Типы счетчиков электроэнергии

Приборы учета электроэнергии — виды и типы, основные характеристики  Бесплатная юридическая консультация: Электрическая энергия передается на громадные расстояния между.

Приборы учета электроэнергии — виды и типы, основные характеристики


Бесплатная юридическая консультация:

Электрическая энергия передается на громадные расстояния между различными государствами, а распределяется и потребляется в самых неожиданных местах и объемах.

Оглавление:

Все эти процессы требуют автоматического учета проходящих мощностей и совершаемых ими работ. Состояние энергетической системы постоянно изменяется. Его необходимо анализировать и грамотно управлять основными техническими параметрами.

Измерение величин текущих мощностей возложено на ваттметры, единицей измерения которых является 1 ватт, а совершенной работы за определенный промежуток времени — на счетчики, учитывающие количество ватт в течение одного часа.

В зависимости от объема учитываемой энергии приборы работают на пределах кило-, мега-, гиго- или тера- единиц измерения. Это позволяет:

одним главным счетчиком, расположенным на подстанции, обеспечивающей питанием крупный современный город, оценивать терабайты киловатт-часов, израсходованные на потребление всех квартир и производственных предприятий административно промышленного и жилого центра;


Бесплатная юридическая консультация:

большим количеством приборов, установленных внутри каждой квартиры или производства, учитывать их индивидуальное потребление.

Ваттметры и счетчики работают за счет постоянно поступающей на них информации о состоянии векторов тока и напряжения в силовой цепи, которую предоставляют соответствующие датчики — измерительные трансформаторы в цепях переменного тока или преобразователи — постоянного.

Принцип работы любого счетчика можно представить упрощенно поблочной схемой, состоящей из:

входных и выходных цепей;

Приборы учета электрической энергии подразделяются на две большие группы, работающие в сетях:


Бесплатная юридическая консультация:

1. переменного напряжения промышленной частоты;

2. постоянного тока.

Первая категория этих приборов наиболее многочисленная. С нее и начнем краткий обзор разнообразных моделей.

Приборы учета электроэнергии переменного тока

Этот класс счетчиков по конструктивному исполнению разделяют на три типа:


Бесплатная юридическая консультация:

1. индукционные, работающие с конца девятнадцатого века;

2. электронные устройства, появившиеся не так давно;

3. гибридные изделия, сочетающие в своей конструкции цифровые технологии с индукционной или электрической измерительной частью и механическим счетным устройством.

Индукционные приборы учета

Принцип работы такого счетчика основан на взаимодействии магнитных полей. создаваемых электромагнитами катушки тока, врезанной в цепь нагрузки, и катушки напряжения, подключенной параллельно к схеме питающего напряжения.


Бесплатная юридическая консультация:

Они создают суммарный магнитный поток, пропорциональный значению проходящей через счетчик мощности. В поле его действия расположен тонкий алюминиевый диск, установленный в подшипнике вращения. Он реагирует на величину и направление создаваемого силового поля и вращается вокруг собственной оси.

Скорость и направление движения этого диска соответствуют значению приложенной мощности. К нему подключена кинематическая схема, состоящая из системы шестеренчатых передач и колесиков с цифровыми индикаторами, которые указывают количество совершенных оборотов, выполняя роль простого счетного механизма.

Однофазный индукционный счетчик, особенности устройства

Конструкция самого обычного индукционного счетчика, созданного для однофазной сети питания переменного тока, показана в разобранном виде на картинке, состоящей из двух совмещенных фотографий.

Все основные технологические узлы обозначены указателями, а электрическая схема внутренних соединений, входных и выходных цепей приведена на следующей картинке.


Бесплатная юридическая консультация:

Винт напряжения, установленный под крышкой, при работе счетчика всегда должен быть закручен. Им пользуются только работники электротехнических лабораторий при выполнении специальных технологических операций — поверок прибора.

Про устройство, принцип действия и особенности эксплуатации электрических счетчиков ранее было рассказано здесь:

Электрические индукционные счетчики подобного типа успешно дорабатывают свой ресурс в жилых домах и квартирах людей. Их подключают в электрощитках по типовой схеме через однополюсные автоматические выключатели и пакетный переключатель.

