Основна функція лічильника електроенергії полягає не тільки у вимірюванні величини потужності навантаження, але й у відображенні тривалості використання електроенергії. Щоб досягти цієї мети, лічильнику необхідно перетворити великий струм від електромережі в малий сигнал для обробки внутрішньою мікросхемою вимірювання.
Основна функція лічильника електроенергії полягає не тільки у вимірюванні величини потужності навантаження, але й у відображенні тривалості використання електроенергії. Щоб досягти цієї мети, лічильнику необхідно перетворити великий струм від електромережі в малий сигнал для обробки внутрішньою мікросхемою вимірювання.
Чому ми не можемо безпосередньо виміряти великі струми?
В основному це пов’язано з міркуваннями безпеки та практичними міркуваннями. Побутовий і промисловий електричний струм може досягати десятків і навіть сотень ампер. Безпосереднє вимірювання таких великих струмів не тільки створить величезне навантаження на сам вимірювальний прилад, але й створить серйозну загрозу безпеці.
Компоненти вимірювання струму діють як «струмові вимірювачі» для лічильників електроенергії; вони пропорційно зменшують струм до рівня, придатного для обробки вимірювальної схеми. Цей перерахунок має бути максимально точним, оскільки будь-яка помилка безпосередньо вплине на розрахунки рахунків за електроенергію.
В даний час основні компоненти вимірювання струму, що використовуються в лічильниках енергії змінного струму, включають шунтові резистори (іменовані шунтами) і трансформатори струму (СТ). Відмінності в перевагах і недоліках між трансформаторами струму та шунтами випливають з їх принципів роботи та структурних конструкцій, і вибір між ними вимагає ретельного розгляду на основі конкретних вимог застосування:
| Вимір порівняння | Шунтовий резистор | Трансформатор струму (CT) |
|---|---|---|
| Переваги | 1.Низька вартість, проста структура, значно знижує загальну вартість системи; 2. Надзвичайно малий обсяг, відсутність магнітних компонентів або проблем із насиченням; стабільне вимірювання поля малого -струму, підходить для компактних конструкцій простору; 3. У межах номінального діапазону струму забезпечує точні сигнали напруги без побоювань щодо електромагнітних перешкод. |
1. За своєю природою забезпечує ізоляцію-високої напруги; первинна та вторинна сторони фізично ізольовані; 2.Відмінна точність і лінійність; підходить для широкого діапазону струму та широкого робочого діапазону температури, з високою внутрішньою стабільністю; 3. Гнучкий діапазон вимірювань: регулюючи коефіцієнт витків, можна адаптуватись від десятків ампер до десятків кілоампер, полегшуючи стандартизовану конструкцію вимірювача потужності-. |
| Недоліки | 1. Висока{0}}напруга потребує додаткових схем ізоляції, що збільшує складність конструкції та вартість; 2.Не підходить для сильних -струмів або значних{1}}температурних коливань. |
1. Вища вартість, більший розмір і вага; індивідуальні специфікації додатково збільшують вартість; 2.Сприйнятливий до електромагнітних перешкод; на магнітний сердечник можуть впливати зовнішні магнітні поля; -імпульсні перешкоди високої напруги можуть спричинити насичення та погіршити точність вимірювання, що потребує додаткового екранування; 3.Складний виробничий процес із суворими вимогами до матеріалів сердечника та точності намотування. |
Ключовим принципом у виборі компонентів для відбору проб струму для лічильників енергії змінного струму є «пріоритет придатності для сценарію застосування з урахуванням як точності, так і вартості». Для високої-напруги, сильного{2}}струму промислових і енергетичних систем, які потребують електричної ізоляції, трансформатори струму є кращим вибором. Для низьких-напруг, низьких-струмів і чутливих до вартості-споживачів і мініатюрних приладів можна використовувати шунти за умови належного розсіювання тепла та ізоляції.