电流表分流电阻查找在可再生能源应用续订需求
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在可再生能源的能源供应的增长:太阳能,风能和波浪或潮汐发电,也促使更精确的大电流测量解决方案的需求不断增加。这不是简单地使公用事业公司能够更好地衡量促进了电网进行计费的能力,或者实现发电厂的更精确的控制。相反,需要改进的准确度更传统的用电计量装置是确保分布式动力系统的各种元件的保证的性能。回归到雇用分流电阻的高电流处理传统电表的原则似乎是答案。
可再生能源发电的图像
对可再生能源的性质
虽然一些形式的可再生能源,如水电,已经出现了很多年它更近的太阳能和风力发电的发展已经是人们关注的焦点,世界各国政府,因为他们寻求实现其“绿色能源“政策和承诺。
不像建立煤,天然气和其使用涡轮机来直接产生AC核发电厂(交流)功率,可以通过子站变压器,太阳能及风力发电等而馈入电网或者生成DC(直流)功率或涉及一些转换和从直流。从光伏板太阳能发电是固有的直流发生,需要某种形式的逆变器装置,以将其转换为交流,用于连接到电网。许多风力涡轮机,部署在发电国内,农业和工业楼宇尤其是较小的单位,也会产生直流。
甚至在商业风电场中发现的较大的风力涡轮机,使用产生的交流发电机,不一定能直接连接到电网。这是因为,不仅确实电压需要是兼容的,但也确实如此的频率,这是由涡轮机的旋转速度来确定,反过来依赖于风速。齿轮箱已被用于增加旋转速度来克服这个问题,但它们是笨重且昂贵。所以目前的趋势是走向“直接驱动”的发电机,尽管这需要的AC输出到第一地经由逆变器,以确保正确的频率和电压的网格变换为直流,然后返回到交流。
因此,可再生能源,特别是在分布式系统的直流性质,要求该装置测量直流以及交流电源。不幸的是,这排除了电流互感器,它广泛地用于交流电源的测量,并且还提供了电隔离的受益于被测量的电路。基于霍尔效应电流传感器的仪器可以测量直流以及交流,并提供电隔离,但通常不提供所需的测量精度下降到0.1%或更低 - 这是使用精密分流电阻电流表进入即使发挥他们需要一个单独的隔离装置。
电流表分流器的基础知识
几乎任何人谁学习电气工程将所遇到的电流表分流电阻器。它们使更高的电流将被测量比是可能与正常的电流表,因为他们“分流”多数围绕米的电流。原则涉及串联的非常低的电阻与负载的插入,从而导致横跨这个分流电阻很小的压降,然后可以与合适的电压表测量。这使得当前的读数由欧姆定律的简单应用程序来确定,使得仪表的刻度,可以直接校准安培。
传统的电流表分流电路配置的图像
图1:传统电流表分流电路结构。
当然还有更多的电流表分流莫过于此。首先,分流电阻器的设计与电压表合作,以提供全面的偏转在分流的最大额定电流,一般用标准化的电压降50,75或100毫伏。这意味着设计为100甲动作的分流器和一个100毫伏滴将具有仅1毫欧的电阻,对更高的电流和较低的压降甚至更低的值。为了达到必要的精度,不仅电阻需要被精确定义,但也需要潜在的测量误差被淘汰。这就是为什么一个四端子构造是常态为高电流分流电阻器,分离从测量端子的负载电流的连接。
温度是在确定分流基于电流表系统旨在实现0.5,0.25,甚至0.1%的准确度的性能的关键因素。从Manganin®合金制成电阻元件结合精密阻力(TCR)非常低的温度系数,使工作在一个典型的温度范围为-40°C至+ 60°C。此外,尽管它们的低电阻,因为分流电阻承载满载电流所得功耗可显著。一种合适的结构是必需的,以帮助散热(通过传导和对流),并且对于连续操作的电流,该设备可以要求降额符合IEEE标准的直流仪器分流。
高电流分流电阻图片
图2:典型的高电流分流电阻大幅四端子结构确保精确的测量和有效功耗。
选择分流电阻时的注意事项
选择一个现成的,货架分流或指定定制设计的一个用于分流的基于电阻测量系统时,有一些重要的考虑因素。至关重要的是,电阻是恒定的经历的系统中的温度变化。设计通常的目标是确保的电阻元件的最高温度为80℃,以40-60℃的正常工作范围。温度高于80℃会引起元件的电阻漂移,与电流测量精度的产生的损失。元件的温度不得超过140℃,因为这将导致退火工艺这导致其电阻的永久性改变。必须小心以分流的定位和定向,以确保满足这些条件。例如,电阻元件应始终垂直安装,以确保最大的自由空气对流。散热器,和/或强制空气或水冷却可能是必要的,这取决于应用。
电阻的温度系数低,图像
图3:Manganin®合金提供电阻的温度系数低。
护理还必须采取如果测电流是在一个较高的电压,因为这个电压会出现在连接引线和读取仪器。只要可能,在分流应位于接地腿。这是在750 V和上述操作系统必需的。
通常,分流选定或设计成在其额定电流的三分之二的最大连续电流来操作。然而,用于测量间歇或浪涌电流可以容忍较高的电流不超出上述温度约束的系统,所以分流的占空比将是在选择过程中一个非常重要的因素。采取结合环境温度,其中,分流将要工作的最高温度被容忍,这将决定什么冷却技术是必要的。
最后,根据需要在应用程序的精度和可重复性,电流表分流电阻可能需要是可追踪标准和必须重新校准和重新认证的时间表。这通常每年进行一次。
Riedon提供具有价格竞争力,额定起5标准的精密电流直流电流表分流器通过对1200 A,它提供了50毫伏和100毫伏输出。它的RS系列提供±0.25%的标准电压容差为±15 PPM /℃的TCR?;但该公司可提供±0.1%的设备,替代输出电压,并在很短的交货时间等自定义设置。
无论是应用在传统的工业或更新的,新兴的,可再生能源领域,应选择一个电流表分流电阻或指定一个定制的标准产品或者完全定制的零件时服用。通过选择一个完善的和有经验的设计师的分流电阻和生产过程可以大大简化。