Особенности конструкции трехфазного индукционного счетчика

Устройство этого измерительного прибора полностью соответствует однофазным моделям за исключением того, что в формировании суммарного магнитного потока, воздействующего на вращение алюминиевого диска, участвуют магнитные поля, создаваемые катушками токов и напряжений всех трех фаз схемы питания силовой цепи.


Бесплатная юридическая консультация:

Благодаря этому количество деталей внутри корпуса увеличено, а располагаются они плотнее. Алюминиевый диск к тому же сдвоен. Схема подключения катушек тока и напряжения выполняется по предыдущему варианту подключения, но с учетом обеспечения суммирования магнитных потоков от каждой отдельной.

Этот же эффект можно достичь, если вместо одного трехфазного счетчика в каждую фазу системы включить однофазные приборы. Однако в этом случае потребуется заниматься сложением их результатов вручную. В трехфазном же индукционном счетчике эта операция автоматически выполняется одним счетным механизмом.

Трехфазные индукционные счетчики могут выполняться двух видов для подключения:

1. сразу к силовым цепям, мощность которых необходимо учитывать;

2. через промежуточные измерительные трансформаторы напряжения и тока.

Бесплатная юридическая консультация:

Приборы первого типа используются в силовых схемах 0,4 кВ с нагрузками, которые не могут причинить своей небольшой величиной вреда прибору учета. Они работают в гаражах, небольших мастерских, частных домах и называются счетчиками прямого подключения.

Схема коммутаций электрических цепей подобного прибора в электрощитке показана на очередной картинке.

Все остальные индукционные приборы учета работают непосредственно через измерительные трансформаторы тока или напряжения по-отдельности, в зависимости от конкретных условий системы электроснабжения, либо с совместным их использованием.

Внешний вид табло старого индукционного счетчика подобного типа (САЗУ-ИТ) показан на фотографии.

Он работает во вторичных цепях с измерительными трансформаторами тока номинальной величины 5 ампер и трансформаторами напряжения— 100 вольт между фазами.


Бесплатная юридическая консультация:

Буква «А» в названии типа прибора «САЗУ» обозначает, что прибор создан для учета активной составляющей полной мощности. Замерами реактивной составляющей занимаются другие типы приборов, имеющие в своем составе букву «Р». Они обозначаются типом «СРЗУ-ИТ».

Приведенный пример с обозначением трехфазных индукционных счетчиков свидетельствует о том, что их конструкция не может учитывать величину полной мощности, затраченной на совершение работы. Для определения ее значения необходимо снимать показания с приборов учета активной и реактивной энергии и производить математические вычисления по подготовленным таблицам или формулам.

Этот процесс требует участия большого количества людей, не исключает частых ошибок, трудоемок. От его проведения избавляют новые технологии и приборы учета, работающие на полупроводниковых элементах.

Старые счетчики индукционного типа уже практически перестали выпускаться в промышленном масштабе. Они просто дорабатывают свой ресурс в составе работающего электротехнического оборудования. На вновь монтируемых и вводимых в работу комплексах их уже не используют, а ставят новые, современные модели.

Электронные приборы учета

Для замены счетчиков индукционного типа сейчас выпускают много электронных приборов, предназначенных для работы в бытовой сети или в составе измерительных комплексов сложного промышленного оборудования, потребляющего громадные мощности.


Бесплатная юридическая консультация:

Они в своей работе постоянно анализируют состояние активной и реактивной составляющих полной мощности на основе векторных диаграмм токов и напряжений. По ним производится вычисление полной мощности, и все величины заносятся в память прибора. Из нее можно просмотреть эти данные в нужный момент времени.

Два типа распространенных систем электронных учетов

По типу измерения составных входных величин счетчики электронного типа выпускают:

со встроенными измерительными трансформаторами тока и напряжения;

с измерительными датчиками.


Бесплатная юридическая консультация:

Устройства со встроенными измерительными трансформаторами

Принципиальная структурная схема электронного однофазного счетчика представлена на картинке.

Микроконтроллер обрабатывает сигналы, поступающие от трансформаторов тока и напряжения через преобразователь и выдает соответствующие команды на:

дисплей с отображением информации;

электронное реле, осуществляющее коммутации внутренней схемы;


Бесплатная юридическая консультация:

оперативно-запоминающее устройство ОЗУ, которое имеет информационную связь с оптическим портом для передачи технических параметров по каналам связи.

