چه آزمونهایی برای یک شمارنده هوشمند برق کفایت میکند
در دنیای امروز، نداشتن ساعت دیگر غیرمعمول نیست، اما نداشتن کنتور برق موضوع جدیتری است. به عنوان وسیلهای برای اندازهگیری ضروری در زندگی روزمره مردم، کنتور برق ابزار ضروری برای اندازهگیری مصرف برق و صدور قبض در هر خانواری است. طبق الزامات استراتژیک ملی فعلی برای توسعه شبکه هوشمند، کنتورهای برق هوشمند به طور گستردهای مورد استفاده و ترویج قرار گرفتهاند که باعث ایجاد فرصتهای بازاری جدید و گسترده برای صنعت اندازهگیری شده است.
در اوایل دهه ۱۹۹۰، خانوارها عموماً از کنتورهای مکانیکی سنتی استفاده میکردند. وقتی این کنتورهای مکانیکی به مدار متصل میشدند، دو جریان متناوب از طریق پیچکها عبور میکردند و مغناطیسهای متناوب را در هستههای آهنی آنها ایجاد میکردند. این مغناطیسهای متناوب از طریق یک دیسک آلومینیوم عبور میکردند و جریانهای دوگانه را در آن القا میکردند. تعامل این جریانهای دوگانه با میدان مغناطیسی گشتاوری ایجاد میکرد که باعث چرخش دیسک آلومینیوم میشد. هر چه توان بار بیشتر باشد، جریان از طریق پیچک بزرگتر میشود که باعث ایجاد جریانهای دوگانه قویتر و گشتاور چرخش بزرگتر روی دیسک میشود. توان مصرفی توسط بار متناسب با تعداد چرخشهای دیسک آلومینیوم بود. در مقابل، کنتورهای برق هوشمند کاملاً از اجزای الکترونیکی تشکیل شدهاند. آنها ابتدا ولتاژ و جریان کاربر را نمونهبرداری میکنند، سپس از مدارهای مجتمع الکترونیکی تخصصی برای پردازش دادههای ولتاژ و جریان جمعآوری شده استفاده میکنند و آنها را به پالسهای متناسب با انرژی الکتریکی تبدیل میکنند. در نهایت، یک میکروکنترلر این پالسها را پردازش میکند و آنها را به عنوان مصرف اندازهگیری شده برق نمایش میدهد.
روشهای تأیید این دو نوع کنتور نیز متفاوت است. کنتورهای مکانیکی سنتی مصرف برق را با تشخیص کار مکانیکی اندازهگیری میکنند—به این معنی که کنتور فقط زمانی که دستگاههای برقی در حال عمل هستند میچرخد و مصرف را ثبت میکند. خارج از مصرف فعال، کنتور مکانیکی خواندن را تجمع نمیکند. در مقایسه با کنتورهای مکانیکی سنتی، کنتورهای هوشمند نه تنها اندازهگیری انرژی را ارائه میدهند بلکه توابع مدیریت هوشمندی مانند ضبط دادهها، نظارت بر مصرف برق و انتقال اطلاعات را نیز ارائه میدهند.
با این حال، نمیتوان نادیده گرفت که کنتورهای هوشمند در نهایت دستگاههای الکترونیکی هستند که میتوانند تحت تأثیر شرایط هوا، میدانهای مغناطیسی و سایر عوامل محیطی خارجی قرار گیرند. دقت اندازهگیری آنها نه تنها بر منافع اقتصادی شرکتهای برق تأثیر میگذارد بلکه مستقیماً به منافع مالی مصرفکنندگان نیز مربوط میشود. بنابراین، برای بهبود بهتر کیفیت کنتورهای برق هوشمند، انجام آزمونهای لازم غیرقابل اجتناب است.
رویههای تأیید معمولاً شامل الزامات مکانیکی و الکتریکی عمومی و شرایط آزمون، الزامات نشانهگذاری عملکرد، الزامات و شرایط آزمون مرتبط با محیطهای آب و هوایی و مغناطیسی، آزمونهای مقاومت در برابر تأثیرات خارجی، الزامات نرمافزارهای تعبیه شده، همچنین مدارهای ورودی و خروجی کمکی، شاخصهای عملکرد و خروجیهای آزمون برای تجهیزات اندازهگیری انرژی است.
معمولاً، توان مقاومت در برابر مغناطیسی کنتورهای هوشمند با آزمون عملکرد آنها در مواجهه با اختلالات مغناطیسی مختلف ارزیابی میشود. استاندارد GB/T 17215.211، "تجهیزات اندازهگیری الکتریکی برای جریان متناوب—الزامات عمومی، آزمونها و شرایط آزمون—بخش ۱۱: تجهیزات اندازهگیری"، آزمونهای مختلف مقاومت برای کنتورهای برق هوشمند را مشخص میکند.
در حال حاضر، این استاندارد در حال بازنگری بیشتر است و نسخه بهروزرسانی شده آن عوامل اختلال بیشتری اضافه کرده است. یک آزمون جدید مهم برای آزمون مقاومت سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) کنتورهای برق هوشمند معرفی شده است: آزمون جریان بیش از حد کوتاهمدت. استاندارد یک جریان ضربهای اوج ۶۰۰۰ آمپر را به عنوان بیشترین جریان مشخص کرده است که به طور خاص برای ارزیابی آسیب و تغییرات عملکرد کنتورهای برق هوشمند ناشی از پالسهای جریان با توان بالا در لحظه طراحی شده است.
