分流器是電能表電流采樣的重要傳感元件,它依靠錳銅合金的低阻值特性,通過測(cè)量電流流過時(shí)的電壓降(歐姆定律 V=I×R)實(shí)現(xiàn)電流精準(zhǔn)計(jì)量,也是電能表中成本低、適配性強(qiáng)的采樣方案。
目前行業(yè)內(nèi)對(duì)電能表分流器的分類主要圍繞焊接工藝、安裝形式、結(jié)構(gòu)規(guī)格、精度等級(jí),且不同類型在工藝、性能、適用場(chǎng)景上差異顯著,且均需遵循 JB/T 11722-2013、DL/T 2345-2021等國(guó)家 / 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
按焊接工藝分:釬焊式分流器 vs 電子束焊式分流器
這是電能表分流器的工藝分類,可決定產(chǎn)品的可靠性、精度和溫度適應(yīng)性,其中電子束焊式是目前替代傳統(tǒng)釬焊式的新技術(shù)。

釬焊式分流器
1.工藝特點(diǎn):通過傳統(tǒng)焊料將錳銅電阻片與銅接頭焊接連接,工藝簡(jiǎn)單、制造成本低;
2.核心特性:存在焊料層發(fā)熱問題,錳銅與銅接頭易因熱脹冷縮出現(xiàn)分離,溫度系數(shù)相對(duì)較高,阻值穩(wěn)定性一般,抗雷擊能力較弱;
3.適用場(chǎng)景:普通電能表、對(duì)計(jì)量精度要求較低的經(jīng)濟(jì)型電能表。

電子束焊式分流器
1.工藝特點(diǎn):無(wú)焊料,通過高溫電子束將錳銅與銅接頭熔融為一體,對(duì)錳銅、銅材料純度要求極高,工藝精度嚴(yán)格;
2.核心特性:溫度系數(shù)低,阻值幾乎無(wú)漂移,無(wú)額外焊料發(fā)熱,錳銅與銅接頭永不分離;輕松適配 0.5 級(jí)電能表,還能通過 3000A/10ms 雷擊測(cè)試,抗氧化、抗過載能力更強(qiáng)。
3.適用場(chǎng)景:中大功率直流電能表(充電樁、光伏)、工業(yè)級(jí)電能表、寬溫環(huán)境下的戶外電能表,也是目前一體式直流電能表分流器的主流選型。
按安裝形式分:內(nèi)置集成式分流器 vs 外置分體式分流器
該分類主要針對(duì)直流電能表(尤其是充電樁場(chǎng)景),核心差異在于分流器與電能表表體是否一體化,直接影響電能表的安裝、功耗、抗干擾能力和計(jì)量總誤差,也是充電樁電能表選型的關(guān)鍵考量因素。

外置分體式分流器
1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):分流器獨(dú)立于電能表表體,需通過采樣線與電表連接,需單獨(dú)規(guī)劃安裝空間和走線;
2.核心特性:為降低長(zhǎng)距離采樣干擾,多采用 75mV/50mV 高電壓信號(hào)傳輸,功耗和發(fā)熱量顯著偏高(300A 工況下功耗達(dá) 22.5VA);計(jì)量誤差由電表、分流器、接線工藝疊加,總誤差不確定性大(常規(guī) 1.0 級(jí)電表 + 0.5 級(jí)分流器,總誤差可達(dá) ±1.5%),抗電磁干擾能力弱;

3.適用場(chǎng)景:早期直流充電樁電能表、雙槍直流充電樁、對(duì)安裝空間要求低的儲(chǔ)能計(jì)量場(chǎng)景。
內(nèi)置集成式分流器
1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):分流器直接集成于電能表表體內(nèi)部,無(wú)外接采樣線,僅需外接電壓線、通訊線,接線極簡(jiǎn);
2.核心特性:采用 6mV 低電壓信號(hào)傳輸,分流器阻值更小,功耗僅為分體式的 1/12(300A 工況下功耗僅 1.8VA),發(fā)熱量低、溫升可控;采樣鏈路短且封閉,無(wú)額外誤差疊加,計(jì)量精度可達(dá) 0.5 級(jí)(誤差 ±0.5%),抗干擾能力強(qiáng),還能實(shí)現(xiàn)一體化鉛封,避免篡改;

