I actually worked out for a previous post, but didn’t post it, that if we assume 9 GFCI devices per house like I have, and 100 million homes like that, it works out to about 1.3% of the generating capacity of my electric utility here in southeast Michigan. It sounds like a lot, but it’s not when compared to the entire system. Also, chasing those tiny percentages is also going after the most expensive gains. I like to tell my customers that every gain of 1% costs ten times as much as the previous 1% gain (I’m usually talking about reliability though).
由于GFCI不将电能转换为任何有用的输出产品，因此所有能量都基本上浪费为热量。In this regard, a GFCI is different from other devices that convert electrical energy to some other form like lights, motors, etc. While all the energy does ultimately end up as low-grade heat, it’s what the energy does on this way there that makes things interesting.
答案
大多数GFCIs使用专用集成电路来处理接地故障传感功能。我查了一个芯片的数据表:
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/RV4145A-D.pdf
该芯片指出该芯片使用18mA的电源电流，并且通常使用分流调节器供电。分流调节器是一种电压调节器，通过电阻来调节电压，这意味着通过改变电流来控制调节器的输出电压。分流稳压器充当恒定电流负载，这意味着它们总是使用相同的电源（瓦特），并将不习惯转换为热量的电阻器中的速率转移到热量中。120VAC的18MA提供约2.2瓦，这是GFCI消耗的功率。
请注意，有更有效的方法来处理电源，但都需要更多的部件，这意味着更多的成本和更多的部分可能会失败。请记住，这些是旨在非常可靠的设备，这意味着能效通常不是最优先的设计考虑因素。
如果我要设计这样的设备，我可能会使用所谓的“无变形”电源，该电源使用电容器作为分流调节器的一部分，以减少浪费的功率量。我不知道是否存在任何监管要求，禁止使用这种电源的GFCI设备。
减少这些设备总能耗的唯一方法就是尽量减少你家里的设备数量。我更喜欢只使用GFCI断路器(它们往往是远更可靠的时间)，这意味着你只使用一个电路需要GFCI保护，他们安装在断路器面板。也有可能将额外的插座从单个插座类型的GFCI中分离出来，但您必须小心如何做到这一点以保持保护功能(“负载”端子馈电下游出口，两个热电线和中性线必须通过GFCI负载端子回路)。
比尔
其他型号约为1/10。听起来是值得的，有人值得测试各种目前的模型并报告电源绘图。
https://www.digikey.com/products/en/integrated-circuits-ics/pmic-power-management-specialized/761?k=GFCI
我不知道这个数字的十分之一，但至少有些型号明显比它小。我做了一个快速实验室今天早上，并测试了一个20A单极(120V) GFCI断路器在我的面板在家里。这是西门子型QPF2 GFCI断路器，是目前的生产版本(大约是一个2年的旧断路器)。我测量了大约9.3mA的120V功率运行断路器，这是使用实验室质量仪表。这大约是1.1瓦，大约是我发布的另一个芯片的数据表的一半。
我没有任何其他的GFCI断路器在这里测试(除了一个相同的西门子断路器的15A版本，但我期望它使用相同的功率作为20A断路器)，所以我不能做任何比较。我浴室里的Leviton插座式的GFCIs更难分离出来进行检测。
我的测试方法如下：
从母线上摆出一个断路器，将折叠的12个规格固体铜线插入断路器的插槽中，使终端用于测试导致连接到。断路器的中性线留在面板中连接到中性母线。这种特殊断路器在厨房中运行一个插座，通过大约60英尺的新的12-2nm电缆，没有连接负载。该仪表与简易断路器端子和连接到备用15A非GFCI断路器的导线串联连接，作为电源。该仪表被配置为测量AC电流，并且能够读取高达3A，分辨率为0.01mA。我附上了一些照片。我没有附加图片，显示约0.04mA的噪音，因此我不使用抄表的最后一位数字。
请注意，我通常的便携式电表不能准确读取如此低水平的交流电流，这就是为什么我使用我的花哨的实验室仪表。正因为如此，我不确定其他人是否能够在没有特殊设备的情况下对这些断路器进行简单的家庭测量——普通仪表可能没有足够的低量程灵敏度，在涉及到低电流水平的情况下提供可靠的测量。
比尔
账单，
你通常使用的便携式电表是什么?即使是一个相对便宜的手持设备，通常也可以处理几个mA而没有任何问题，正负几个百分点。
我的便携式仪表是泰克DMM916。不是便宜货。这是蓝色的东西在上面的惠普仪表在pic。今天早上它会一直显示4mA，所以我不相信这个测试。我可能应该校准它，但我没有打扰一段时间，即使我有一个完整的校准设置，所以我不需要把它带到校准实验室。有太多其他的事情要做，我不依赖便携式仪表的关键东西。
