電流表分流電阻查找在可再生能源應(yīng)用續(xù)訂需求

在可再生能源的能源供應(yīng)的增長：太陽能，風(fēng)能和波浪或潮汐發(fā)電，也促使更精確的大電流測量解決方案的需求不斷增加。這不是簡單地使公用事業(yè)公司能夠更好地衡量促進(jìn)了電網(wǎng)進(jìn)行計(jì)費(fèi)的能力，或者實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠的更精確的控制。相反，需要改進(jìn)的準(zhǔn)確度更傳統(tǒng)的用電計(jì)量裝置是確保分布式動力系統(tǒng)的各種元件的保證的性能?；貧w到雇用分流電阻的高電流處理傳統(tǒng)電表的原則似乎是答案。

可再生能源發(fā)電的圖像

對可再生能源的性質(zhì)

雖然一些形式的可再生能源，如水電，已經(jīng)出現(xiàn)了很多年它更近的太陽能和風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展已經(jīng)是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，世界各國政府，因?yàn)樗麄儗で髮?shí)現(xiàn)其“綠色能源“政策和承諾。

不像建立煤，天然氣和其使用渦輪機(jī)來直接產(chǎn)生AC核發(fā)電廠(交流)功率，可以通過子站變壓器，太陽能及風(fēng)力發(fā)電等而饋入電網(wǎng)或者生成DC(直流)功率或涉及一些轉(zhuǎn)換和從直流。從光伏板太陽能發(fā)電是固有的直流發(fā)生，需要某種形式的逆變器裝置，以將其轉(zhuǎn)換為交流，用于連接到電網(wǎng)。許多風(fēng)力渦輪機(jī)，部署在發(fā)電國內(nèi)，農(nóng)業(yè)和工業(yè)樓宇尤其是較小的單位，也會產(chǎn)生直流。

甚至在商業(yè)風(fēng)電場中發(fā)現(xiàn)的較大的風(fēng)力渦輪機(jī)，使用產(chǎn)生的交流發(fā)電機(jī)，不一定能直接連接到電網(wǎng)。這是因?yàn)?，不僅確實(shí)電壓需要是兼容的，但也確實(shí)如此的頻率，這是由渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度來確定，反過來依賴于風(fēng)速。齒輪箱已被用于增加旋轉(zhuǎn)速度來克服這個(gè)問題，但它們是笨重且昂貴。所以目前的趨勢是走向“直接驅(qū)動”的發(fā)電機(jī)，盡管這需要的AC輸出到第一地經(jīng)由逆變器，以確保正確的頻率和電壓的網(wǎng)格變換為直流，然后返回到交流。

因此，可再生能源，特別是在分布式系統(tǒng)的直流性質(zhì)，要求該裝置測量直流以及交流電源。不幸的是，這排除了電流互感器，它廣泛地用于交流電源的測量，并且還提供了電隔離的受益于被測量的電路。基于霍爾效應(yīng)電流傳感器的儀器可以測量直流以及交流，并提供電隔離，但通常不提供所需的測量精度下降到0.1%或更低 - 這是使用精密分流電阻電流表進(jìn)入即使發(fā)揮他們需要一個(gè)單獨(dú)的隔離裝置。

電流表分流器的基礎(chǔ)知識

幾乎任何人誰學(xué)習(xí)電氣工程將所遇到的電流表分流電阻器。它們使更高的電流將被測量比是可能與正常的電流表，因?yàn)樗麄?ldquo;分流”多數(shù)圍繞米的電流。原則涉及串聯(lián)的非常低的電阻與負(fù)載的插入，從而導(dǎo)致橫跨這個(gè)分流電阻很小的壓降，然后可以與合適的電壓表測量。這使得當(dāng)前的讀數(shù)由歐姆定律的簡單應(yīng)用程序來確定，使得儀表的刻度，可以直接校準(zhǔn)安培。

傳統(tǒng)的電流表分流電路配置的圖像

圖1：傳統(tǒng)電流表分流電路結(jié)構(gòu)。

當(dāng)然還有更多的電流表分流莫過于此。首先，分流電阻器的設(shè)計(jì)與電壓表合作，以提供全面的偏轉(zhuǎn)在分流的最大額定電流，一般用標(biāo)準(zhǔn)化的電壓降50，75或100毫伏。這意味著設(shè)計(jì)為100甲動作的分流器和一個(gè)100毫伏滴將具有僅1毫歐的電阻，對更高的電流和較低的壓降甚至更低的值。為了達(dá)到必要的精度，不僅電阻需要被精確定義，但也需要潛在的測量誤差被淘汰。這就是為什么一個(gè)四端子構(gòu)造是常態(tài)為高電流分流電阻器，分離從測量端子的負(fù)載電流的連接。

