分流器是电能表电流采样的重要传感元件,它依靠锰铜合金的低阻值特性,通过测量电流流过时的电压降(欧姆定律 V=I×R)实现电流精准计量,也是电能表中成本低、适配性强的采样方案。
目前行业内对电能表分流器的分类主要围绕焊接工艺、安装形式、结构规格、精度等级,且不同类型在工艺、性能、适用场景上差异显著,且均需遵循 JB/T 11722-2013、DL/T 2345-2021等国家 / 行业标准。
这是电能表分流器的工艺分类,可决定产品的可靠性、精度和温度适应性,其中电子束焊式是目前替代传统钎焊式的新技术。
钎焊式分流器
1.工艺特点:通过传统焊料将锰铜电阻片与铜接头焊接连接,工艺简单、制造成本低;
2.核心特性:存在焊料层发热问题,锰铜与铜接头易因热胀冷缩出现分离,温度系数相对较高,阻值稳定性一般,抗雷击能力较弱;
3.适用场景:普通电能表、对计量精度要求较低的经济型电能表。
电子束焊式分流器
1.工艺特点:无焊料,通过高温电子束将锰铜与铜接头熔融为一体,对锰铜、铜材料纯度要求极高,工艺精度严格;
2.核心特性:温度系数低,阻值几乎无漂移,无额外焊料发热,锰铜与铜接头永不分离;轻松适配 0.5 级电能表,还能通过 3000A/10ms 雷击测试,抗氧化、抗过载能力更强。
3.适用场景:中大功率直流电能表(充电桩、光伏)、工业级电能表、宽温环境下的户外电能表,也是目前一体式直流电能表分流器的主流选型。
该分类主要针对直流电能表(尤其是充电桩场景),核心差异在于分流器与电能表表体是否一体化,直接影响电能表的安装、功耗、抗干扰能力和计量总误差,也是充电桩电能表选型的关键考量因素。
外置分体式分流器
1.结构特点:分流器独立于电能表表体,需通过采样线与电表连接,需单独规划安装空间和走线;
2.核心特性:为降低长距离采样干扰,多采用 75mV/50mV 高电压信号传输,功耗和发热量显著偏高(300A 工况下功耗达 22.5VA);计量误差由电表、分流器、接线工艺叠加,总误差不确定性大(常规 1.0 级电表 + 0.5 级分流器,总误差可达 ±1.5%),抗电磁干扰能力弱;
3.适用场景:早期直流充电桩电能表、双枪直流充电桩、对安装空间要求低的储能计量场景。
内置集成式分流器
1.结构特点:分流器直接集成于电能表表体内部,无外接采样线,仅需外接电压线、通讯线,接线极简;
2.核心特性:采用 6mV 低电压信号传输,分流器阻值更小,功耗仅为分体式的 1/12(300A 工况下功耗仅 1.8VA),发热量低、温升可控;采样链路短且封闭,无额外误差叠加,计量精度可达 0.5 级(误差 ±0.5%),抗干扰能力强,还能实现一体化铅封,避免篡改;
3.适用场景:新款单枪直流充电桩电能表、高精度光伏计量电能表、空间紧凑的车载 / 小型储能电能表,是直流电能表的技术迭代方向。
这是直流电能表分流器的常见结构型号,核心分为 FL-2 基础型和 FL-29/FL-39 大功率型,均为四端结构(外侧电流端、内侧电位端),适配不同电流量程和输出电压。
01、FL-2 型:基础款主流型号,精度 0.5 /1.0级,电流量程 1A~15000A,额定输出电压有 20mV、30mV、50mV、75mV、100mV 等(常规 75mV),50A 以下温升≤80℃,50A 以上温升≤120℃,适用于绝大多数交流电能表和中小功率直流电能表;
02、FL-29/FL-39 型:FL-2 的大功率改良款,针对 2000A 以上超大电流场景设计,采用耐高温隔离底座,过载能力更强,适用于工业超大功率直流计量场景;
03、通用特性:均采用锰铜合金电阻片 + 紫铜接头,支持定制化尺寸,部分厂家可提供出口型特殊规格,适配不同国家电能表标准。
该分类依据 DL/T 2345-2021 直流电能表外附分流器标准划分,精度等级直接对应电能表的计量精度,也是分流器出厂检验的核心指标。
01、0.2 级分流器:最高精度等级,参比条件下基本误差极小,温度、湿度变化对误差的影响控制严格,适用于实验室校准、高精度工业计量电能表、关口计量电能表;
02、0.5 级分流器:行业主流精度,适用于民用 / 工业级交流电能表、直流充电桩电能表、光伏计量电能表,也是 FL 系列分流器的常规精度;
03、1 级分流器:经济型精度,适用于 5000A 以上超大电流计量、对精度要求较低的农网电能表、临时计量用电能表。
为更直观体现不同类型的差异,以下选取行业最常用的钎焊 / 电子束焊(工艺)、内置 / 外置(安装) 四类核心分流器,从核心指标做对比:
|
对比维度 |
钎焊式 |
电子束焊式 |
外置分体式 |
内置集成式 |
|---|---|---|---|---|
|
温度系数 |
>50ppm |
<30ppm |
—— |
—— |
|
300A 工况功耗举例 |
—— |
—— |
22.5VA |
1.8VA |
|
电表计量总误差 |
±1%~±2% |
±0.5%~±1% |
±1.5%(叠加) |
±0.5%(无叠加) |
|
抗干扰能力 |
一般 |
强 |
弱(长采样线) |
强(封闭链路) |
|
制造成本 |
低 |
中高 |
低(整体方案) |
中(一体化集成) |
|
核心适用场景 |
普通电能表 |
工业 / 直流 / 宽温电能表 |
双枪直流充电桩电能表 |
直流充电桩 / 光伏电能表 |
目前电能表分流器的发展趋势正朝着电子束焊工艺、集成式替代分体式、高精度、低功耗、集成化方向发展,同时新材料的应用也在进一步提升分流器的温度稳定性,而分流器与电流互感器的混合采样方案,也成为高压、特大电流电能计量的新方向。
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