V sodobnih sistemih za merjenje električne energije se zaskočni releji, prevlečeni z-manganom, pogosto uporabljajo kot osnovni tokovni zaznavni elementi v eno-faznih merilnikih energije, pametnih števcih in vezjih za vzorčenje toka zaradi izjemno nizkega temperaturnega koeficienta upora, odlične-dolgotrajne stabilnosti in dobre obdelovalnosti. Vendar pa je z naraščajočo kompleksnostjo okolja električnega omrežja motnja magnetnega polja električne frekvence postala pomemben dejavnik, ki vpliva na natančnost merjenja števcev energije. Tradicionalni shunt terminali so nagnjeni k induciranim tokovom pod izmeničnimi magnetnimi polji, kar vodi do napak pri merjenju in v hujših primerih celo do napačnega zaračunavanja. Zato je razvoj statičnih bakrenih plošč z manganom, ki so odporne na magnetne motnje močnostne frekvence, postal pomembna tehnološka usmeritev na področju merjenja električne energije.
Zlitina bakrovega mangana (Cu-Mn-Ni), kot glavni material bakrovega mangana, ima prednosti, kot so stabilna upornost, nizek termoelektrični potencial in močna odpornost proti koroziji, zaradi česar je posebej primerna za scenarije visoko-natančnega vzorčenja toka. Vendar pa v praktičnih aplikacijah njegove ne-magnetne lastnosti preprečujejo, da bi dosegel magnetno zaščito v zunanjih magnetnih poljih močnostne frekvence, kot so tokovni transformatorji. Namesto tega inducirana elektromotorna sila, ki nastane v prevodniškem vezju, povzroči napake pri merjenju. Za premagovanje te pomanjkljivosti je potrebna sistematična optimizacija iz več dimenzij, vključno s strukturno zasnovo, postavitvijo materiala in obdelavo signalov.
Predstavljena je zelo učinkovita metoda za izdelavo shunt terminala za magnetni zaskočni rele, ki temelji na konceptu zasnove tri-v-enem "izničenje magnetnega polja + fizična zaščita + zatiranje vezja". Njegova osnovna struktura vključuje bakreno manganovo ploščo, prevodno ploščo, signalne vodnike, pokrov za zaščito pred izmeničnim magnetnim poljem in modul proti-interferenčnega vezja.
Prvič, kar zadeva konstrukcijsko zasnovo, je sprejeto načelo "dvo{0}}indukcijske povratne zanke". Na sredini manganove bakrene pločevine je narejena skoznja{2}}luknja, dva signalna vodnika pa sta povezana z zgornjim oziroma spodnjim koncem pločevine. En signalni vod poteka skozi skoznjo-luknjo in je z drugim tesno zavit nad manganovo bakreno ploščo. Ta ureditev ustvari dve nasprotni{6}}smerni indukcijski zanki na manganovi bakreni plošči pod vplivom zunanjega izmeničnega magnetnega polja. Inducirane elektromotorne sile se medsebojno izničijo in znatno zmanjšajo signale neto motenj. Zvit del sklopa shunt je pritrjen s toplo-skrčljivo cevjo, da se zagotovi strukturna stabilnost, zmanjša območje indukcije magnetnega polja in izboljša konsistenca proti-motenju.
Drugič, z vidika izbire materiala za prilagodljiv bakrov manganin shunt upor, prevodna plošča uporablja visoko prevodno in visoko{0}}trdno berilijevo bakrovo zlitino (BeCu), ki ne zagotavlja samo učinkovitosti prenosa toka, ampak ima tudi dobro elastičnost in odpornost proti utrujenosti, zaradi česar je primerna za pogoje pogostih preklopov. Manganova bakrena pločevina in prevodna plošča sta metalurško povezani z vakuumskim varjenjem z elektronskim žarkom (EBW). Zvar ima visoko trdnost in majhno temperaturno-območje, s čimer se izognete toplotnemu stresu in oksidacijskim težavam, ki jih povzroča tradicionalno varjenje, kar zagotavlja dolgoročno-obstojnost delovanja.
