三相 AC 電力量計は、電力計測システムの重要な機器です。-測定電力の上限は固定値ではなく、接続方法によって直接決まります。主に直結タイプ、変流器（CT）外付けタイプ、変圧器（VT）＋変流器（CT）併用タイプの3種類があります。構造設計、適応された電圧レベル、負荷特性の違いにより、最大電力範囲とアプリケーションシナリオが異なります。
この記事では、原理、計算ロジック、測定範囲の上限、シナリオへの適応という 4 つの側面から、さまざまなタイプの電力計の核となる特性を包括的に分析します。
直接-接続-三相 AC 電力メーター
接続原理と電力計算ロジック
直接接続の電力メーターには、追加の変流器は必要ありません。{0}}電流は内部電流コイルを直接流れ、電圧は内部電圧コイルに直接接続されるため、低電圧配電システム（定格電圧 380V など）に適しています。-。最大電力は定格電流によって決まり、コアの計算式は次のとおりです。
▶ Pₘₐₓ=√3 × Uₙ × Iₙₘₐₓ × cosφ
ここで: Uₙ=380V (低圧システムの定格線間電圧)、Iₙₘₐₓ は電力計の最大定格電流、cosφ は力率 (通常、産業用負荷の場合は 0.8、純粋な抵抗負荷の場合は 1)。
最大電力の上限
UBS 直接接続の三相 AC 電力量計を例に挙げると（三相 AC 充電杭やその他のシナリオに適用可能）、その最大定格電流は通常 0.25 ～ 5（65）A です（括弧内の値は最大許容電流です）。例として 380V の電圧を使用すると、次の計算が行われます。
cosφ=0.8のとき、Pₘₐₓ=√3×380V×65A×0.8≈34.45kW;
cosφ=1の場合、Pₘₐₓ=√3×380V×65A×1≈42.9kWとなります。
いくつかのメーカーが最大許容電流 120A、最大電力約 79kW に相当する製品を提供していますが、主流の製品のサポートされる最大電力は 20 ～ 70kW の範囲に集中しています。
該当するシナリオ
変流器が不要で、設置が容易で、低コストで、低電力負荷に対応できる範囲の適応性があるため、直接接続電力量計は主に次の目的で使用されます。{0}{1}
- 住宅地域（別荘やタウンハウスなど）における三相メーター。-
- 小規模店舗やコンビニエンスストアなどの小規模な商業負荷。
- 研究室や小規模作業場における低電圧、低電力の機器（小型工作機械や換気装置など）。-
- オフィスビル内の地域低圧配電支線のメーター。-
外部変流器 (CT) タイプ三相 AC 電力量計-
接続原理と電力計算ロジック
このタイプの電力量計のコア設計は「小電流計量 + 大電流延長」です。電力量計自体の定格電流はわずか 0.01 ～ 0.05 (6) A/1 (6) A (UBS 仕様) であり、実際の測定電流は外部 CT の一次電流によって決まります。 CT の機能は、固定された変換比に従って、線路の大電流を電力量計に入力される小電流 (5A など) に変換することです。したがって、最大電力制限はCTの一次電流仕様に依存し、計算式は次のようになります。
▶ Pₘₐₓ=√3 × Uₙ × I₁ × cosφ
ここで、Uₙ=380V（低圧/中圧低圧側）、I₁はCTの一次側の最大定格電流、cosφは0.8～1とします。
最大電力制限
CT の一次電流仕様は 50A ～ 3000A の広範囲をカバーしており、対応する最大電力は段階的に増加します。
- 小型CT (50/5A): I₁=50A、Pₘₐₓ≈26.5kW;
- 中型CT (200/5A): I₁=200A、Pₘₐₓ≈106kW;
- 大型CT (1000/5A): I₁=1000A、Pₘₐₓ≈530kW;
- 特大 CT (3000/5A): I₁=3000A、Pₘₐₓ≈1590kW (1.59MW)。
理論的には、CT 仕様が一致している限り、このタイプのエネルギー メーターは 20kW ～ 2MW の中出力および高出力の測定をサポートできるため、産業用シナリオの主流の選択肢となっています。
該当するシナリオ
CT によって範囲が拡張されると、エネルギー メーターは中電圧側と低電圧側だけでなく、低電圧高電力負荷にも適応できます。-主に次のような用途に使用されます。
- 中小規模の工場作業場（機械加工、繊維製造、電子機器製造など）。-
- 商業施設やオフィスビルの主な配電メーター。
- 大型スーパーマーケットやホテルのセントラル エアコンやエレベーターなどの高電力機器用の分岐回路。-
- 町の変電所や工業団地の低電圧配電システム。-
変圧器 (VT) + 変流器 (CT) を組み合わせた三相交流電力量計-
接続原理と電力計算ロジック
このタイプのエネルギー メーターは、高電圧配電システム（10kV、35kV、110kV など）用に特別に設計されています。{0}高電圧と大電流を電力量計が耐えられる標準値（電圧100V、電流5A）に変換するには、VTとCTの両方が必要です。最大電力はシステムの定格電圧とCTの一次電流によって決まり、次の式で計算されます。
▶ Pₘₐₓ=√3 × Uₛ × I₁ × cosφ
ここで: Uₛ は高電圧システムの定格線間電圧、I₁ は CT の一次側の最大定格電流、cosφ は 0.8 ～ 1 と見なされます。
最大電力制限
高電圧システムの電圧レベルと CT 仕様によって、その最大容量が決まります。-
- 10kV システム + CT 600/5A: Pₘₐₓ=√3 × 10kV × 600A × 0.8 ≈ 8.3MW;
- 35kV システム + CT 1000/5A: Pₘₐₓ=√3 × 35kV × 1000A × 0.8 ≈ 48.5MW;
- 110kV システム + CT 3000/5A: Pₘₐₓ=√3 × 110kV × 3000A × 0.8 ≈ 474MW。
実際のアプリケーションでは、このタイプの電力量計でサポートされる最大電力は 5MW から 500MW 以上まで拡張でき、高電圧、高電力の計量要件を完全に満たします。{2}
該当するシナリオ
高圧配電システムの中核となる計測デバイスとして、そのアプリケーションは次の分野に集中しています。{0}
- 大規模な発電所や水力発電所から送電網に接続された電力の計量-。
- 地域の変電所および高電圧配電網の幹線の計量。-
- -鉄鋼、化学薬品、非鉄金属などの重工業の高電圧生産ライン。-
- 新エネルギー発電所（風力発電、太陽光発電）の高電圧出力計測。-
まとめ
| 接続方法 | サポートされる最大電力範囲 | コアアプリケーションシナリオ | 選択に関する重要な考慮事項 |
|---|---|---|---|
| ダイレクト接続 | 20～70kW | 低電圧の小規模負荷（住宅、小規模商業、研究室） | 負荷の定格電流と一致させてください。追加の機器は必要ありません |
| 外部CT接続 | 50kW～2MW | 低{0}}電圧 / 中-低電圧-側の中および大電力負荷（工場、商業施設） | 負荷電流に応じてCT比を選択 |
| VT+CT併用接続 | 5MW～500MW以上 | 高-電圧超-負荷（発電所、変電所、重工業） | システム電圧とCT比を一致させます。高電圧絶縁要件を満たす- |
つまり、利便性と経済性では直結型が、測定範囲の柔軟性では外部CT型が、高電圧・大電力対応ではVT+CT併用型が強いということになります。