Устройства со встроенными датчиками

Это другая конструкция электронного счетчика. Ее схема работает на основе датчиков:

тока, состоящего из обыкновенного шунта, сквозь который протекает вся нагрузка силовой схемы;

напряжения, работающего по принципу простого делителя.

Приходящие от этих датчиков сигналы токов и напряжения очень малы. Поэтому их усиливают специальным устройством на основе высокоточной электронной схемы и подают на блоки амплитудно-цифрового преобразования. После них сигналы перемножаются, фильтруются и выводятся на соответствующие устройства для интегрирования, индикации, преобразований и дальнейшей передачи различным пользователям.


Бесплатная юридическая консультация:

Работающие по этому принципу счетчики обладают чуть меньшим классом точности, но вполне отвечают техническим нормативам и требованиям.

Принцип использования датчиков тока и напряжения вместо измерительных трансформаторов позволяет по этому типу создавать приборы учета для цепей не только переменного, но и постоянного тока, что значительно расширяет их эксплуатационные возможности.

На этой основе стали появляться конструкции счетчиков, которыми можно пользоваться в обоих видах систем электроснабжения постоянного и переменного тока.

Тарифность современных приборов учета

Благодаря возможности программирования алгоритма работы электронный счетчик может учитывать потребляемую мощность по времени суток. За счет этого создается заинтересованность населения снижать потребление электроэнергии в наиболее напряженные часы «пик» и этим разгружать нагрузку, создаваемую для энергоснабжающих организаций.


Бесплатная юридическая консультация:

Среди электронных приборов учета есть модели, обладающие разными возможностями тарифной системы. Наибольшими способностями обладают счетчики, позволяющие гибко перепрограммировать счетное устройство под меняющиеся тарифы электросетей с учетом времени года, праздников, различных скидок в выходные дни.

Эксплуатация электросчетчиков по тарифной системе выгодна потребителям — экономятся деньги на оплату электроэнергии и снабжающим организациям — снижается пиковая нагрузка.

Смотрите также по этой теме:

Особенности конструкции промышленных приборов учета высоковольтных цепей

В качестве примера подобного устройства рассмотрим белорусский счетчик марки Гран-Электро СС-301.


Бесплатная юридическая консультация:

Он обладает большим количеством полезных для пользователей функций. Как и обыкновенные бытовые приборы учета пломбируется и проходит периодическую поверку показаний.

Внутри корпуса отсутствуют подвижные механические элементы. Вся работа основана на использовании электронных плат и микропроцессорных технологий. Обработкой входных сигналов тока занимаются измерительные трансформаторы.

У этих устройств особое внимание уделяется надежности работы и защите безопасности информации. С целью ее сохранения вводится:

1. двухуровневая система пломбирования внутренних плат;

2. пятиуровневая схема организация допуска к паролям.


Бесплатная юридическая консультация:

Система пломбирования осуществляется в два приема:

1. доступ внутрь корпуса этого счетчика ограничивается сразу на заводе после завершения его технических испытаний и окончания государственной поверки с оформлением протокола;

2. доступ к подключению проводов на клеммы блокируется представителями энергонадзора или энергоснабжающей компании.

Причем, в алгоритме работы устройства существует технологическая операция, фиксирующая в электронной памяти прибора все события, связанные со снятием и установкой крышки клеммника с точной привязкой по дате и времени.

Схема организация допуска к паролям


Бесплатная юридическая консультация:

Система позволяет разграничить права пользователей прибора, отделить их по возможностям допуска к настройкам счетчика за счет создания уровней:

нулевого, обеспечивающего снятие ограничений на просмотр данных местно либо удаленно, синхронизацию времени, корректировку показаний. Право предоставляется допущенным к работе с прибором пользователям;

первого, позволяющего выполнять наладку оборудования на месте установки и записывать в оперативную память настройки рабочих параметров, не влияющие на характеристики коммерческого использования;

второго, разрешающего допуск к информации прибора представителям энергонадзора после его наладки и подготовки к вводу в эксплуатацию;

третьего, дающего право снимать и устанавливать крышку с клеммника для доступа к зажимам или оптическому порту;


Бесплатная юридическая консультация:

четвертого, предусматривающего возможность доступа к платам прибора для установки или замены аппаратных ключей, снятия всех пломб, выполнения работ с оптическим портом, модернизации конфигурации, калибровке поправочных коэффициентов.

