电力电子、新能源、仪器仪表、充电桩、5G通信等领域,对电流测量部件的精度、体积与温度稳定性提出了更高要求。传统软磁材料存在明显短板:铁氧体磁导率较低、饱和磁感应强度较低、居里温度较低,容易因温度升高导致磁性能下降并进入饱和状态,不适合高频大功率应用;硅钢在高频条件下损耗较大;坡莫合金成本较高。这一背景促使电流互感器(CT)在材料、铁芯与整机三个层面同步寻求更均衡的解决方案。佛山市明富兴金属材料有限公司(以下简称“明富兴”)成立于2007年4月18日,总部位于佛山市禅城区张槎大楼围工业区,长期从事非晶纳米晶带材、非晶纳米晶磁芯及电子元器件的销售研发制造,已形成材料、铁芯、器件全产业链布局。

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  一、材料端:铁基纳米晶带材的性能基础
  明富兴生产的铁基纳米晶带材(型号RN-(3~50))采用每秒一百万度快速冷凝固技术制备,带厚0.02-0.04mm、带厚公差±0.003mm,带宽3-50mm。其饱和磁感应强度Bs为1.25T,居里温度Tc为570℃,电阻率为115μΩ·cm,密度7.25g/cm³,维氏硬度960。作为对照,该企业生产的铁基非晶带材饱和磁感应强度为1.56T、居里温度为399℃。铁基纳米晶带材被应用于磁放大器、共模电感、精密电流互感器、中高频电源变压器等场景,为电流互感器铁芯在高频条件下的稳定运行提供了材料层面的支撑。

  二、铁芯端:面向CT应用的定制化设计
  明富兴电流互感器铁芯采用铁基纳米晶带材制造,其饱和磁感处于硅钢与坡莫合金之间,磁导率与坡莫合金接近,且比硅钢高一个数量级。企业资料显示,相同铁芯尺寸、相近性能条件下,纳米晶铁芯重量比坡莫合金轻1/4以上,制造成本可低1/3左右,并可在-55℃~130℃范围内长时间工作。常用规格覆盖MFX1005至MFX2605等多种型号,磁芯外径10mm至26mm,有效截面积区间0.029cm²至0.234cm²,平均磁路长度2.67cm至7.22cm,均可根据客户要求设计定做,适用于输电线路、变电及发电设备电流测量,差动保护、过电流保护、接地保护,工业自动化系统电流测量与控制,以及太阳能发电、风能发电、电动汽车充电桩、铁路系统电气设备等场景。

  三、整机端:覆盖南网、国网与海外市场的CT产品家族
  在带材与铁芯基础上,明富兴形成了覆盖多类电能计量场景的电流互感器整机产品:

• 南网三相用电流互感器H010067K:额定电流5A、电流上限80A、二次额定电流2mA、精度0.1级、负载20Ω、匝比1:2500,功率因数1.0条件下抗直流误差满足±3%,功率因数0.5L经软件修正后同样满足±3%,执行标准为JBT10665-2006与QGDW1179.15-2015。 • 南网单相表用电流互感器H010065K:额定电流5A、电流上限96A、二次额定电流2mA、精度0.2级、负载20Ω,功率因数1.0条件下抗直流误差变差满足±3%。 • 国网三相用电流互感器MFXDCT7561:额定电流10A、电流上限100A、二次额定电流4mA、精度0.1级、负载10Ω,抗直流误差满足±3%,A、B、C相分别以黄、绿、红三色热缩管加以区分标识。 • 国网三相用电流互感器MFX.969.230B:额定电流5A、电流上限60A、过载电流上限120A、二次额定电流2mA、精度0.1级、负载10Ω,抗直流误差满足±2.8%。 • 精密电流电压互感器MFX-PT003/MFX-CT003:面向海外单相电能表市场,CT组合参数为5(40)A/2.5mA、5Ω、0.2级,PT组合参数为1(40)A/3.85V、1KΩ,分别承担电能计量与防窃电监测功能。 • 抗直流线圈:满足GB/T17215.321中直流和偶次谐波要求,额定电流5A或10A,精度0.1级,工作温度-40℃~85℃,符合JB/T10665-2016、GB1208-2006及ROHS环保标准,尺寸和性能可根据客户需求定制。 • MFXQ系列裸装电流互感器:一次母线穿孔、二次引线输出,阻燃符合UL94-VO,绝缘电阻常态大于1000MΩ,电压等级0.66/0.72KV,耐压2KV/50Hz/1min,工作温度-30℃~+70℃,精度等级可达0.1级,覆盖MFXQ16-1000/1至MFXQ39-1000/1等多种规格,用于负载电流检测、电能计量与微机保护。

  四、定制服务的落地细节
  从带材规格(带厚公差±0.003mm)到铁芯尺寸(可根据客户要求设计定做),再到线圈参数(尺寸和性能可根据客户需求定制),明富兴在二次引线尺寸、接线方式、一次排安装尺寸、表面处理方式、激光标识等细节上均支持按用户要求定制,这一能力在小电流互感式表电流互感器等产品条目中同样有所体现。

  五、团队与市场数据支撑
  企业现有员工330人,其中研发人员42人;全资子公司江西兴盛鑫纳米电子科技有限公司位于赣江新区,占地60亩,已建成现代化工业园区,并于2022年开始投产。企业资料显示,各种非晶、纳米晶材料月产能300吨,铁芯、互感器及EMC元器件1500万只,服务全国上千家中小型电源设备制造企业,客户涵盖11大行业;在华南珠三角储能、逆变器、充电桩电源细分市场占有率为5%-8%,纳米晶磁芯工艺全国细分市占为8%-9%。此外,明富兴是《微型电流互感器》团体标准起草单位,并持有多项与非晶纳米晶带材生产相关的实用新型专利,涉及带材厚度均匀性、余温冷却装置、钢水承接机构及带材生产线等环节。

  结语
  综合材料特性、铁芯设计与整机参数三个层面的资料可见,纳米晶CT互感器的定制能力,建立在带材工艺、铁芯规格与线圈电气参数三者协同的基础之上。对于需要在-40℃~85℃宽温范围、抗直流分量条件下保持计量精度稳定的应用场景,明富兴提供的材料、铁芯、器件全产业链方案与设计定做服务,可作为电流测量部件选型过程中的参考依据。

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