電力量計についての概略

電力量計(スマートメーターや従来の誘導型メーターなど)は
使用した電気の量(電力量)を計測するための重要な機器にひとつ。
電気料金の請求に直結するインフラ設備であり
技術の進歩に伴って現在はデジタル式の「スマートメーター」への置き換えがほぼ完了している。
電力計の種類

電気回路には、直流と交流の回路があり、直流回路の電力測定は、電圧と電流の測定によって求められるが
交流回路の場合は力率や周波数、波形の問題を含んでおり、適切な測定器が必要となる。
交流電力には、皮相電力、有効電力と無効電力があり
測定する目的によって、いろいろなタイプの電力計が存在する。
交流電力計には、高圧受電盤などに取り付けてある
配電盤用電力計、機器の特性試験や電力管理用に使用する指示電力計、クランプ式電力計などがある。
(下記参照)
それぞれの現場において適切な機種を選び、効率の良い測定をすることが望ましい。
電力量計の種類
●配電盤用電力計

●指示電力量計

●クランプ式電力量計

電力計の原理
電流力計形電力計の原理


左図:電流力計形電力計の各部名称 右図:電流力計形電力計の構造
電流力計形電力計は,従来から広く使われている指針形の計器のひとつ.
固定コイル(電流コイル)に線路電流を流し,
このコイルの磁界中に可動コイル(電圧コイル)を置いたもので
電圧コイルと同軸につながった指針で電力を指示する。
ホール電子形電力計


左図:ホール電子形電力計の各部名称 右図:ホール電子形電力計の構造
ホール電子形電力計は,クランプ式電力計によく使用されている方式のひとつ。
クランプセンサ部は,高透磁率のコアとホー ル素子によって形成されており
クランプした線路の電流に比例した磁束と,線路電圧に比例した電流をホール素子に加える。
ホール素子からは,この磁束と電流の積に比例した出力が得られ
回路の電力を測ることができる。
電力計の使用方法
高圧受電盤での測定
高圧受電設備の電力は、直接測ることはできないが
高圧回路に計器用変圧器(VT)、変流器(CT)が設置されている場合
この二次側回路を利用して測定が可能。
①高圧受電盤の電力計
指針形電力計は、ひと目で電力を知ることができるため、高圧受電盤に多く使われている。
この電力計の精度は、1.5~2.5級であり、電力管理の目安として利用されている。

②VT、CTの試験端子を利用する測定

図:高圧受電盤での電力測定
高圧受電盤の下部に、VT, CTの試験端子がある場合は
ここから電圧, 電流要素を取り入れて測定する。
試験端子のない場合は
盤の裏側に回って、CTの二次側配線をクランプを行う。
P(電力)=(指示値)×(VT比)×(CT比)
③負荷設備の測定
活線状態のまま電力が測れるクランプ式電力計は
作業時間も短縮でき、取り扱いが簡単なため広く使われている。
測定範囲の拡大
小電流の測定時
電路にループを作り、複数の電線をクランプセンサでクランプすることにより
感度を上げることが可能。
大電流の測定
クランプアダプタを使用することにより、測定範囲が拡大が可能。
※電力値は表示値のCT比倍となる。
取扱上の注意事項
●測定入力を誤らないようにすること。特に電圧、電流の定格値を守ること。
●クランプ部の金属部分を充電部に接触させないこと。
●外部磁界の強い場所や変圧器の近くでは測定を避けること。
●クランプセンサのかみ合わせ部分にほこりなどを付着させたり、錆が発生しないようにしておくこと。
●振動、衝撃を避けること。

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