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一、 分流器(Shunt)的工作原理與阻值計算
分流器本質上是一個阻值極低且精密的電阻器。當大電流通過時,兩端會產生與電流成正比的毫伏(mV)電壓,電壓表(滿刻度通常為 75mV)讀取該電壓後換算為實際電流。
阻值換算公式:
阻值 (R) = 二次電壓 (V) / 一次電流 (I)
實務計算範例(以 75mV 輸出為例):
- 100A 規格:阻值 R = 0.075V / 100A = 0.00075 Ω
- 50A 規格:阻值 R = 0.075V / 50A = 0.0015 Ω
二、 SH/FL 型分流器核心技術參數表
SH/FL 系列分流器具備優異的熱穩定度與高精準度,主要規格參數如下:
| 技術參數項目 | 標準規格與數值範圍 | 工程應用說明 |
|---|---|---|
| 額定一次電流 | 1A ~ 15,000A(涵蓋小電流至特大電流) | 提供 10A、50A、100A、500A、1500A 等多種型號選擇 |
| 額定二次電壓 | 75mV(最常見)、45mV、50mV、60mV、100mV | 須搭配相同毫伏輸入規格之顯示電錶 |
| 精確度等級 | 0.2 級、0.5 級、1 級 | 0.2 級適用於高精度測試與品管檢驗 |
| 超載能力與溫昇 | 可承受額定電流 120%(持續 2 小時) | 具備短期過載保護能力,工作溫度可達 -40°C ~ +60°C |
| 環境溫度影響 | 每變化 10°C,誤差不超過標稱值 0.25% | 低溫飄設計,確保廣溫範圍下的讀數穩定性 |
三、 施工安裝與延長壽命之 4 大注意事項 (SOP)
為避免分流器因接觸不良發熱或熱漂移導致測量不準,工程人員應遵循以下安裝 SOP:
1. 水平安裝與接觸面清潔
分流器應水平安裝於饋流母線上,安裝接觸面須確保乾淨、平整且緊密,防止接觸電阻過大導致異常發熱。
2. 80% 額定容量降額使用
為避免長時間高溫運轉導致阻值熱漂移,建議長時間連續運行的電流不得超過額定值的 80%。
3. 二次導線阻值限制
連接至毫伏電壓表的二次導線總阻值不得大於 1 Ω,避免過長導線產生的壓降影響量測精確度。
4. 熱電勢誤差控制
當通入 80% 額定電流時,自熱效應引起的熱電勢誤差不得超過標稱值的 0.25%,以確保長時間運作下的穩定度。
四、 分流器常見問題與技術解答 (FAQ)
Q1: 為什麼直流大電流量測通常用「分流器(Shunt)」,交流電用「比流器(CT)」?
比流器(CT)是利用電磁感應原理運作,無法感應磁場不隨時間變化的直流電;而分流器(Shunt)基於歐姆定律(V=IR),專門用來將直流大電流轉為毫伏(mV)電壓訊號,因此是直流電力系統(如太陽能、電池組、電鍍設備)量測大電流的標準作法。
Q2: 分流器二次側接線端子接錯會怎樣?
分流器上有大端子(一次側大電流輸入/輸出)與小端子(二次側 75mV 取樣訊號)。若誤將大電流接在小端子上,會導致小訊號取樣螺絲與內部精密合金條瞬間過載燒斷;二次側線路必須專用且僅連接至顯示儀表。
Q3: 分流器運轉時發熱是正常的嗎?溫度多高需要注意?
是的,大電流通過電阻必然會產生熱能。在 80% 額定電流下運轉時,分流器發熱屬正常現象。但若表面溫度超過 80°C,應立即檢查一次側接觸面螺絲是否鬆動,或考量是否因過載導致阻值發生永久性漂移。
Q4: 75mV 分流器可以搭配非 75mV 規格的直流電壓表嗎?
不可以。分流器的二次輸出毫伏規格(如 75mV)必須與顯示電錶的輸入滿刻度規格(75mV)完全匹配。若搭配 50mV 或 100mV 規格的電錶,會導致顯示數值成比例嚴重偏離實際電流值。