電力量計シャントの総合ガイド

シャント抵抗器は、電力メーターの電流サンプリング用の重要な検出コンポーネントです。マンガン-銅合金の低抵抗特性を利用して、電流が流れるときの抵抗器両端の電圧降下を測定することで正確な電流測定を実現します(オームの法則V=I×R)。また、電力メーターにおける低コストで適応性の高いサンプリング ソリューションでもあります。-

現在、業界では主に溶接プロセス、設置方法、構造仕様、精度レベルに基づいて電力計シャント抵抗器を分類しています。タイプが異なると、プロセス、パフォーマンス、適用可能なシナリオに大きな違いがあり、すべてが JB/T 11722-2013 や DL/T 2345-2021 などの国家/業界標準に準拠する必要があります。

溶接プロセスによる分類: ろう付けシャントと電子ビーム溶接シャント

これは、製造プロセスに基づいた電力量計シャントの分類であり、製品の信頼性、精度、温度適応性を決定します。電子ビーム溶接は、現在従来のろう付け方法に代わる新しい技術です。

ろう付けシャント

1. プロセスの特徴

従来のろう材を使用してマンガニン抵抗シートを銅端子にろう付けすることで接続されるため、プロセスが簡単で製造コストが低くなります。

2. 主要な特性

ろう材層の発熱が問題となります。マンガニンと銅の端子は熱膨張と収縮により分離する傾向があり、その結果、比較的高い温度係数、平均的な抵抗の安定性、および弱い耐落雷能力が生じます。-

3. アプリケーションシナリオ

一般的な電力計と、測定精度の要求が低い経済的な電力計です。

電子ビーム溶接シャント

1. プロセスの特徴

ろう材は使用しておりません。マンガニンと銅の端子は、高温の電子ビームによって融合されて一体化されます。-マンガニンと銅材料の純度には非常に高い要件があり、厳格な加工精度が求められます。

2. 主要な特性

温度係数が低く、抵抗ドリフトがほとんどなく、ろう付け材料からの追加の発熱もありません。マンガニンと銅の端子が離れることはありません。クラス0.5電力計に簡単に適応でき、3000A/10msの落雷試験に合格し、より強力な耐酸化性と過負荷容量を備えています。

3. アプリケーションシナリオ

中出力および高出力の DC 電力メーター（充電パイル、太陽光発電）、産業用-グレードの電力メーター、広い温度環境での屋外電力メーター。-現在、統合型 DC 電力メーター シャントの主流の選択肢でもあります。

設置方法による分類: 内蔵一体型シャントと外部個別シャント-

この分類は主に DC エネルギー メーター (特に電気自動車の充電ステーション) を対象としています。主要な違いは、シャント抵抗器が電力量計本体に統合されているかどうかにあり、これは計器の設置、消費電力、耐干渉性能、全体的な測定誤差に直接影響します。-これは、充電ステーション用のエネルギーメーターを選択する際の重要な考慮事項でもあります。

外部分割-タイプのシャント

1. 構造上の特徴

シャントは電力メーター本体から独立しており、サンプリングワイヤを介してメーターに接続する必要があります。別途設置スペースや配線経路を計画してください。

2. 主要な特性

長距離のサンプリング干渉を軽減するために、主に高電圧信号伝送（75mV/50mV）が採用されており、その結果、消費電力と発熱が大幅に増加します（消費電力は 300A の動作状態で 22.5VA に達します）。測定誤差はメーター、シャント、配線プロセスによって重畳され、総合誤差の不確実性が高くなります（従来のクラス 1.0 メーター + クラス 0.5 シャントの場合、総合誤差は ±1.5% に達する可能性があります）。弱い電磁妨害防止機能があります。-

