विद्युत ऊर्जेचा शोध एकोणिसाव्या  शतकाच्या अखेरीस लागला. टॉमस आल्वा एडिसन यांनी सन १८७९ साली विजेवर चालणारा दिवा ( Electric bulb) शोधून काढला. नीकोला टेस्ला यांनी एसी विद्युत ऊर्जेचा शोध लावला.  सुरुवातीच्या काळात विद्युत ऊर्जेचे  मोजमाप होत नसे. तथापि  जसजसा विद्युत ऊर्जेचा वापर वाढत गेला तसतसे तीचे मोजमापन करणे आवश्यक झाले. या आवश्यकतेप्रमाणे लॉर्ड फेरारी यांनी १९२०च्या दशकामध्ये विद्युत उर्जा मापनासाठी  यंत्रविद्युत (electromechanical) मीटर विकसित केले. त्यामुळे यंत्रविद्युत मीटरला फेरारी मीटर असेही संबोधले जाते. फेरारी मीटरमध्ये विद्युत गुंडाळी (current coil),  दाब गुंडाळी (pressure coil) व अॅल्युमिनियम तबकडी असे मुख्य भाग असतात. विद्युत गुंडाळीमधून वाहणारा विद्युत प्रवाह व दाब गुंडाळीमध्ये असणारा दाब यांपासून चुंबकीय चालक प्रेरणेची (magnetomotive force, mmf) निर्मिती होते. याचे रूपांतर पुढे घूर्णी परिबलामध्ये (rotating torque) होते. परिणामत: मीटरची तबकडी फिरली जाते व मीटरचे कार्य सुरू होते.

स्थिर मीटरचे (static meter) १९९०च्या दशकात आगमन झाले. स्थिर मीटरमध्ये तबकडी व इतर फिरणारे भाग उपलब्ध नसतात. त्याऐवजी स्थिर घटक म्हणजे थायरिस्टर अथवा एससीआर  बसवण्यात येतात. यामुळे वीजचोरीवर नियंत्रण ठेवता येते.

यानंतर सूक्ष्मप्रक्रियकावर (microprocessor) आधारित अंकीय मीटरचा (numeric meter) वापर सुरू झाला आणि मीटरचे स्वरूप प्रगत (Smart) झाले.

अंकीय मीटरचे कार्य प्रतिदर्श (sampling) या तत्त्वावर चालते. कारण विद्युत दाब (voltage) व विद्युत संकेत (current signals) यांचे प्रतिदर्श म्हणजे तुकडे पाडण्यात येतात. पुढे प्रक्रियकाद्वारे (processor) प्रतिदर्श गणनविधीचा (sampling algorithm) वापर करून विद्युत शक्तीचे मापन करण्यात येते.  अंकीय मीटरमध्ये उपलब्ध असलेल्या रॅंडम ॲक्सेस मेमरीमध्ये (रॅम) माहिती साठवण्याची सोय (data storage) उपलब्ध असते. सुमारे साठ दिवसांची माहिती फीफो (First In First Out) पद्धतीवर साठवली जाते.  तथापि अंकीय मापकांची किंमत जास्त असल्याने त्यांचा वापर मर्यादित प्रमाणात केला जातो.

विद्युत ऊर्जा मापकाचे एकप्रावस्था (single phase), द्विप्रावस्था (two phase) व त्रिप्रावस्था (three phase) असे तीन मूलभूत प्रकार आहेत.

एकप्रावस्था मीटर :  हे घरगुती व औद्योगिक प्रणालींमध्ये  वापरले जातात. या मीटरची मर्यादा (range) ५ — ३० अँपिअर एवढी असते.  याचा अर्थ असा की, ५ अँपिअर हा निर्धारित विद्युत प्रवाह असतो तर ३० अँपिअर हा कमाल विद्युत प्रवाह असतो.  तथापि किमान विद्युत प्रवाह शून्य अँपिअर एवढा असतो. या मीटरचा अचूकता वर्ग ०.५ एवढा असतो.

द्विप्रावस्था मीटर : याचा वापर रेल्वे कर्षणामध्ये ( Railway Traction) करतात. रेल्वे प्रणाली ही द्विप्रावस्था तत्त्वावर कार्य करत असते.  यासाठी रेल्वे प्रणालीस त्रिप्रावस्था पुरवठा देण्यात येतो.  त्याचे रूपांतर स्कॉट जुळणी (connection) प्रणालीद्वारे द्विप्रावस्थामध्ये केले जाते.