Способы подключения промышленных счетчиков на предприятиях энергетики

Для работы приборов учета создаются разветвленные вторичные схемы измерительных цепей за счет использования высокоточных трансформаторов тока и напряжения.

Небольшой фрагмент такой схемы для токовых цепей счетчика Гран-Электро СС-301 показан на картинке. Он взят с рабочей документации.

Для этого же прибора учета фрагмент подключения цепей напряжения показан ниже.


Бесплатная юридическая консультация:

Объединение приборов учета в единую систему АСКУЭ

Система автоматизированного контроля и учета электрической энергии стала активно развиваться благодаря возможностям электронных счетчиков и разработкам способов дистанционной передачи информации. Для подключения приборов учета индукционной системы разработаны специальные датчики.

Основной задачей системы АСКУЭ является быстрый сбор информации в едином центре управления. При этом на него поступают потоки данных со всех потребителей действующих подстанций. Они содержат сведения по вопросам потребленной и отпущенной мощности с возможностью анализов способов ее выработки и распределения, расчета стоимости и учета экономических показателей.

Для решения организационных вопросов системы АСКУЭ обеспечивается:

установка высокоточных приборов учета в местах учета электроэнергии;


Бесплатная юридическая консультация:

передача информации от них выполняется цифровыми сигналами с помощью «сумматоров», имеющих оперативную память;

организация системы связи по проводным и радиоканалам;

осуществление схемы обработки получаемой информации.

Приборы учета электроэнергии постоянного тока

Модели счетчиков этого класса фиксируют энергию в разных технологических режимах, но чаще всего они применяются на оборудовании электроподвижного состава городского транспорта и на железных дорогах.

Они созданы на основе электродинамической системы.

Основной принцип работы подобных счетчиков состоит во взаимодействии сил магнитных потоков, образованных двумя катушками:

1. первая закреплена стационарно;

2. вторая имеет возможность вращения под действием сил магнитного потока, величина которого пропорционально зависит от значения тока, протекающего по цепи.

Параметры вращения катушки передаются на счетный механизм и учитываются расходом электрической энергии.

Источник: http://electrik.info/main/school/1234-pribory-ucheta-elektroenergii-vidy-i-tipy.html

Тип счетчика электроэнергии

Какой электросчетчик лучше поставить в квартире

Во многих семьях все чаще встает вопрос экономии бюджета. Частично это можно решить с помощью сэкономленных киловатт. Получите рекомендации, какой счетчик электроэнергии лучше поставить в квартире, чтобы он соответствовал современным требованиям и помогал уменьшить финансовые затраты.

Как выбрать электросчетчик в квартиру

Перед тем как зайти в магазин по продаже приборов учета электрической энергии, нужно определиться, какой электросчетчик лучше поставить в квартире, исходя из индивидуальных запросов семьи. Специалист, связанный с электрикой, поможет по нескольким критериям выбрать оптимально подходящий по цене и функциям счетчик. Существует несколько пунктов, на которые стоит обратить особое внимание:

  • экономия, которую принесет устройство;
  • простота установки и пользования;
  • надежность;
  • срок между проверками;
  • бесшумная работа;
  • низкое потребление электроэнергии самим регистратором.

Какой электрический счетчик лучше поставить в квартире

Зная правила, как выбрать счетчик электроэнергии для квартиры, легко по каждому критерию определить более подходящий вариант покупки. Советы специалиста, регулярно работающего с проводкой и установкой приборов учета потребления электрической энергии, важны. Рекомендации помогут получить экономию не только при покупке на стоимости, но и в дальнейшем процессе работы.

Виды электросчетчиков для квартиры по типу конструкции

Невзирая на то, что идет массовая замена на счетчики нового поколения, у обоих представителей есть свои недостатки и положительные качества. Отличие состоит в применяемом принципе работы:

  1. Индукционный – работа по принципу подсчета количества вращений диска. Особенности:
    • Плюс – простота пользования, низкая цена, длительный срок между проверками.
    • Минус – низкая точность, невозможность разбивки по времени для перехода на многотарифный подсчет потребляемой энергии.
  2. Электронный – имеют микросхемы, считывающие информацию о преобразовании потока электроэнергии. Особенности:
    • Плюс – точность показаний, компактный размер, многотарифный учет.
    • Минус – высокая стоимость, низкая надежность работы.

