بجلی کے میٹر بہت عام ہیں، لیکن کیا آپ نے کبھی سوچا ہے کہ ان میٹروں کو کیلیبریٹ کرنے کے لیے استعمال کیے جانے والے "معیاری آلات" کی جانچ کیسے کی جاتی ہے؟ خاص طور پر نئی انرجی گاڑیوں کے لیے میگا واٹ-لیول کے الٹرا-فاسٹ چارجنگ اسٹیشنوں کے وسیع پیمانے پر اپنائے جانے کے تناظر میں، ایک بجلی میٹر کی مکمل-پاور کیلیبریشن کیسے کی جا سکتی ہے جب یہ صرف ایک گھنٹے میں 1000 کلو واٹ-گھنٹے بجلی استعمال کرے گا؟
کیا بجلی کے میٹروں کی جانچ ہمیشہ اصل لوڈ کی حالت میں ہوتی ہے؟ بجلی کی پیمائش کے شعبے میں، ہم اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے بڑی چالاکی سے "ورچوئل لوڈ" ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہیں۔
کیا بجلی کے میٹر کی تمام تصدیقیں "حقیقی" بوجھ کے ساتھ کی جاتی ہیں؟
نتیجہ: ضروری نہیں۔ اگرچہ، اصولی طور پر، بجلی کے میٹر کو حقیقی بوجھ کے ساتھ چلانا سب سے سیدھا ٹیسٹنگ طریقہ ہے، عملی طور پر، خاص طور پر ایسے منظرناموں میں جن میں ہائی وولٹیج، زیادہ کرنٹ، یا زیادہ درستگی کی ضرورتیں شامل ہیں، "نقلی لوڈ کا طریقہ" مرکزی دھارے کا طریقہ ہے۔
مندرجہ بالا UBS الیکٹرانک میگا واٹ فاسٹ-چارجنگ اسٹیشن انرجی میٹر (1000V/1000A) کے لیے، اگر حقیقی-لوڈ ٹیسٹنگ کی گئی ہے:
• طاقت:P=U*I=1000V * 1000A=1,000,000W=1MW
• توانائی کی کھپت:ایک گھنٹے تک پورے لوڈ پر چلنے سے 1000 کلو واٹ-گھنٹے بجلی خرچ ہوتی ہے اور اس کے لیے بڑے پیمانے پر کولنگ سسٹم کی ضرورت ہوتی ہے۔
یہ انتہائی غیر اقتصادی اور لیبارٹری یا فیلڈ کیلیبریشن میں لاگو کرنا مشکل ہے۔ لہذا، AC اور DC انرجی میٹر دونوں کے لیے، "فینٹم لوڈ ٹیسٹنگ کا طریقہ" (جسے "معیاری میٹر طریقہ" یا "پاور سورس میتھڈ" بھی کہا جاتا ہے) ہائی-پاور کیلیبریشن کی بنیادی تکنیک ہے۔
اصلی لوڈ ٹیسٹنگ بمقابلہ نقلی لوڈ ٹیسٹنگ: کیا فرق ہیں؟
دو طریقوں کا موازنہ "کسی چیز کا وزن" سے کیا جا سکتا ہے:
• حقیقی لوڈ ٹیسٹ:یہ پیمانہ (بجلی میٹر) پر معلوم ماس (ایک حقیقی جسمانی بوجھ) کا معیاری وزن رکھنے کے مترادف ہے تاکہ یہ دیکھا جا سکے کہ پیمانہ درست ہے یا نہیں۔
• ورچوئل لوڈ ٹیسٹ:یہ ایک سرکٹ کے ذریعے "جعلی" لوڈ سگنل کی نقل کرنے کے مترادف ہے، بجلی کے میٹر کو یہ بتانے کے مترادف ہے کہ "فی الحال بجلی استعمال کی جا رہی ہے،" لیکن حقیقت میں اتنی زیادہ بجلی استعمال نہیں کی جا رہی ہے۔
حقیقی لوڈ کی تصدیق کا طریقہ
یہ طریقہ اصل جسمانی اجزاء (جیسے ریزسٹرس، انڈکٹرز، اور کپیسیٹرز) کو بوجھ کے طور پر استعمال کرتا ہے:
