În sistemele moderne de măsurare a energiei electrice, releele de blocare acoperite cu mangan-sînt utilizate pe scară largă ca elemente de detectare a curentului central în contoare de energie monofazate, contoare inteligente și circuite de eșantionare a curentului datorită coeficientului de rezistență la temperatură extrem de scăzut, stabilității excelente pe termen lung-și prelucrabilității bune. Cu toate acestea, odată cu creșterea complexității mediului rețelei electrice, interferența câmpului magnetic de frecvență a puterii a devenit un factor semnificativ care afectează acuratețea măsurării contoarelor de energie. Terminalele de șunt tradiționale sunt predispuse la curenți induși sub câmpuri magnetice alternative, ceea ce duce la erori de măsurare și, în cazuri severe, chiar la facturare greșită. Prin urmare, dezvoltarea plăcilor statice de cupru cu mangan care sunt rezistente la interferența magnetică a frecvenței de putere a devenit o direcție tehnologică importantă în domeniul contorării energiei electrice.
Aliajul de cupru mangan (Cu-Mn{-Ni), ca material principal al cuprului mangan, are avantaje precum rezistivitate stabilă, potențial termoelectric scăzut și rezistență puternică la coroziune, făcându-l deosebit de potrivit pentru scenarii de prelevare a curentului de înaltă-precizie. Cu toate acestea, în aplicațiile practice, proprietățile sale ne-magnetice îl împiedică să obțină ecranare magnetică în câmpurile magnetice externe de frecvență de alimentare, cum ar fi transformatoarele de curent. În schimb, forța electromotoare indusă generată în circuitul conductor introduce erori de măsurare. Pentru a depăși această deficiență, este necesară optimizarea sistematică din mai multe dimensiuni, inclusiv proiectarea structurală, aspectul materialului și procesarea semnalului.
Este prezentată o metodă extrem de eficientă pentru fabricarea unui terminal shunt pentru releu de blocare magnetică, bazată pe un concept de proiectare trei-în-de „anulare câmp magnetic + ecranare fizică + suprimare a circuitului”. Structura sa de bază include o foaie de cupru mangan, o foaie conductivă, cabluri de semnal, un capac de ecranare al câmpului magnetic alternativ și un modul de circuit anti-interferențe.
În primul rând, în ceea ce privește proiectarea structurală, este adoptat principiul „inducției inverse cu dublă-buclă”. În mijlocul foii de cupru cu mangan este făcută o-găură și două fire de semnal sunt conectate la capetele de sus și, respectiv, de jos ale foii. Un cablu de semnal trece prin-orificiul traversant și este răsucit strâns cu celălalt deasupra foii de cupru mangan. Acest aranjament creează două bucle de inducție cu direcție opusă-pe foaia de cupru mangan sub influența unui câmp magnetic alternativ extern. Forțele electromotoare induse se anulează reciproc, reducând semnificativ semnalele de interferență netă. Partea răsucită a ansamblului Shunt este fixată cu tuburi termocontractabile-pentru a asigura stabilitatea structurală, pentru a reduce zona de inducție a câmpului magnetic și pentru a îmbunătăți consistența anti-interferențe.
În al doilea rând, în ceea ce privește selecția materialului pentru Rezistorul de șunt cu manganin personalizabil din cupru, foaia conductivă folosește un aliaj de cupru beriliu (BeCu) foarte conductiv și de înaltă{0}}rezistență, care nu numai că asigură eficiența transmisiei curentului, dar are și o bună elasticitate și rezistență la oboseală, făcându-l potrivit pentru condiții de comutare frecvente. Foaia de cupru mangan și foaia conductoare sunt conectate metalurgic prin sudare cu fascicul de electroni în vid (EBW). Sudura are o rezistență ridicată și o zonă mică-afectată de căldură, evitând stresul termic și problemele de oxidare cauzate de sudarea tradițională, asigurând stabilitate operațională-pe termen lung.
În al treilea rând, în ceea ce privește protecția fizică a contorului de energie electrică Shunt, întreaga foaie de cupru mangan și ansamblul foii conductoare este încapsulată într-un scut de câmp magnetic alternativ. Capacul de ecranare, realizat dintr-un material cu-permeabilitate ridicată, ghidează și deturnează eficient câmpurile magnetice de frecvență de putere externă, reducând pătrunderea acestora în zonele sensibile de prelevare și formând prima linie de apărare.
În cele din urmă, în etapa de procesare a semnalului, un circuit de interferență anti-magnetică este integrat înainte ca liniile de semnal să se conecteze la placa de circuite. Acest circuit constă dintr-un filtru trece-jos-, un amplificator diferenţial şi un amplificator de izolare conectat în serie. Filtrul-de trecere joasă folosește o structură paralelă duală RC pentru a filtra eficient zgomotul de-frecvență înaltă; amplificatorul diferențial constă din mai multe etape de amplificare operațională, îmbunătățind raportul de respingere a modului-comun și suprimând semnalele de interferență în modul-comun; amplificatorul de izolare realizează izolarea electrică între intrare și ieșire, blocând interferența buclei de masă și sporind și mai mult imunitatea sistemului. Simultan, un circuit de filtru RC este configurat la intrarea de putere a amplificatorului operațional pentru a suprima ondularea sursei de alimentare și interferența de cuplare de-frecvență înaltă, asigurând puritatea conexiunii de semnal.
Procesul de fabricație al acestui șunt de manganin pentru contor de electricitate include: pregătirea materialului → tăierea cu laser a foilor conductoare de cupru manganin și beriliu → ștanțare de precizie → prelucrare prin-găuri → ansamblu sudare cu fascicul de electroni → filetare și răsucire a liniei de semnal → fixarea circuitului de contracție termică și testare a circuitului → integrarea capacului și învelirea circuitului. Întregul proces pune accent pe controlul de precizie și consistența procesului, acordând o atenție deosebită calității sudurii și simetriei circuitului de semnal pentru a asigura o performanță fiabilă anti-interferențe.
În comparație cu soluțiile tradiționale, această structură a contoarelor electrice Manganin Shunt nu numai că îmbunătățește stabilitatea contorizării contoarelor de electricitate sub un câmp magnetic de frecvență de putere de 0,5 mT, dar are și o adaptabilitate excelentă la producția automată, făcându-l potrivit pentru aplicații precum Rețeaua de stat și Rețeaua de Sud, care au cerințe stricte pentru performanța anti--interferențe a contoarelor de electricitate. În plus, conceptul său de design poate fi extins la sisteme de alimentare cu-înaltă fiabilitate, cum ar fi noua energie, distribuție inteligentă și echipamente de încărcare a vehiculelor electrice.
Odată cu progresul construcției rețelelor inteligente, sunt impuse standarde mai înalte cu privire la capabilitățile anti-interferențe ale echipamentelor de contorizare a energiei electrice. Shunturile de cupru mangan cu interferență anti-magnetică, prin inovarea structurală și integrarea sistemului, au realizat un salt tehnologic de la apărarea pasivă la anularea activă, reprezentând direcția actuală de dezvoltare a elementelor de eșantionare curente. În viitor, combinată cu teoria de proiectare robustă și optimizarea simulării, performanța sa va fi îmbunătățită în continuare, iar aplicarea sa va fi mai răspândită în medii electromagnetice complexe.
Ne concentrăm pe cercetarea și dezvoltarea și producția deShunturile contorului de energie, oferind soluții personalizate cu anti-interferențe și stabilitate ridicată. Vă rugăm să ne contactați pentru asistență tehnică profesională și servicii de selecție a produselor.
Contactaţi-ne