Выбор электросчетчика для квартиры по количеству фаз

Исходя из количества фаз, подключенных к квартире, электросчетчик подбирается под конкретные параметры. Разделяются приборы на такие категории:

  • Однофазные, которые имеют четыре клеммы для крепления (две – на входящую жилу и нулевой провод, и две – на выход).
  • Трехфазные, имеющие как минимум восемь клемм (по одному нулевому и трем токопроводящим на входе и выходе). Электросчетчик такого типа допускается использовать для квартиры, где подведена как одна, так и три фазы.

Какой класс точности должен быть у электросчетчика

Любой прибор имеет погрешность по показаниям. От класса точности электросчетчика будут зависеть колебания показателей – отклонение на сколько процентов допускается от истинного количества потребляемой энергии. Для бытового применения в квартире приемлем средний параметр класса точности – не более двух процентов. Это означает, что при реальном потреблении 100 кВТ показания будут от 98 до 102 кВТ. Чем меньше цифра, обозначаемая класс точности, указанная в техническом паспорте, тем меньше погрешность. Такие электросчетчики дороже по своей стоимости.

Определяя, какой электросчетчик лучше поставить в квартире, отталкиваясь от процента погрешности, можно остановиться на 2-м классе. Всего существует несколько видов приборов, регистрирующих потребленную электроэнергию. Выделяют по классу точности устройства, «ошибающиеся» на:

Какой поставить счетчик на электроэнергию по количеству тарифов

Во время покупки может возникнуть вопрос, какой электросчетчик лучше установить в квартире, основываясь на количестве тарифов, на которые может переключаться прибор. Существует три вида счетчиков:

  • однотарифный;
  • двухтарифный;
  • трехтарифный и более (многотарифный).

Выбор зависит от образа жизни хозяев. Тем, кто привык вставать около 7 часов утра и около 23 часов уже спать, лучше всего подойдет однотарифный электросчетчик старого образца. Более экономный вариант стоит рассмотреть тем, кто, имея двух- или многотарифный счетчик, будет выполнять некоторые бытовые работы в одни и те же периоды. Например, экономными будут работа стиральной машины, максимальный нагрев электрического отопления и другие «расходы» после 23 часов, когда оплата за 1 кВт ниже.

При подсчете за месяц или год разница в стоимости оплаты услуги существенно отличается. Установка счетчиков электроэнергии в квартире, таких как Меркурий (с журналом событий), становится все более популярной. Устройства ведут учет по нескольким видам тарифа и автоматически регулируют нагрузку на сеть. Привыкайте считать и экономить свои затраты. Для этого нужно будет только запрограммировать режим, когда выгоднее всего включать ту или иную бытовую технику, не создавая пика нагрузки.

Типы счетчиков электроэнергии по силе тока

Однофазные электросчетчики могут работать в диапазоне с силой тока от 5 до 80 А. Трехфазные – от 50 до 100 А. На счетчиках изготовителем указываются более точные данные. Чем меньше диапазон силы тока, тем ниже цена прибора. Тип еще зависит от толщины кабеля, который подведен к зданию. Специалист, который будет заниматься установкой счетчика в квартире, должен иметь информацию о состоянии электропроводки.

Цена на электросчетчики для квартиры

Владельцев при покупке электросчетчика не в последнюю очередь будет интересовать цена. Сколько будет стоить тот или иной прибор, зависит от количества тарифов, класса точности, типа конструкции, технических характеристик. По рейтингу широкой популярностью пользуются однофазные многотарифные счетчики ТМ Меркурий, цена которых колеблется от 5955 дорублей в зависимости от количества выполняемых функций.

Широкий выбор приборов учета электрической энергии ТМ Нева поможет сделать оптимальный выбор. Устройства стоимостью от 2000 рублей очень доступны. Более высокий класс точности и многотарифность влияют на цену прибора. Выбор электроприборов учета энергии для населения велик: приобрести технику можно в каталогах интернет магазинов, заказать с доставкой прямо на сайте. Стоить это будет дешевле, чем в салонах по продаже приборов, связанных с электричеством. На оборудование предоставляются необходимые документы, требуемые законодательством.