• اصول:ایک معیاری انرجی میٹر اور زیر ٹیسٹ میٹر ایک ہی اصل لوڈ سرکٹ میں سیریز میں جڑے ہوئے ہیں، جس سے وہ ایک ہی وولٹیج اور کرنٹ کے تحت کام کر سکتے ہیں۔ پھر ان کے پڑھنے میں فرق کا موازنہ کیا جاتا ہے۔
• درخواست کے حالات:بنیادی طور پر سادہ پر-سائٹ کی توثیق، پرانے انڈکشن-قسم کے انرجی میٹروں کی جانچ کے لیے، یا اعلی-صحت سے قابل پروگرام پاور سپلائیز کے بغیر چھوٹی لیبارٹریوں میں استعمال کیا جاتا ہے۔
ورچوئل لوڈ کی تصدیق کا طریقہ
یہ جدید انرجی میٹر کی تصدیق کے لیے مرکزی دھارے کا طریقہ ہے، خاص طور پر الیکٹرانک انرجی میٹرز اور ڈی سی انرجی میٹرز کے لیے:
• اصول:ایک قابل پروگرام طاقت کا ذریعہ آزادانہ طور پر وولٹیج اور کرنٹ فراہم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ وولٹیج سرکٹ اور کرنٹ سرکٹ جسمانی طور پر الگ ہوتے ہیں (وولٹیج سرکٹ میں کرنٹ بہت کم ہے، اور کرنٹ سرکٹ میں بہت کم وولٹیج ہے)۔ عین مطابق الیکٹرانک سرکٹس انرجی میٹر کے نارمل آپریشن کے لیے درکار مختلف آپریٹنگ حالات کی تقلید کرتے ہیں (جیسے مختلف پاور فیکٹرز اور مختلف موجودہ تناسب)۔
• درخواست کے حالات:تقریباً تمام لیبارٹری مکمل-کارکردگی کی توثیق، فیکٹری معائنہ، اور اعلی-سائٹ کیلیبریشن پر درستگی۔
دو ٹیسٹنگ طریقوں کا موازنہ
| موازنہ طول و عرض | اصل لوڈ کیلیبریشن کا طریقہ | ورچوئل لوڈ کیلیبریشن کا طریقہ |
|---|---|---|
| توانائی کی کھپت | انتہائی اعلیٰ۔ برقی توانائی کو حرارت اور مکینیکل توانائی میں تبدیل کرنے کی ضرورت ہے، جو کہ طاقت- استعمال کرتی ہے اور شدید گرمی پیدا کرنے کا سبب بنتی ہے۔ | انتہائی کم۔ صرف خود سازوسامان کی تھوڑی سی طاقت استعمال کرتا ہے، توانائی-کی بچت اور ماحول دوست۔ |
| آلات کا حجم | بھاری اور بھاری۔ بڑے دھاروں کو بھاری بھرکم ڈبوں کی ضرورت ہوتی ہے (دیو ہیکل برقی بھٹیوں کی طرح)۔ | کمپیکٹ اور ہلکا پھلکا۔ بنیادی طور پر الیکٹرانک اجزاء پر مشتمل ہے، پورٹیبل بنانے میں آسان ہے۔ |
| جانچ کی درستگی | نسبتاً کم۔ بوجھ کے اجزاء کی عمر بڑھنے اور درجہ حرارت کے بڑھنے سے بہت متاثر ہوا، ایڈجسٹ کرنا مشکل ہے۔ | انتہائی اعلیٰ۔ اچھی لکیریٹی کے ساتھ 0.05% یا اس سے زیادہ درستگی تک پہنچ سکتے ہیں۔ |
| رینج کوریج | محدود چھوٹے دھاروں (مثلاً کرنٹ شروع ہونے والے) یا انتہائی اوورلوڈز کو درست طریقے سے نقل کرنا مشکل ہے۔ | مکمل رینج شروع کرنٹ (0.4%Ib) سے لے کر زیادہ سے زیادہ کرنٹ تک آسانی سے پوری رینج کا احاطہ کر سکتا ہے۔ |