溫度是在確定分流基于電流表系統(tǒng)旨在實(shí)現(xiàn)0.5，0.25，甚至0.1%的準(zhǔn)確度的性能的關(guān)鍵因素。從Manganin®合金制成電阻元件結(jié)合精密阻力(TCR)非常低的溫度系數(shù)，使工作在一個(gè)典型的溫度范圍為-40°C至+ 60°C。此外，盡管它們的低電阻，因?yàn)榉至麟娮璩休d滿載電流所得功耗可顯著。一種合適的結(jié)構(gòu)是必需的，以幫助散熱(通過傳導(dǎo)和對流)，并且對于連續(xù)操作的電流，該設(shè)備可以要求降額符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)的直流儀器分流。

高電流分流電阻圖片

圖2：典型的高電流分流電阻大幅四端子結(jié)構(gòu)確保精確的測量和有效功耗。

選擇分流電阻時(shí)的注意事項(xiàng)

選擇一個(gè)現(xiàn)成的，貨架分流或指定定制設(shè)計(jì)的一個(gè)用于分流的基于電阻測量系統(tǒng)時(shí)，有一些重要的考慮因素。至關(guān)重要的是，電阻是恒定的經(jīng)歷的系統(tǒng)中的溫度變化。設(shè)計(jì)通常的目標(biāo)是確保的電阻元件的最高溫度為80℃，以40-60℃的正常工作范圍。溫度高于80℃會引起元件的電阻漂移，與電流測量精度的產(chǎn)生的損失。元件的溫度不得超過140℃，因?yàn)檫@將導(dǎo)致退火工藝這導(dǎo)致其電阻的永久性改變。必須小心以分流的定位和定向，以確保滿足這些條件。例如，電阻元件應(yīng)始終垂直安裝，以確保最大的自由空氣對流。散熱器，和/或強(qiáng)制空氣或水冷卻可能是必要的，這取決于應(yīng)用。

電阻的溫度系數(shù)低，圖像

圖3：Manganin®合金提供電阻的溫度系數(shù)低。

護(hù)理還必須采取如果測電流是在一個(gè)較高的電壓，因?yàn)檫@個(gè)電壓會出現(xiàn)在連接引線和讀取儀器。只要可能，在分流應(yīng)位于接地腿。這是在750 V和上述操作系統(tǒng)必需的。

通常，分流選定或設(shè)計(jì)成在其額定電流的三分之二的最大連續(xù)電流來操作。然而，用于測量間歇或浪涌電流可以容忍較高的電流不超出上述溫度約束的系統(tǒng)，所以分流的占空比將是在選擇過程中一個(gè)非常重要的因素。采取結(jié)合環(huán)境溫度，其中，分流將要工作的最高溫度被容忍，這將決定什么冷卻技術(shù)是必要的。

最后，根據(jù)需要在應(yīng)用程序的精度和可重復(fù)性，電流表分流電阻可能需要是可追蹤標(biāo)準(zhǔn)和必須重新校準(zhǔn)和重新認(rèn)證的時(shí)間表。這通常每年進(jìn)行一次。

Riedon提供具有價(jià)格競爭力，額定起5標(biāo)準(zhǔn)的精密電流直流電流表分流器通過對1200 A，它提供了50毫伏和100毫伏輸出。它的RS系列提供±0.25%的標(biāo)準(zhǔn)電壓容差為±15 PPM /℃的TCR?;但該公司可提供±0.1%的設(shè)備，替代輸出電壓，并在很短的交貨時(shí)間等自定義設(shè)置。

無論是應(yīng)用在傳統(tǒng)的工業(yè)或更新的，新興的，可再生能源領(lǐng)域，應(yīng)選擇一個(gè)電流表分流電阻或指定一個(gè)定制的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品或者完全定制的零件時(shí)服用。通過選擇一個(gè)完善的和有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師的分流電阻和生產(chǎn)過程可以大大簡化。