直流电流比较容易。交流电流更难精确测量。在交流范围上，我的小仪表一直显示4mA，并没有可靠地记录一个变化时，断路器连接。因为我有更好的HP仪表，所以我就使用了它。HP仪表是我的中级仪表，仍然相对容易携带。我最好的仪表安装在一个测试装置的架子上。
最后一件事：“少数百分之几”错误通常相对于满量程指定。这意味着如果您的死户准确到满量程的1％，但您在10A的范围内，您可以准确到+/-1％的10A，+/- 100mA。这是200mA的错误乐队。在1A比例上，您可以拥有20mA错误频段。即使是HP34401A仪表，我使用的读数为+/- 0.1％，+ 0.04％的1A范围。这意味着我的测量准确到约+/- 0.4 mA，而且该仪表比即使是最好的手持式米。
比尔
我跑了多年的校准实验室，所以我熟悉DMM916。虽然在美元方面绝对不是便宜的仪表，但它不是很好的米。我记得那条线路出来的时候，他们把它推向了侥幸80系列的竞争对手。当我在内部构建质量和功能方面，我非常失望。这显然是一个便宜的中国米，泰克刚刚拍了他们的名字。除了质量问题之外，它采用了当前范围的快捷方式，跳过40mA和4A范围，您通常会期望看到。这有效地增加了4-40mA范围内读数的测量楼层，400mA-4a的测量楼层为10倍。因此，在10mA时读数将是约+/- 8％，这是非常瘦身的。除此之外，假设您使用的是400mA范围，听起来像仪表坏了。在该单元上没有校准调整，用于在当前范围内偏移（因为在大多数手持仪表中没有）。如果您在10A的范围内，那么它就在该范围的能力之外。
但是回到最初的观点，如果任何人用手持式电表想要测量在GFCI上的电流，他们的电表将能够提供合理的结果的机会是非常好的。DMM916是一种不寻常的情况，而不是典型的情况。即使是性能中等的手持式仪表在特定测量时的性能实际上也会超过34401A，这是由于缺乏1A以下的范围，将分辨率限制在1uA。实际上，看起来你在照片中使用了3A范围，在这种情况下，测量的不确定度约为+/-1.8mA(使用1年规格)。即使在1A范围内，也会是+/-0.4mA。使用Fluke 187，不确定性将是+/-0.09mA，而使用非常便宜的Klein MM400，它将是+/-0.22mA。
我知道你对dmm316有点奇怪的是什么意思。几年前我正在使用它来测量直流电机的电流。电机比我期待的方式更多，并在仪表中打开保险丝。至少这就是我的想法 - 但它拒绝了保险丝还可以，但PCB融合的一条迹象融合了（!!）而不是10A保险丝。我对看到这一点并不真正乐意，但我用一些焊接解决了它。我主要使用该仪表进行简单的电压和电流测量，其中我不需要真正高精度。看起来我们知道为什么Tek停止制作这些米......
34401A被设置为自动测距，应该在1A量程上。不可否认的是，我并没有真正地去设置一个最大精度的测量(我甚至没有加热超过一到两分钟)。我得到了一个合理的读数，保持稳定，然后把东西放在面板上。对我的目的来说已经足够近了。
我必须再次调查便携式米。我有一段时间没有真正的好一个。最后我检查了，安捷伦的掌上电脑是最好的准确性。我认为它被带到了keysight并仍然可用。我的大多数家庭实验室已经为RF设计工作已经设置了多年的工作，因此我没有90年代以来的精确AC / DC测量。我的DMM316主要用于检查电池串浮子电压（48和480V字符串）和UPS输出电压（480和120）。两者都没有比百分之几更好。
比尔
那么我们在房子的平均良好设计的电路上讨论了什么？这是值得寻说的吗？在我看来，我们是正确的，它是无关紧要的。
1-7瓦，取决于型号，时间数百万房屋，很多。为AFCI断路器基本上的新要求增加到任何地方，我们正在谈论很多能量。
我只是不确定追逐这些小东西是富有成效的。
这就像担心门把手上的热桥，或者担心内部脚垫下没有泡沫一样。居住者的行为掩盖了这些损失——比如把一个小设备留在充电器上，在寒冷的日子与邻居在前门聊天，或者在周末选择一条效率较低的路线去市场。
如果我们讨论的是被浪费的能源总量，那么你很容易就能找到同样大小的能源，而且没有任何功利目的。取消一场大学橄榄球赛，或者周末几次度假航班(不，我并不是说这些都是好主意)。
Malcolm，我认为人们看着这些损失，因为他们看到了一个数字并认为“啊！浪费！“，但工程师看整体系统效率。保持汽车轮胎适当地膨胀将使整体能源使用的差异更大，而不是GFCI功耗的10％提高。
I actually worked out for a previous post, but didn’t post it, that if we assume 9 GFCI devices per house like I have, and 100 million homes like that, it works out to about 1.3% of the generating capacity of my electric utility here in southeast Michigan. It sounds like a lot, but it’s not when compared to the entire system. Also, chasing those tiny percentages is also going after the most expensive gains. I like to tell my customers that every gain of 1% costs ten times as much as the previous 1% gain (I’m usually talking about reliability though).
