在可再生能源的能源供應(yīng)的增長(zhǎng)：太陽(yáng)能，風(fēng)能和波浪或潮汐發(fā)電，也促使更精確的大電流測(cè)量解決方案的需求不斷增加。這不是簡(jiǎn)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(dòng)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(duì)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(yáng)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(guó)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(lái)直接產(chǎn)生AC核發(fā)電廠(交流)功率，可以通過(guò)子站變壓器，太陽(yáng)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(yáng)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(guó)內(nèi)，農(nóng)業(yè)和工業(yè)樓宇尤其是較小的單位，也會(huì)產(chǎn)生直流。

甚至在商業(yè)風(fēng)電場(chǎng)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)椋粌H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(lái)確定，反過(guò)來(lái)依賴于風(fēng)速。齒輪箱已被用于增加旋轉(zhuǎn)速度來(lái)克服這個(gè)問(wèn)題，但它們是笨重且昂貴。所以目前的趨勢(shì)是走向“直接驅(qū)動(dòng)”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(cè)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(cè)量，并且還提供了電隔離的受益于被測(cè)量的電路。基于霍爾效應(yīng)電流傳感器的儀器可以測(cè)量直流以及交流，并提供電隔離，但通常不提供所需的測(cè)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(shí)

幾乎任何人誰(shuí)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(cè)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(cè)量。這使得當(dāng)前的讀數(shù)由歐姆定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用程序來(lái)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(guò)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(dòng)作的分流器和一個(gè)100毫伏滴將具有僅1毫歐的電阻，對(duì)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(cè)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(cè)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(guò)傳導(dǎo)和對(duì)流)，并且對(duì)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(cè)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(cè)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(huì)引起元件的電阻漂移，與電流測(cè)量精度的產(chǎn)生的損失。元件的溫度不得超過(guò)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(duì)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(cè)電流是在一個(gè)較高的電壓，因?yàn)檫@個(gè)電壓會(huì)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(lái)操作。然而，用于測(cè)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(guò)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(jìng)爭(zhēng)力，額定起5標(biāo)準(zhǔn)的精密電流直流電流表分流器通過(guò)對(duì)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(wú)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(guò)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(guò)程可以大大簡(jiǎn)化。