बिजली मीटर आम बात है, लेकिन क्या आपने कभी सोचा है कि उन्हें कैलिब्रेट करने के लिए उपयोग किए जाने वाले "मानक उपकरण" की "चेकअप" कैसे की जाती है? विशेष रूप से नई ऊर्जा वाहनों के लिए मेगावाट स्तर के सुपरचार्जिंग स्टेशनों को व्यापक रूप से अपनाने के साथ, 1000 किलोवाट प्रति घंटे की खपत वाले बिजली मीटर का पूर्ण {2} पावर अंशांकन कैसे प्राप्त किया जा सकता है?
क्या बिजली मीटर का अंशांकन हमेशा वास्तविक भार के आधार पर किया जाता है? बिजली मीटरिंग के क्षेत्र में, हम इस समस्या को हल करने के लिए चतुराई से "वर्चुअल लोड" तकनीक का उपयोग करते हैं।
क्या सभी बिजली मीटर अंशांकन वास्तविक लोड के साथ किए जाते हैं?
निष्कर्ष: जरूरी नहीं.
जबकि सैद्धांतिक रूप से, बिजली मीटर के साथ वास्तविक लोड चलाना सबसे सहज परीक्षण विधि है, व्यवहार में, विशेष रूप से उच्च वोल्टेज, उच्च वर्तमान, या उच्च सटीकता आवश्यकताओं वाले परिदृश्यों में, "वर्चुअल लोड विधि" मुख्यधारा का दृष्टिकोण है।
ऊपर उल्लिखित यूबीएस इलेक्ट्रॉनिक्स मेगावाट फ्लैश चार्जिंग पाइल बिजली मीटर (1000V/1000A) के लिए, यदि वास्तविक लोड अंशांकन किया जाता है:
- पावर: P=U*I=1000V*1000A=1,000,000W=1मेगावाट
-
ऊर्जा की खपत: 1 घंटे तक पूर्ण लोड पर चलने से वास्तव में 1000 kWh बिजली की खपत होती है और एक बड़ी शीतलन प्रणाली की आवश्यकता होती है।
यह बेहद अलाभकारी है और प्रयोगशाला या क्षेत्र अंशांकन में इसे लागू करना कठिन है। इसलिए, एसी और डीसी दोनों बिजली मीटरों के लिए, "वर्चुअल लोड सत्यापन विधि" (जिसे "मानक मीटर विधि" या "बिजली आपूर्ति विधि" के रूप में भी जाना जाता है) उच्च शक्ति सत्यापन की समस्या को हल करने का मुख्य साधन है।
रियल लोड टेस्ट बनाम वर्चुअल लोड टेस्ट: क्या अंतर हैं?
दोनों तरीकों की तुलना "खुद को तौलने" से की जा सकती है:
- वास्तविक भार परीक्षण: यह स्केल (बिजली मीटर) पर दबाव डालने के लिए ज्ञात वजन (वास्तविक भौतिक भार) के एक मानक वजन का उपयोग करने के बराबर है, यह देखने के लिए कि स्केल सटीक है या नहीं।
- वर्चुअल लोड टेस्ट: यह सर्किटरी के माध्यम से "नकली" लोड सिग्नल का अनुकरण करने के बराबर है, जो बिजली मीटर को बताता है कि "वर्तमान में बिजली की खपत हो रही है", लेकिन वास्तव में, उतनी बिजली की खपत नहीं हो रही है।
वास्तविक लोड सत्यापन विधि
यह विधि भार के रूप में वास्तविक भौतिक घटकों (जैसे प्रतिरोधक, प्रेरक और कैपेसिटर) का उपयोग करती है:
1. सिद्धांत: एक मानक ऊर्जा मीटर और परीक्षण के तहत ऊर्जा मीटर एक ही वास्तविक लोड सर्किट में श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, जिससे उन्हें एक ही वोल्टेज और करंट के तहत काम करने की अनुमति मिलती है। फिर उनकी रीडिंग में अंतर की तुलना की जाती है।
2. अनुप्रयोग परिदृश्य: मुख्य रूप से साइट पर सरल सत्यापन, पुराने इंडक्शन प्रकार के ऊर्जा मीटरों के परीक्षण, या उच्च परिशुद्धता प्रोग्राम योग्य बिजली आपूर्ति की कमी वाली छोटी प्रयोगशालाओं में उपयोग किया जाता है।
वर्चुअल लोड सत्यापन विधि
यह आधुनिक बिजली मीटर सत्यापन की मुख्य विधि है, विशेष रूप से इलेक्ट्रॉनिक और डीसी बिजली मीटरों के लिए:
1. सिद्धांत: प्रोग्रामयोग्य पावर स्रोत का उपयोग करके, वोल्टेज और करंट स्वतंत्र रूप से प्रदान किए जाते हैं। वोल्टेज और करंट लूप भौतिक रूप से अलग-अलग होते हैं (वोल्टेज लूप में करंट बेहद कम होता है, और करंट लूप में बेहद कम वोल्टेज होता है)। सटीक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बिजली मीटर के सामान्य संचालन के लिए आवश्यक विभिन्न परिचालन स्थितियों (जैसे विभिन्न बिजली कारक और विभिन्न वर्तमान अनुपात) का अनुकरण करते हैं।
2. अनुप्रयोग परिदृश्य: लगभग सभी प्रयोगशालाएँ पूर्ण {{1}प्रदर्शन सत्यापन, फ़ैक्टरी निरीक्षण और साइट अंशांकन पर उच्च परिशुद्धता।
दो सत्यापन विधियों के फायदे और नुकसान की गहराई से तुलना