用LED替换CFL安全灯，您刚刚获得了所有GFCI放在一起获得的。更换前门上的挡风雨条，可能也与几瓦的储蓄相同。更换每个人的前门挡风玻璃可能会节省更多的能量超过每个人的GFCI设备的10％。
要以透视另一种方式将其放置，设计电源线为95％的效率。请注意，在总系统的百分比方面，“1亿家”GFCI功耗甚至不是电源线损失的1/4。有比GFCIS有多更大的能量输家，并且没有多少可以做到许多人。
比尔
布莱斯，这不应该让你大吃一惊，毕竟毕竟看着我们的安全，虽然他们受益于他们所谓的权力控制。
我不知道你认为政府如何从任何人的电力使用中获益。大多数电力公司都是私人公司。我可以告诉你，作为一个在准公用事业公司工作的人，政府做的更多的是阻碍，而不是帮助公用事业客户。例如，我与市政当局就道路使用权和地役权发生过无数次法律纠纷，每一次我都打赢了。市政当局只是在浪费大家的时间和金钱。
比尔
基本上，我认为典型的GFCI使用大约1到2瓦24x7来运行传感芯片。在我的房子里，有5个GFCI断路器和4个GFCI插座(在所有我不能隔离电路的浴室里)。如果我假设它们都像我测量的一样使用1.1瓦，那就是9.9瓦24x7。这比一对4瓦白炽灯多一点。每月7度多一点，每年85度。按我们的电费计算，大约是9美元/年。
我没有任何AFCI断路器进行测试。我的理解是，由于它们的所有问题及其有限的利益，在下一次修订代码的下一次修订时将放宽对AFCIS的要求。我正在考虑从我的一个电工中借用AFCI破碎机，以便我可以测试它并在这里分享结果。
超过数百万家庭，是的，这是相当可观的电力。但是在需要的地方使用转基因食品是合法的安全利益。这些设备的能源消耗能减少吗?可能。我在伊顿有熟人所以我可以问问他们的想法。我家里也有lutron caseta智能开关，我确定它们也都需要一点电力。我会尽量减少使用的gfc数量。例如，不要在厨房的每个插座上都使用一个，而是在厨房的每个电路上都使用一个。它既便宜(设备更少)，又耗能更少，所以这是一个双赢的零缺点。
我的猜测是，为您的房子供电的变压器的损失可能比您整个房子的总GFCI电力消耗高一个数量级，可能也比您邻居的房子高一个数量级。这些变压器现在通常也很高效，所以没有太多改进的空间。
比尔
实际使用的功率可能小于1.1瓦的视在功率。我们没有考虑电流相对于电压的相角，这可能会改变30%的答案。我相信这对比尔和特雷弗来说不是什么新鲜事。我认为更好的测试方法是将断路器连接到一个低功耗设备上让它运行24小时。
沃尔塔
我以杀戮-A-瓦EZ测量了Leviton GFCI
03年美国瓦茨
酒精含量安培
.20功率因数
跑24小时，展示7.20美元/年以0.274美元/千瓦时
Leviton 07599 Insp 1K20I 97481-01F 7
如我所预期的，如果设备跳闸或操作模式，则绘制是相同的。
该装置具有永磁锁定继电器，因此仅使用峰值电流接合或脱离。
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这是可怕的，在世界上是墙壁疣用品现在必须是0.100W或更少。这证明了这样的设备可以使用30倍的功率。
能源级别III，IV，V和现在的VI标准是更严格的。
如果没有人衡量这一点，莱维顿和其他供应商没有动力加强和改善。
看到
https://www.cui.com/catalog/resource/efficiency-standards-for-external-power-supplies.pdf