Видео: какие счетчики электроэнергии лучше для квартиры

Александр, 31 год :­ В прошлом году вышел из строя старый электросчетчик. Пришлось прочитать массу информации на эту тему. Долго не думали, какой экономный электросчетчик лучше поставить в квартире. Купили квартирный двухтарифный Меркурий. Месяца через три почувствовали разницу в стоимости оплат за потребляемую электроэнергию, скоро цена счетчика окупится.

Вячеслав, 26 лет :­ Имея маленького ребенка в семье, мы используем большое количество электроприборов. Особенно часто работают стиральная машина, утюг, бойлер по нагреву воды. Мы давно поставили двухтарифный счетчик. С женой решили провести эксперимент. Стали стараться пользоваться приборами по ночному тарифу. На сэкономленные деньги покупаем памперсы ребенку.

Светлана, 66 лет :­ Решила узнать, сколько должен стоить двухфазный электросчетчик. Сын помог разобраться в каталоге и купить в интернет-магазине подходящий по цене. Выбрали Неву, производится в Питере. Служба сервиса сделала доставку с правильно заполненным техническим паспортом. Поставили недорого, всего за 3800 рублей. Показания стали более точные.

Альбина, 43 года :­ Делая ремонт в маминой квартире, которая живет отдельно, хотели поменять старый электросчетчик на двухтарифный. Когда посчитали, то поняли, что без бойлера, пользования электрокамином, с энергоэффективным классом холодильника он не очень выгоден, долго будет окупаться. Поставили однофазный однотарифный нового образца с хорошей точностью.

Разновидности электросчетчиков и их характеристики

Электросчетчик представляет собой прибор для учета расхода электрической энергии постоянного или переменного тока. Учет электроэнергии должен вестись в каждом доме, однако многие потребители сталкиваются с проблемой выбора при покупке нового счетчика. Существуют три типа приборов для учета электроэнергии: механические, электронные и гибридные. В этой статье рассмотрим два наиболее часто применяемых вида электросчетчиков (механические и электронные), а также и их технические особенности.

Индукционные (механические) приборы

Индукционные счетчики электроэнергии известны каждому, кто когда-либо видел этот прибор. Их характерная внешняя особенность — наличие прозрачной панели с вращающимся колесиком. Скорость вращения колеса указывает на интенсивность расхода электрической энергии. Показатели расхода отображаются в цифровом виде на специальных барабанах.

Индукционный электросчетчик состоит из пары катушек (указаны на рисунке ниже под номерами 1 и 4). Первая из них — катушка напряжения — выполняет ограничивающую роль по отношению к переменному току: она преграждает помехи, образует магнитный поток, соответствующий напряжению. Вторая катушка — тока — создает переменный поток, который будет соизмерим с током.

Рисунок №1. Принцип действия механического счетчика

Магнитные потоки, образуемые в результате работы катушек, проходят через алюминиевый диск (номер 5 на рисунке выше). Потоки, созданные токовой катушкой, проходят через диск неоднократно, благодаря своей U-образной конфигурации. В результате работы катушек возникают электромеханические силы, за счет которых и вращается диск.

Дисковая ось вступает во взаимодействие со счетной частью устройства, представляющей собой червячную передачу, с помощью которой на барабаны с цифрами поступают определенные сигналы. Мощность сигнала находится в прямой зависимости от скорости вращения диска, так как крутящий момент соответствует мощности сети.

Рисунок №2. Червячная передача

Как только мощность передаваемого электромагнитного сигнала уменьшается, начинает работать постоянный магнит напряжения (указан на рисунке №2 под номером 3). За счет контактов с вихревыми потоками магнит делает колебания частоты вращения диска более равномерными. В результате возникает электромеханическая сила, обратная вращению диска, скорость оборотов которого начинает снижаться.

