل زائد أقوى، ومناسب لتطبيقات قياس التيار المستمر ذات الطاقة العالية جدًا؛
3. الميزات العامة:تستخدم جميع الطرز صفائح مقاومة من سبائك النحاس والمنغنيز- + موصلات نحاسية، وتدعم الأبعاد المخصصة، ويمكن لبعض الشركات المصنعة تقديم مواصفات خاصة للتصدير، والتكيف مع معايير عدادات الطاقة الوطنية المختلفة.
مصنفة حسب مستوى الدقة: 0.2 فئة / 0.5 فئة / 1 تحويلات فئة
يعتمد هذا التصنيف على معيار DL/T 2345-2021 للتحويلات الخارجية لأجهزة قياس طاقة التيار المستمر. تتوافق فئة الدقة بشكل مباشر مع دقة القياس لمقياس الطاقة وهي أيضًا مؤشر أساسي لفحص التحويلة في المصنع.
حدود الخطأ الأساسية لمقاومات التحويلة
| تحميل الحالي (أنا) | حالة القياس | فئة 0.2 | فئة 0.5 | الفئة 1 |
|---|---|---|---|---|
| 0.01 Iₙ أقل من أو يساوي I أقل من أو يساوي 0.05 Iₙ | بعد الاستقرار الحراري للمقاوم التحويلة | ±0.4% | ±1% | ±2% |
| 0.05 Iₙ أقل من أو يساوي I أقل من أو يساوي 1.2 Iₙ | بعد الاستقرار الحراري للمقاوم التحويلة | ±0.2% | ±0.5% | ±1% |
1.الفئة 0.2 التحويلة
أعلى فئة دقة مع الحد الأدنى من الخطأ الأساسي في ظل الظروف المرجعية. يتم التحكم بشكل صارم في تأثير تغيرات درجة الحرارة والرطوبة على الأخطاء.التطبيقات: معايرة المختبرات،-عدادات الكهرباء الصناعية عالية الدقة، وعدادات الكهرباء للتخليص الجمركي.
2. فئة 0.5 تحويلة
فئة الدقة السائدة في الصناعة.التطبيقات: عدادات كهرباء مدنية / صناعية تعمل بالتيار المتردد، وعدادات كهرباء كومة شحن DC، وعدادات كهرباء قياس كهروضوئية. إنها أيضًا الدقة القياسية لسلسلة تحويلات FL.
3. تحويلة الفئة 1
فئة دقة فعالة-من حيث التكلفة.التطبيقات: قياس التيار العالي-فوق 5000 أمبير، وعدادات كهرباء شبكة الطاقة بمتطلبات دقة منخفضة، وعدادات كهرباء القياس المؤقتة.
جدول مقارنة الأنواع الأساسية لقطع عدادات الكهرباء
لتوضيح الاختلافات بين الأنواع المختلفة، يقارن ما يلي أربع مقاومات تحويلية أساسية-ملحومة بالنحاس/شعاع الإلكترون (معالجة) ومقاومات داخلية/خارجية (تركيب)-والتي تعد الأكثر استخدامًا في الصناعة، استنادًا إلى مؤشرات الأداء الرئيسية الخاصة بها.
| البعد المقارنة | تحويلة سلك مانجانين | الإلكترون-تحويلة ملحومة بالشعاع | نوع منفصل خارجي | النوع الداخلي المتكامل |
|---|---|---|---|---|
| معامل درجة الحرارة | >50 جزء في المليون | < 30 ppm | - | - |
| 300 أمبير تبديد الطاقة (مثال) | - | - | 22.5 فولت أمبير | 1.8 فولت |
| خطأ في دقة القياس | ±1% ~ ±2% | ±0.5% ~ ±1% | ±1.5% (تراكمي) | ±0.5% (غير -تراكمي) |
| القدرة على مكافحة-التداخل | متوسط | قوي | ضعيف (عمليات أخذ العينات الطويلة) | قوية (حلقة إشارة مختومة) |
| تكلفة التصنيع | قليل | متوسطة - عالية | منخفض (حل على مستوى النظام-) | متوسطة (الحل المتكامل) |
| سيناريوهات التطبيق النموذجية | عدادات الطاقة السكنية العامة | الصناعية / العاصمة / واسعة-أجهزة قياس الطاقة لدرجة الحرارة | عدادات طاقة-مزدوجة تعمل بالتيار المستمر-تشحن بسرعة | عدادات الشحن السريع بالتيار المستمر-/ الطاقة الكهروضوئية |