这是一个非常糟糕的功率因数(0.8通常被认为是最小值，0.9+是很好的)，但这也是一个itty bits负载，所以它在大局中没有太大的影响。
重要的是要记住，GFCIS首先是为可靠性而建立的，能源效率不是优先级。为了显着提高功耗可能需要变压器电源，并且使其适合微型包装将需要开关式（高频）电源。这是可能失败的更多零件，并且GFCI的风险更高，以一种不会显而易见的方式。这可能是危险的。请记住，您应该每月测试GFCIS，但几乎没有人实际上。
使用电容型“无变压器”电源可能会稍微降低功耗，但如果没有人这样做，那么我怀疑这是有监管原因的。
尝试通过每个电路1而不是每个插座来最小化GFCI设备的数量。在一个新的构建中，您可能会将所有浴室容器放在一个电路上的房子里，以便它们都可以在面板中共享一个单个GFCI。这意味着只有一次吹风机跑步！在这样做之前，我还会对住宅代码进行快速审查，只是为了确保没有人会失败，你没有足够的电路。
这是一个很小的能量，不容易解决。你可能会节省相同的电量，甚至更多，通过使用12号电线而不是14号电线来减少你家里的电压降和相关的功率损失。
比尔
我是一个产品设计工程师。我可以放心地说，通过现代标准，GFCI套餐并不小，高效的用品高度集成和建立在大量卷中：它们便宜可靠。
分流调节器的大小可能是为监测电子加上继电器激活。一个可以设计两个:一个为备用电流，另一个通常OFF，但用于激活继电器电流。
上面的图片GFCI在使用中失败，它失败了“开”。PCB上有黑色标记，其中一个晶体管爆炸。启用继电器是锁定的：与有效继电器相比，良好的降低功耗，但不能进行故障安全。这是故障危险的。
我愿意每次出口时花费7.20美元/年度GFCI保护。真的。但如果我选择为使用1美元/年的模型支付20美元，我会。乘以数百万家庭和新的AFCI要求，这是很多能量。再次如果没有人关心，没有供应商会做得更好。
分享GFCI是很多麻烦，如果墙壁中的电线不支持它，那么不可能。每个浴室的一个GFCI继电器都很好，它仍然是15或20个总体放大器，因此个人GFCI不影响一次可用的毛发驾驶员的数量。
我是一个情感表达。我的大部分工作是在关键设施的电力系统设计。请记住，GFCI包中有很多东西(插座触点、安装结构等)，以及东西之间的间隙要求。如果你看我早些时候发布的数据表，你可以看到分流电源并没有真正地给继电器线圈供电，线圈基本上是由可控硅触发的。
我见过许多GFCIS失败，通常是那些安装在室外位置的GFCIS（这就是为什么我始终建议使用GFCI断路器进行室外电路）。其他组件将增加失败的可能性。可能存在监管要求限制使用其他类型的电源。
在电力系统术语中，瓦特或两个并不多。接线中的电阻损失远远超过此金额。例如，电信设施我设计通常在分支电路接线中具有数千屋口的浪费。这是来自消费电子设备的不同世界。这并不是说这不值得优化用于能效的GFCI，这只是可能还有其他问题对该特定类型的设备来说更为重要。
顺便说一句，我被告知，AFCI要求将在下一个代码修订版中放松。AFCIS是一个糟糕的想法，开始，并在实践中引起很多问题。
比尔
密歇根州玩弄了滴眼纪的垃圾https://forums.mikeholt.com/showthread.php?t=173784
由于各种原因，包括湿度和温度波动，户外GFCI/AFCI是一个等待发生的问题。电子产品的高效供应不会改变这个基本问题。以断路器为基础的方法是可行的。
没有测量的东西不会被优化。这是整篇文章的重点。那么，还有谁测量过AFCI/GFCI的特定品牌和模型的耗电量呢?