3. アプリケーションシナリオ

設置スペースの要件が低い、初期の DC 充電パイル電気メーター、デュアルガン DC 充電パイル、エネルギー貯蔵計量シナリオ。{0}

内蔵の統合シャント-

1. 構造上の特徴

シャントは電力メーター本体内に直接組み込まれており、外部サンプリング ワイヤは必要ありません。外部電圧線と通信線のみで配線が非常に簡単です。

2. 主要な特性

低電圧信号伝送（6mV）を採用しています。{0}シャントは抵抗値が小さく、消費電力は分割型に比べてわずか1/12（300A動作条件でわずか1.8VA）で、発熱が少なく、温度上昇も制御できるのが特徴です。サンプリングリンクは短く閉じられており、追加の誤差の重畳がなく、測定精度はクラス 0.5 (誤差 ±0.5%) に達します。強力な干渉防止機能があり、改ざんを防止する統合リードシールも実現できます。-

3. アプリケーションシナリオ

新しい単式ガン DC 充電パイル電力計、-高精度太陽光発電電力計、およびコンパクトな車載用/小型エネルギー貯蔵電力計-。直流電力計の技術進化の方向性です。

3. 該当するシナリオ: 新しいシングルガン DC 充電パイル エネルギー メーター、-高精度太陽光発電計量エネルギー メーター、およびコンパクトなオンボード/小型-エネルギー ストレージ エネルギー メーターは、DC エネルギー メーターの技術進歩の方向性を表しています。

構造仕様による分類: 標準 FL シリーズ電流シャント

これは、DC パワー メーター シャントの一般的な構造モデルです。コア部品は FL-2 基本タイプと FL-29/FL-39 高出力タイプに分かれており、どちらも 4 端子構造 (外部電流端子と内部電位端子) を特徴としており、さまざまな電流範囲と出力電圧に適しています。

1.FL-2タイプ:基本的な主流モデル、精度クラス 0.5/1.0、電流範囲 1A ～ 15000A、定格出力電圧オプションには 20mV、30mV、50mV、75mV、100mV (75mV が標準)、温度上昇は 50A 未満で 80 度以下、50A 以上で 120 度以下です。ほとんどの AC エネルギー メーターおよび中小規模の電力 DC エネルギー メーターに適しています。

2.FL-29/FL-39 タイプ:FL-2 の高出力バージョンの改良版で、2000 A を超える超大電流アプリケーション向けに設計されています。{{5}高温耐性の絶縁ベースと強力な過負荷容量を備えており、産業用超高出力 DC 計量アプリケーションに適しています。

3.一般的な機能:すべてのモデルはマンガン-銅合金の抵抗シート + 銅コネクタを使用しており、カスタマイズされた寸法をサポートしています。また、一部のメーカーは、さまざまな国の電力量計規格に適応した輸出用の特別仕様を提供できます。

精度レベルによる分類：0.2級/0.5級/1級シャント

この分類は、DC エネルギー メーターの外部シャントに関する DL/T 2345-2021 規格に基づいています。精度クラスはエネルギーメーターの計量精度に直接対応し、シャントの工場検査の中心的な指標でもあります。

シャント抵抗器の基本誤差限界

1.クラス0.2シャント

基準条件下での基本誤差が最小限に抑えられた最高精度クラス。温度と湿度の変化による誤差への影響は厳密に管理されています。アプリケーション: 研究室の校正、高精度の工業用計量電力計、通関用計量電力計。{0}}

2.クラス0.5シャント

業界主流の精密クラス。アプリケーション: 民生用/産業用交流電力計、直流充電パイル電力計、太陽光発電計量電力計。 FLシリーズシャントの標準精度でもあります。

3.クラス1シャント

費用対効果の高い精度クラス。-アプリケーション: 5000A を超える高電流計量器、精度要件が低い電力網電力量計、および一時的な計量電力量器。-

電力量計シャント用コアタイプ比較表

さまざまなタイプの違いをより明確に示すために、以下では、業界で最も一般的に使用されている 4 つのコア シャント抵抗器{0}}ろう付け / 電子ビーム溶接（プロセス）および内部 / 外部（設置）{1}}を主要性能指標に基づいて比較します。