स्पष्ट तुलना के लिए, निम्नलिखित तालिका संकलित की गई है:
| तुलना आयाम | वास्तविक -लोड अंशांकन विधि | आभासी-लोड अंशांकन विधि |
|---|---|---|
| ऊर्जा की खपत | अत्यंत ऊंचा। विद्युत ऊर्जा को तापीय या यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है, जो ऊर्जा गहन होती है और गंभीर ताप उत्पादन का कारण बनती है। | अत्यंत निम्न. यह उपकरण केवल छोटी सी ऊर्जा की खपत करता है, ऊर्जा कुशल और पर्यावरण अनुकूल है। |
| उपकरण का आकार | भारी और भारी. उच्च धारा के लिए एक विशाल लोड बैंक (एक विशाल विद्युत भट्टी के समान) की आवश्यकता होती है। | कॉम्पैक्ट और हल्का। यह मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक घटकों से बना है, इसे पोर्टेबल रूप में बनाना आसान है। |
| परीक्षण सटीकता | अपेक्षाकृत कम. लोड घटक की उम्र बढ़ने और तापमान के बहाव से बहुत प्रभावित, समायोजित करना मुश्किल है। | अत्यंत ऊंचा। अच्छी रैखिकता के साथ 0.05% या उससे अधिक की सटीकता प्राप्त की जा सकती है। |
| रेंज कवरेज | सीमित. छोटी धाराओं (उदाहरण के लिए, शुरुआती धारा) या अत्यधिक अधिभार का सटीक अनुकरण करना मुश्किल है। | पूर्ण-श्रृंखला. शुरुआती करंट (0.4% Ib) से लेकर अधिकतम करंट तक की पूरी रेंज को आसानी से कवर करता है। |
| सुरक्षा | अपेक्षाकृत कम. उच्च धारा के तहत हीटिंग और शॉर्ट सर्किट का उच्च जोखिम, जिससे सुरक्षा खतरे पैदा होते हैं। | अपेक्षाकृत उच्च। पूर्ण सुरक्षा तंत्र के साथ पृथक नियंत्रण और पावर सर्किट। |
मुख्य लाभ बताए गए:
वर्चुअल लोड विधि अधिक सटीक क्यों है?
वास्तविक लोड विधि में, यदि वर्तमान कॉइल में प्रतिरोध है, तो वोल्टेज में गिरावट होगी, जिससे वोल्टेज कॉइल में वोल्टेज में बदलाव होगा, इस प्रकार "अतिरिक्त त्रुटियां" उत्पन्न होंगी। वर्चुअल लोड विधि में, वोल्टेज और करंट लूप स्वतंत्र होते हैं और एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप नहीं करते हैं, इसलिए ऐसी कोई अतिरिक्त त्रुटि नहीं होती है, और माप परिणाम सैद्धांतिक वास्तविक मूल्य के करीब होते हैं।
वर्चुअल लोड विधि मेगावाट स्तर की शक्ति क्यों माप सकती है?
वर्चुअल लोड कैलिब्रेशन डिवाइस (मानक स्रोत) आंतरिक रूप से डीसी पावर को आवश्यक एसी तरंग रूप में उलटने या सीधे सटीक डीसी नियंत्रण करने के लिए उच्च पावर ट्रांजिस्टर या आईजीबीटी मॉड्यूल का उपयोग करता है। वास्तविक लोड विधि के विपरीत, इसमें 1MW विद्युत ऊर्जा को ऊष्मा के रूप में नष्ट करने की आवश्यकता नहीं होती है; इसके बजाय, बंद लूप नियंत्रण के माध्यम से, यह केवल थोड़ी मात्रा में विद्युत ऊर्जा के साथ 1MW की विद्युत विशेषताओं का अनुकरण कर सकता है।
सारांश
प्रारंभिक प्रश्न पर लौटते हुए: क्या सभी बिजली मीटर सत्यापन वास्तविक लोड पर आधारित हैं?
नहीं, साइट पर विशिष्ट सत्यापन या पुराने मीटरों पर परीक्षणों को छोड़कर, आधुनिक बिजली मीटरिंग (विशेष रूप से उच्च {{2}वोल्टेज, उच्च {{3}वर्तमान डीसी सुपरचार्जिंग मीटर) लगभग 100% वर्चुअल लोड सत्यापन विधि का उपयोग करता है।
जबकि वास्तविक लोड विधि "यथार्थवादी" है, यह ऊर्जा की खपत, आकार और सटीकता द्वारा सीमित है, और इसे धीरे-धीरे समाप्त कर दिया गया है या केवल एक सहायक विधि के रूप में उपयोग किया जाता है।
वर्चुअल लोड विधि "बड़े भार को खींचने वाले छोटे इंजन" को प्राप्त करने के लिए उन्नत इलेक्ट्रॉनिक तकनीक का उपयोग करती है, जो मेगावाट स्तर की सुपरचार्जिंग पाइल सत्यापन की ऊर्जा खपत समस्या को हल करते समय राष्ट्रीय मेट्रोलॉजिकल मानकों की सटीकता सुनिश्चित करती है।
अगली बार जब आप चार्जिंग स्टेशन पर उस छोटे बिजली मीटर को देखें, तो जान लें कि इसके पीछे एक "अत्यधिक तनाव परीक्षण" है जो उच्च तकनीक वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का उपयोग करके सभी परिचालन स्थितियों का अनुकरण करता है।