3.適用場(chǎng)景:新款單槍直流充電樁電能表、高精度光伏計(jì)量電能表、空間緊湊的車載 / 小型儲(chǔ)能電能表,是直流電能表的技術(shù)迭代方向。
按結(jié)構(gòu)規(guī)格分:標(biāo)準(zhǔn) FL 系列分流器
這是直流電能表分流器的常見結(jié)構(gòu)型號(hào),核心分為 FL-2 基礎(chǔ)型和 FL-29/FL-39 大功率型,均為四端結(jié)構(gòu)(外側(cè)電流端、內(nèi)側(cè)電位端),適配不同電流量程和輸出電壓。

01、FL-2 型:基礎(chǔ)款主流型號(hào),精度 0.5 /1.0級(jí),電流量程 1A~15000A,額定輸出電壓有 20mV、30mV、50mV、75mV、100mV 等(常規(guī) 75mV),50A 以下溫升≤80℃,50A 以上溫升≤120℃,適用于絕大多數(shù)交流電能表和中小功率直流電能表;

02、FL-29/FL-39 型:FL-2 的大功率改良款,針對(duì) 2000A 以上超大電流場(chǎng)景設(shè)計(jì),采用耐高溫隔離底座,過載能力更強(qiáng),適用于工業(yè)超大功率直流計(jì)量場(chǎng)景;

03、通用特性:均采用錳銅合金電阻片 + 紫銅接頭,支持定制化尺寸,部分廠家可提供出口型特殊規(guī)格,適配不同國(guó)家電能表標(biāo)準(zhǔn)。

按精度等級(jí)分:0.2 級(jí) / 0.5 級(jí) / 1 級(jí)分流器
該分類依據(jù) DL/T 2345-2021 直流電能表外附分流器標(biāo)準(zhǔn)劃分,精度等級(jí)直接對(duì)應(yīng)電能表的計(jì)量精度,也是分流器出廠檢驗(yàn)的核心指標(biāo)。

01、0.2 級(jí)分流器:最高精度等級(jí),參比條件下基本誤差極小,溫度、濕度變化對(duì)誤差的影響控制嚴(yán)格,適用于實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)、高精度工業(yè)計(jì)量電能表、關(guān)口計(jì)量電能表;
02、0.5 級(jí)分流器:行業(yè)主流精度,適用于民用 / 工業(yè)級(jí)交流電能表、直流充電樁電能表、光伏計(jì)量電能表,也是 FL 系列分流器的常規(guī)精度;
03、1 級(jí)分流器:經(jīng)濟(jì)型精度,適用于 5000A 以上超大電流計(jì)量、對(duì)精度要求較低的農(nóng)網(wǎng)電能表、臨時(shí)計(jì)量用電能表。
電能表分流器核心類型對(duì)比表
為更直觀體現(xiàn)不同類型的差異,以下選取行業(yè)最常用的釬焊 / 電子束焊(工藝)、內(nèi)置 / 外置(安裝)四類核心分流器,從核心指標(biāo)做對(duì)比:
| 對(duì)比維度 | 釬焊式 | 電子束焊式 | 外置分體式 | 內(nèi)置集成式 |
|---|---|---|---|---|
| 溫度系數(shù) | >50ppm | <30ppm | —— | —— |
| 300A 工況功耗舉例 | —— | —— | 22.5VA | 1.8VA |
| 電表計(jì)量總誤差 | ±1%~±2% | ±0.5%~±1% | ±1.5%(疊加) | ±0.5%(無(wú)疊加) |
| 抗干擾能力 | 一般 | 強(qiáng) | 弱(長(zhǎng)采樣線) | 強(qiáng)(封閉鏈路) |
| 制造成本 | 低 | 中高 | 低(整體方案) | 中(一體化集成) |
| 核心適用場(chǎng)景 | 普通電能表 | 工業(yè) / 直流 / 寬溫電能表 | 雙槍直流充電樁電能表 | 直流充電樁 / 光伏電能表 |

目前電能表分流器的發(fā)展趨勢(shì)正朝著電子束焊工藝、集成式替代分體式、高精度、低功耗、集成化方向發(fā)展,同時(shí)新材料的應(yīng)用也在進(jìn)一步提升分流器的溫度穩(wěn)定性,而分流器與電流互感器的混合采樣方案,也成為高壓、特大電流電能計(jì)量的新方向。
審核編輯 黃宇
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