| حفاظت | نسبتاً کم۔ اعلی موجودہ حرارت کی پیداوار اور مختصر-سرکٹ کے خطرات موجود ہیں، ممکنہ حفاظتی خطرات کے ساتھ۔ | نسبتاً زیادہ۔ کنٹرول سرکٹ اور پاور سرکٹ مکمل تحفظ کے طریقہ کار کے ساتھ الگ تھلگ ہیں۔ |
1. ورچوئل لوڈ کا طریقہ زیادہ درستگی کیوں پیش کرتا ہے؟
حقیقی لوڈ کے طریقہ کار میں، اگر موجودہ کنڈلی میں مزاحمت ہوتی ہے، تو وولٹیج ڈراپ واقع ہو گا، جس سے وولٹیج کوائل کے اس پار وولٹیج میں تبدیلی آئے گی، اس طرح "اضافی خرابیاں" متعارف ہوں گی۔ ورچوئل لوڈ کے طریقہ کار میں، وولٹیج سرکٹ اور موجودہ سرکٹ آزاد ہیں اور ایک دوسرے کے ساتھ مداخلت نہیں کرتے، اس لیے ایسی کوئی اضافی خرابی نہیں ہے، اور پیمائش کے نتائج نظریاتی حقیقی قدر کے قریب ہیں۔
2. ورچوئل لوڈ کا طریقہ میگا واٹ-لیول پاور کی پیمائش کیوں کر سکتا ہے؟
ورچوئل لوڈ کیلیبریشن ڈیوائس (معیاری ماخذ) DC پاور کو مطلوبہ AC ویوفارم میں تبدیل کرنے، یا براہ راست DC درستگی کنٹرول کرنے کے لیے اندرونی طور پر ہائی-پاور ٹرانزسٹر یا IGBT ماڈیول استعمال کرتا ہے۔ حقیقی بوجھ کے طریقے کے برعکس، اسے 1 میگاواٹ برقی توانائی کو حرارت کے طور پر ضائع کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ اس کے بجائے، بند-لوپ کنٹرول کے ذریعے، یہ 1 میگاواٹ کی برقی خصوصیات کو صرف تھوڑی سی توانائی کے ساتھ نقل کر سکتا ہے۔
خلاصہ
آئیے ابتدائی سوال کی طرف لوٹتے ہیں: کیا بجلی کے میٹر ہمیشہ لوڈ کی اصل حالت میں جانچے جاتے ہیں؟
نہیں۔ سوائے مخصوص سائٹ پر-پرانے میٹروں کی آسان جانچ یا جانچ کے، جدید بجلی کی پیمائش (خاص طور پر ہائی-وولٹیج، ہائی-موجودہ DC فاسٹ چارجرز کے لیے) تقریباً 100% نقلی لوڈ ٹیسٹنگ کا طریقہ استعمال کرتا ہے۔
اگرچہ اصل بوجھ کا طریقہ "حقیقت پسندانہ" ہے، لیکن اسے بتدریج ختم کر دیا گیا ہے یا توانائی کی کھپت، سائز اور درستگی کی حدود کی وجہ سے اسے صرف ایک معاون طریقہ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔
نقلی لوڈ کا طریقہ "بڑے بوجھ کو سنبھالنے والے چھوٹے آلات" حاصل کرنے کے لیے جدید الیکٹرانک ٹیکنالوجی کا استعمال کرتا ہے، میگا واٹ کی سطح کے تیز رفتار چارجنگ اسٹیشنوں کی جانچ کے توانائی کی کھپت کے مسئلے کو حل کرتے ہوئے قومی میٹرولوجی معیارات کی درستگی کو یقینی بناتا ہے۔
اگلی بار جب آپ کسی چارجنگ اسٹیشن پر بجلی کا وہ چھوٹا میٹر دیکھیں گے تو یاد رکھیں کہ اس کے پیچھے ایک " 극한 پریشر ٹیسٹ" ہے جس میں تمام آپریٹنگ حالات کا احاطہ کیا گیا ہے، جو ہائی-ٹیکنالوجی الیکٹرانک آلات کے ذریعے تیار کیا گیا ہے۔