त्रिप्रावस्था मीटर : याचा वापर औद्योगिक व घरगुती ग्राहकांसाठी करण्यात येतो. या मीटरची मर्यादा  १० —  ४०  अँपिअर एवढी असते. यामध्ये १० अँपिअर हा निर्धारित विद्युत प्रवाह तर ४० अँपिअर हा उच्चतम विद्युत प्रवाह असतो. औद्योगिक ग्राहकांचा विद्युत प्रवाह बऱ्याचदा ४० अँपिअरपेक्षा जास्त असतो. अशा वेळेस मीटर जळून जाण्याची शक्यता असते. त्यामुळे विद्युत रोहित्राचा (current transformer) वापर करून विद्युत प्रवाह एक किंवा पाच अँपिअरपर्यंत कमी करण्यात (step down) येतो. अशा मीटरना नगरप्रचालित मीटर (city operated meters) असे म्हणतात. त्रिप्रावस्था मीटरचा किमान विद्युत प्रवाह शून्य अँपिअर एवढा असतो तर अचूकता वर्ग ०.५ अथवा ०.२ एवढा असतो.

त्रिप्रावस्था मीटर दोन प्रकारात मोडतात : (१) त्रिप्रावस्था तीनतारी (3 phase 3 wire) आणि (२) त्रिप्रावस्था चारतारी (3 phase 4 wire). तीनतारी मीटर हे २-वॅटमीटर प्रणालीवर तसेच चारतारी मीटर हे ३-वॅटमीटर प्रणालीवर आधारलेले असतात. वीज नियामक मंडळाच्या आदेशान्वये चारतारी मीटरचा वापर करणे अनिवार्य आहे.

विद्युत ऊर्जा मापक हे दर पद्धतींवर आधारलेले असतात. विविध ग्राहकांसाठी विविध दर पद्धतींवरील आधारित मीटर उपलब्ध असतात. उदा.,  अग्रिम मीटर (prepaid meter), दैनिक कालदर्शक मीटर (TOD, time of the day meter), उपलब्धी-आधारक प्रशुल्क मीटर (ABT, availability based tariff meter), विद्युतजालक मीटर (Net meter) इत्यादी.

मीटरच्या स्मृतिकेमध्ये (memory) सुमारे साठ दिवसांची  माहिती साठवली असते. त्यावर प्रक्रिया करून पुढील अहवाल उपलब्ध होतात : (१) तात्काळ अहवाल (instant report), (२) बिलिंग अहवाल (billing report), (३) नुकसान अहवाल (tamper report), (४) भार सर्वेक्षण अहवाल (load survey report).

द्विदिशिक मीटर (Bidirectional Meters) : या मापकामध्ये आगत (import) व निर्गमित (export) असे दोन विद्युत प्रवाह मोजता येतात. या  मीटरना वृत्तपाद मीटर (four quadrant meter) असेही संबोधले जाते. नियंत्रित विद्युतनिर्मिती (captive generation) व सहविद्युतनिर्मिती (cogeneration) ग्राहकांसाठी हे मीटर उपयुक्त ठरतात. बसच्या दिशेने येणाऱ्या विद्युत प्रवाहाला आगत तर बसच्या बाहेर जाणाऱ्या विद्युत प्रवाहाला निर्गमित असे संबोधले जाते. अग्रक्रमी (lead) व पश्चक्रमी (lag) नोंदणीदेखील या मीटरद्वारे केली जाते.

विद्युत ऊर्जा मापकांची चाचणी : विद्युत प्रणालीमधे बसवण्यापूर्वी चाचणी प्रयोगशाळांमध्ये मापकांची चाचणी करणे आवश्यक असते. याकरिता अनेक चाचण्या घेण्यात येतात त्यांपैकी तबकडी चाचणी आणि अचूकता चाचणी या दोन चाचण्या महत्त्वाच्या आहेत. प्रयोगशाळेमधील प्रमाणित संदर्भ मीटरच्या (Standard Reference Meter) साहाय्‍याने या चाचण्या घेण्यात येतात. त्यांची पूर्तता झाल्यावरच मीटर प्रणालीमध्ये बसवण्यात येते.

समीक्षक – एस.डी. भिडे

Close Menu
Skip to content