Tretjič, kar zadeva fizično zaščito merilnika električne energije, je celotna manganova bakrena plošča in prevodna plošča zaprta v ščitu za izmenično magnetno polje. Zaščitni pokrov, izdelan iz -materiala z visoko prepustnostjo, učinkovito vodi in preusmerja zunanja magnetna polja močnostne frekvence, zmanjšuje njihovo prodiranje v občutljiva območja vzorčenja in tvori prvo obrambno črto.
Nazadnje je v fazi obdelave signala integrirano vezje proti -magnetnim motnjam, preden se signalne linije povežejo s tiskanim vezjem. To vezje je sestavljeno iz nizkopasovnega-filtra, diferencialnega ojačevalnika in izolacijskega ojačevalnika, povezanih zaporedno. Nizkoprepustni-filter uporablja dvojno RC vzporedno strukturo za učinkovito filtriranje-visokofrekvenčnega šuma; diferencialni ojačevalnik je sestavljen iz več stopenj operacijskega ojačevalnika, ki izboljšujejo zavrnitveno razmerje skupnega-načina in zavirajo-moteče signale skupnega načina; izolacijski ojačevalnik doseže električno izolacijo med vhodom in izhodom, blokira motnje ozemljitvene zanke in dodatno poveča odpornost sistema. Hkrati je vezje RC filtra konfigurirano na vhodu moči operacijskega ojačevalnika za zatiranje valovanja napajanja in visoko{9}}frekvenčne sklopitvene motnje, kar zagotavlja čistost signalne povezave.
Proizvodni proces tega anti-magnetnih motenj Manganin Shunt za števec električne energije vključuje: pripravo materiala → lasersko rezanje prevodnih plošč iz manganina in berilijevega bakra → natančno žigosanje → obdelavo skozi-luknje → sestav za varjenje z elektronskim žarkom → navoj in zvijanje signalnih linij → toplotno skrčeno fiksiranje → inkapsulacijo zaščitnega pokrova → integracijo vezja in testiranje. Celoten postopek poudarja natančen nadzor in doslednost postopka, s posebno pozornostjo na kakovosti varjenja in simetriji signalnega vezja, da se zagotovi zanesljivo delovanje proti-motenju.
V primerjavi s tradicionalnimi rešitvami ta struktura Manganin Shunt električnih števcev ne le izboljšuje stabilnost merjenja števcev električne energije pod magnetnim poljem močne frekvence 0,5 mT, ampak ima tudi odlično prilagodljivost avtomatizirani proizvodnji, zaradi česar je primerna za aplikacije, kot sta državno omrežje in južno elektroenergetsko omrežje, ki imata stroge zahteve glede delovanja števcev električne energije proti -motenju. Poleg tega je njegov koncept zasnove mogoče razširiti na visoko-zanesljive napajalne sisteme, kot so nova energija, pametna distribucija in oprema za polnjenje električnih vozil.
Z napredkom gradnje pametnih omrežij se postavljajo višji standardi za zmožnosti proti-motenju opreme za merjenje električne energije. Proti-magnetni interferenčni manganski in bakreni šantovi so s strukturnimi inovacijami in sistemsko integracijo dosegli tehnološki preskok od pasivne obrambe k aktivni izničitvi, kar predstavlja trenutno smer razvoja trenutnih elementov za vzorčenje. V prihodnosti bo v kombinaciji z robustno teorijo načrtovanja in optimizacijo simulacije njegovo delovanje še izboljšano in njegova uporaba bo bolj razširjena v kompleksnih elektromagnetnih okoljih.
Osredotočeni smo na raziskave in razvoj ter proizvodnjoShunts števcev energije, ki zagotavlja prilagojene rešitve z anti-motenjem in visoko stabilnostjo. Obrnite se na nas za strokovno tehnično podporo in storitve izbire izdelkov.
Kontaktirajte nas