Достоинства и недостатки механических электросчетчиков

К достоинствам индукционных приборов можно отнести следующие качества:

  • надежность и простоту конструкции;
  • длительный срок эксплуатации;
  • независимость от скачков в электросети;
  • невысокую стоимость.
  • малый класс точности — 2,0-2,5;
  • беззащитность перед хищениями электроэнергии;
  • повышенная энергоемкость;
  • погрешности особенно заметны при невысоких нагрузках;
  • необходимость использовать несколько устройств в случае учета расхода нескольких видов электрической энергии;
  • учет осуществляется только в одном направлении;
  • крупногабаритность оборудования.

Индукционные приборы относятся к наиболее примитивным по своему техническому устройству. В прежние годы механика была практически безальтернативным способом учета электроэнергии. Простоту механических устройств можно рассматривать как достоинство, но, с другой стороны, такое оборудование неспособно снимать показания в автоматическом режиме. Кроме того, механика грешит неточностями. На сегодняшний день наметилась четкая тенденция: индукционные электросчетчики постепенно вытесняются более современными — электронными — приборами.

Электронные счетчики

Приборы с электронной начинкой дороже механических, однако более высокая цена в данном случае оправдана. Такие устройства относятся к более высокому классу точности и способны работать с несколькими тарифами.

Принцип работы этого вида электросчетчиков основан на преобразовании входного сигнала аналогового типа в цифровой код. Данный код в дальнейшем расшифровывается микроконтроллером. Микроконтроллер — наиболее важная часть счетчика. Здесь осуществляется анализ сигнала и расчет расхода электрической энергии. После расшифровки информация поступает на дисплей.

Рисунок №3. Принцип действия электронного счетчика

Счетчик включает корпус, трансформатор, тарификационный модуль и преобразователь сигнала. Также составными частями устройства являются следующие компоненты:

  • жидкокристаллический дисплей (вместо него может использоваться цифровой барабан);
  • источник вторичного питания для преобразования переменного тока;
  • микроконтроллер;
  • преобразователь для перевода аналогового сигнала в цифровой код;
  • супервизор для создания сигнала остановки при перебоях электропитания, а также для выведения аварийного сигнала в случае уменьшения напряжения на входе;
  • модуль памяти для хранения информации;
  • телеметрический выход для приема импульсного сигнала;
  • таймер;
  • оптический порт для считывания данных прибора.

Достоинства и недостатки электронных счетчиков

К достоинствам электронных систем можно отнести следующие характеристики:

  1. Высокий класс точности — не менее единицы.
  2. Возможность работы с несколькими тарифами.
  3. Один прибор может работать с несколькими разновидностями электроэнергии.
  4. Учет осуществляется по двум направлениям.
  5. Учитываются как показатели мощности, так и качества.
  6. Собранные данные хранятся.
  7. Фиксируются попытки несанкционированного отбора электроэнергии.
  8. Показатели можно проверять дистанционно.
  9. Оборудование может работать в системе автоматизированного учета и контроля учета электрической энергии.
  10. Продолжительный метрологический интервал.
  11. Компактность.
  • высокая чувствительность к перепадам напряжения;
  • высокая стоимость;
  • ремонтные работы отличаются повышенной сложностью.

Маркировка на счетчиках

Кроме информации о видах электросчетчиков, существует еще ряд нюансов, о которых нужно иметь представление. Прежде всего, речь идет о буквенно-цифровой маркировке, нанесенной на оборудование.

Рисунок №4. Обозначения на счетчике

В таблице ниже приведено толкование обозначений, которые могут указываться на приборе.

Модель, предназначенная для эксплуатации в условиях тропического климата.

Вариант исполнения. П — прямоточное устройство. М — модернизированный электросчетчик. После буквы указывается дополнительная информация, например: 380/A, 2015. Данные цифры и буквы обозначают уровни напряжения, наибольший ток и дату производства. На некоторых моделях также сообщается заводской серийный номер.

Еще один важный показатель — класс точности — свидетельствует о точности учета электрической энергии. В квартирах чаще всего ставятся электросчетчики класса 2,0 или выше. На практике показатель 2,0 означает возможность отклонения в 2 % от показателя собственной мощности. Другими словами, 2 % — это показатель возможной погрешности при учете потребленной электроэнергии. Чем ниже число, тем менее значительна погрешность. Как правило, для бытовых задач вполне нормально иметь погрешность 2 %, а более точные приборы используются потребителями, использующими электричество в больших масштабах.