虽然用12AWG代替14AWG电线肯定会节省可测量的电力，直觉上我猜它会比房子里所有GFCI的电力使用量更少。使用电压下降计算器，我比较了在12A时，14和12的50'线的损失。差是12W。这听起来很多，但是有多少时间是满载的呢?非常小。如果我们说的是壁式插座，在线路上有任何负载的那部分时间是很小的。
如果你为整个房子这样做了这个，那么成本就会是巨大的。在我家，我使用了大约5卷的14/2。如果所有这些都被12/2替换为12/2，则增量成本约为650美元。如果你没有自己做接线，你也可以预计劳动力上充电。
我认为确实有意义，我所做的是瞄准最高的负载线并抚养它们。我在微波炉，洗衣机，洗碗机，海湾加热器，炉灶台和两长跑到分支之前，我走了一个规格。
我测试了两个不同的GFCI。两者都读取1W，带有杀戮 - 瓦特。电流表不起作用（因为功率因数）。
你测试了哪些型号?
一个是Carol插头（外部类型），另一个是墙壁类型（但我没有看到任何外部标签）。
这里有一个实用的方法。一个7W的LED灯有一个相当大的散热区域来散热，但还是太热了，我抓不住它。这是7 w。
我厨房里的GFCI出口可能比周围环境更温暖，但几乎没有表面积，而且刚刚提到的LED灯泡的表面积较小。基于这一点，如果花费超过一个数量级的力量，我会感到惊讶。
这有点过于简化了。一个7w的LED灯泡不会发出7w或热量。7w的热量意味着零效率的灯不会发出光。
一个GFCI消耗1瓦就会释放出所有的瓦作为热，没有一部分的瓦作为有用的形式的能量，像LED灯发出的光。而且，大量的微热空气可能比少量热空气含有更多的能量。
基本目标是在GFCI的情况下尽可能地降低功耗。对于像LED这样的东西，目标是最小化进入热量的输入功率的百分比，因为光线是有用的输出，热量是浪费。
比尔
没错，但如果我例子中的LED灯只有50%的效率，那么我厨房里的GFCI插座的功耗可能更低，因为7W的LED只拒绝3.5W的热量。
我刚刚又检查了一下厨房里的GFCI插座，如果它更冷的话，通过触摸很难判断它是否比周围的环境更热。很难想象它的消耗会超过一瓦的一小部分。
好的，我抓住了我的FLIR并检查了厨房里的GFCI在29℃（84F）左右运行，我的主面板中的AFCI在23C（73F）上运行。AFCI是一个西门子QAF，不确定厨房里的GFCI是什么品牌。
不管怎样，它们都不值得担心。
这是照片：
只是好奇，但您使用哪种Flirs相机用于这些照片？
比尔
这是第2世代Flir，加密式型号，它连接到智能手机。在给定各种表面的发射率的情况下，我不会在温度下放置太多的股票，但它是类似表面之间的视觉效果和相对温度的优秀工具。如果需要更准确的温度，目标上的一块黑色电气胶带很好。
你还可以看到可见光相机信息和红外相机数据之间的变化。如果你愿意，你可以在应用程序中调整它来清理东西，但在一臂的距离或更远的地方，它排列得很好。我最初买它是为了寻找热桥和空气泄漏，它似乎工作得很好。
比尔/ Zephyr，
消耗7瓦的任何电气设备都生产7瓦的热量。该规则适用于一切 - 冰箱，电视，无线电，以及，是的，LED。
马丁，你说得对，但就灯泡而言一定比例的能量会以光的形式被周围环境吸收转化为热量。只有LED模具背面的余热在加热灯泡本身。
也许在这里是吹毛求疵，但从窗户出去的那部分光不会在房子里变成热。
．..或者让狗在寒冷的日子出去散步。
这是一个有趣的线程。
把你的狗放在凉爽的夏夜，在早上带来它是免费空调的好来源。
是和否。这取决于定义。我喜欢在工作中开玩笑，所有能源作为电力的所有能量都是通过冷却系统的热量出现，除了使设施的微小能量作为光纤电缆中的光脉冲。
对于LED灯，作为有用的爆发（光）的能量不会在散热器中留下热量。当它击中墙壁等时，光线最终会变热，除了任何让窗户作为特雷弗提到的任何能量。
效率被定义为总输入能量的总数是有用的输出产品。在电阻加热器的情况下，损耗是热量，也是有用的输出产品，因此这种加热器可以称为100％效率。对于电动机，热量是能量损失，因为它没有进入扭矩使轴转动。
由于GFCI不将电能转换为任何有用的输出产品，因此所有能量都基本上浪费为热量。In this regard, a GFCI is different from other devices that convert electrical energy to some other form like lights, motors, etc. While all the energy does ultimately end up as low-grade heat, it’s what the energy does on this way there that makes things interesting.
比尔
典型的LED灯效率约为20％。