合格なスマート電力メーターにはどのようなテストが必要ですか

今日の世界では、腕時計をつけていないことは珍しくありませんが、電力メーターがないのは深刻な問題です。人々の日常生活に不可欠な測定器具として、電力メーターは各家庭での電力消費量の測定と請求に必要なツールです。現在の国家戦略におけるスマートグリッド開発の要件に基づき、スマート電力メーターは広く導入され普及しており、計測業界に全く新しい広範な市場機会をもたらしています。

1990年代初頭には、家庭で一般的に使用されていたのは伝統的な機械式メーターでした。これらの機械式メーターは回路に接続されると、コイルを通じて2つの交流電流が流れ、鉄芯内に交流磁束を生成しました。この交流磁束はアルミニウム製の円盤を通過し、その内部に渦電流を誘起しました。これらの渦電流と磁場との相互作用によりトルクが生じ、アルミニウム製の円盤が回転します。負荷電力が大きくなるほどコイルを通る電流も大きくなり、渦電流も強くなり円盤の回転トルクも大きくなります。負荷によって消費される電力はアルミニウム製円盤の回転数に比例していました。一方、スマート電力メーターは完全に電子部品で構成されています。まずユーザーの電圧と電流をサンプリングし、専用の電子集積回路を使用して収集した電圧と電流データを処理し、それらを電力量に比例するパルスに変換します。最後にマイクロコントローラーがこれらのパルスを処理し、測定された電力消費量として表示します。

これらの2種類のメーターの検証方法も異なります。伝統的な機械式メーターは機械的な作業を検出して電力消費量を測定します。つまり、電気製品が動作しているときのみメーターが回転し消費量を記録します。アクティブな使用以外では、機械式メーターは読み取り値を累積しません。伝統的な機械式メーターと比較して、スマートメーターはエネルギー測定だけでなく、データ記録、電力使用監視、情報伝送などのインテリジェントな管理機能も提供します。

しかし、スマートメーターは最終的には電子デバイスであり、天候、電磁界、その他の外部環境要因からの干渉を受けやすいという点は無視できません。その測定精度は電力会社の経済的利益だけでなく、消費者の財政的利益にも直接影響します。したがって、スマート電力メーターの品質をより良く向上させるためには、必要なテストを行うことが不可欠です。

検証手順には一般的な機械的および電気的要求事項と試験条件、機能マークに関する要求事項、気象および電磁環境に関連する要求事項と試験条件、外部影響に対する耐性試験、組み込みソフトウェアの要求事項、補助入出力回路、動作表示、エネルギー測定装置の試験出力などが含まれます。

通常、スマートメーターの電磁耐性能力は、様々な電磁妨害下での性能をテストすることで評価されます。「GB/T 17215.211 電気測定機器—交流用—一般要求事項、試験及び試験条件—第11部：測定機器」はスマート電力メーターに対する様々な耐性試験を規定しています。

現在、この標準はさらに改訂が行われており、更新版ではより多くの干渉要因が追加されています。スマート電力メーターの電磁適合性（EMC）耐性試験に重要な新しい試験項目として短時間過電流試験が導入されました。標準ではピークインパルス電流6000Aを最大電流として規定し、瞬間的な高電力電流パルスによるスマート電力メーターの損傷と性能変化を評価するように設計されています。