Sähkömittarin ydintehtävänä ei ole vain mitata kuormitustehon suuruutta, vaan myös heijastaa virrankulutuksen kestoa. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi mittarin on muutettava sähköverkosta tuleva suuri virta pieneksi signaaliksi sisäisen mittaussirun käsittelemiseksi.
Sähkömittarin ydintehtävänä ei ole vain mitata kuormitustehon suuruutta, vaan myös heijastaa virrankulutuksen kestoa. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi mittarin on muutettava sähköverkosta tuleva suuri virta pieneksi signaaliksi sisäisen mittaussirun käsittelemiseksi.
Miksi emme voi mitata suoraan suuria virtoja?
Tämä johtuu pääasiassa turvallisuudesta ja käytännön syistä. Kotitalouksien ja teollisuuden sähkövirrat voivat olla kymmeniä tai jopa satoja ampeereja. Tällaisten suurten virtojen suora mittaus ei ainoastaan rasittaisi itse mittauslaitetta, vaan aiheuttaisi myös vakavia turvallisuusriskejä.
Virran mittauskomponentit toimivat kuin sähkömittareiden "virtaskaalauslaitteet"; ne vähentävät suhteellisesti virran mittauspiirin prosessoitavalle tasolle. Tämän muunnoksen tulee olla mahdollisimman tarkka, sillä kaikki virheet vaikuttavat suoraan sähkölaskujen laskemiseen.
Tällä hetkellä AC-energiamittareissa käytetyt päävirran näytteenottokomponentit sisältävät shunttivastukset (kutsutaan shunteiksi) ja virtamuuntajat (CT:t). Virtamuuntajien ja shunttien väliset edut ja haitat johtuvat niiden toimintaperiaatteista ja rakenteellisista suunnitelmista, ja valinta niiden välillä vaatii huolellista harkintaa sovelluskohtaisten vaatimusten perusteella:
| Vertailumitta | Shunttivastus | Virtamuuntaja (CT) |
|---|---|---|
| Edut | 1.Alhaiset kustannukset, yksinkertainen rakenne, vähentävät merkittävästi järjestelmän kokonaiskustannuksia; 2. Erittäin pieni tilavuus, ei magneettisia komponentteja tai kyllästymisongelmia; vakaa pieni{1}}virtakentän mittaus, sopii pieniin tiloihin; 3. Nimellisvirran alueella tarjoaa tarkat jännitesignaalit ilman sähkömagneettisia häiriöitä. |
1. Tarjoaa luonnostaan korkean{0}}jänniteeristyksen; primaarinen ja toissijainen puoli on fyysisesti eristetty; 2.Erinomainen tarkkuus ja lineaarisuus; sopii laajalle virta-alueelle ja laajalle lämpötila-alueelle, jolla on vahva sisäinen stabiilisuus; 3. Joustava mittausalue: käännössuhdetta säätämällä voi mukautua kymmenistä ampeereista kymmeniin kiloampeereihin, mikä helpottaa standardoitua tehomittarin suunnittelua. |
| Haitat | 1. Korkea{0}}jännitesovellukset vaativat lisäeristyspiirejä, mikä lisää suunnittelun monimutkaisuutta ja kustannuksia. 2.Ei sovellu korkeisiin-virta- tai suuriin lämpötilavaihteluihin{1}}. |
1. Korkeammat kustannukset, suurempi koko ja paino; räätälöidyt tekniset tiedot lisäävät kustannuksia entisestään; 2.Alttia sähkömagneettisille häiriöille; ulkoiset magneettikentät voivat vaikuttaa magneettiseen ytimeen; korkea-jännitepulssihäiriöt voivat aiheuttaa kylläisyyttä ja heikentää mittaustarkkuutta, mikä edellyttää lisäsuojaussuunnittelua. 3.Monimutkainen valmistusprosessi, jossa on tiukat vaatimukset ydinmateriaaleille ja käämitystarkkuudelle. |
Keskeinen periaate valittaessa vaihtovirtamittareiden näytteenottokomponentteja on "soveltuvuuden priorisointi sovellusskenaarioon ottaen huomioon sekä tarkkuus että hinta." Virtamuuntajat ovat suositeltavin valinta korkea-jännitteellä, suurvirta-teollisuus- ja sähköjärjestelmäsovelluksissa, jotka vaativat sähköeristyksen. Pien-jännite-, pieni-virta- ja hinta