Приборы учета электроэнергии — виды и типы, основные характеристики

Электрическая энергия передается на громадные расстояния между различными государствами, а распределяется и потребляется в самых неожиданных местах и объемах. Все эти процессы требуют автоматического учета проходящих мощностей и совершаемых ими работ. Состояние энергетической системы постоянно изменяется. Его необходимо анализировать и грамотно управлять основными техническими параметрами.

Измерение величин текущих мощностей возложено на ваттметры, единицей измерения которых является 1 ватт, а совершенной работы за определенный промежуток времени — на счетчики, учитывающие количество ватт в течение одного часа.

В зависимости от объема учитываемой энергии приборы работают на пределах кило-, мега-, гиго- или тера- единиц измерения. Это позволяет:

одним главным счетчиком, расположенным на подстанции, обеспечивающей питанием крупный современный город, оценивать терабайты киловатт-часов, израсходованные на потребление всех квартир и производственных предприятий административно промышленного и жилого центра;

большим количеством приборов, установленных внутри каждой квартиры или производства, учитывать их индивидуальное потребление.

Ваттметры и счетчики работают за счет постоянно поступающей на них информации о состоянии векторов тока и напряжения в силовой цепи, которую предоставляют соответствующие датчики — измерительные трансформаторы в цепях переменного тока или преобразователи — постоянного.

Принцип работы любого счетчика можно представить упрощенно поблочной схемой, состоящей из:

входных и выходных цепей;

Приборы учета электрической энергии подразделяются на две большие группы, работающие в сетях:

1. переменного напряжения промышленной частоты;

2. постоянного тока.

Первая категория этих приборов наиболее многочисленная. С нее и начнем краткий обзор разнообразных моделей.

Приборы учета электроэнергии переменного тока

Этот класс счетчиков по конструктивному исполнению разделяют на три типа:

1. индукционные, работающие с конца девятнадцатого века;

2. электронные устройства, появившиеся не так давно;

3. гибридные изделия, сочетающие в своей конструкции цифровые технологии с индукционной или электрической измерительной частью и механическим счетным устройством.

Индукционные приборы учета

Принцип работы такого счетчика основан на взаимодействии магнитных полей. создаваемых электромагнитами катушки тока, врезанной в цепь нагрузки, и катушки напряжения, подключенной параллельно к схеме питающего напряжения.

Они создают суммарный магнитный поток, пропорциональный значению проходящей через счетчик мощности. В поле его действия расположен тонкий алюминиевый диск, установленный в подшипнике вращения. Он реагирует на величину и направление создаваемого силового поля и вращается вокруг собственной оси.

Скорость и направление движения этого диска соответствуют значению приложенной мощности. К нему подключена кинематическая схема, состоящая из системы шестеренчатых передач и колесиков с цифровыми индикаторами, которые указывают количество совершенных оборотов, выполняя роль простого счетного механизма.

Однофазный индукционный счетчик, особенности устройства

Конструкция самого обычного индукционного счетчика, созданного для однофазной сети питания переменного тока, показана в разобранном виде на картинке, состоящей из двух совмещенных фотографий.

Все основные технологические узлы обозначены указателями, а электрическая схема внутренних соединений, входных и выходных цепей приведена на следующей картинке.

Винт напряжения, установленный под крышкой, при работе счетчика всегда должен быть закручен. Им пользуются только работники электротехнических лабораторий при выполнении специальных технологических операций — поверок прибора.

Про устройство, принцип действия и особенности эксплуатации электрических счетчиков ранее было рассказано здесь:

Электрические индукционные счетчики подобного типа успешно дорабатывают свой ресурс в жилых домах и квартирах людей. Их подключают в электрощитках по типовой схеме через однополюсные автоматические выключатели и пакетный переключатель.

Особенности конструкции трехфазного индукционного счетчика

Устройство этого измерительного прибора полностью соответствует однофазным моделям за исключением того, что в формировании суммарного магнитного потока, воздействующего на вращение алюминиевого диска, участвуют магнитные поля, создаваемые катушками токов и напряжений всех трех фаз схемы питания силовой цепи.

Благодаря этому количество деталей внутри корпуса увеличено, а располагаются они плотнее. Алюминиевый диск к тому же сдвоен. Схема подключения катушек тока и напряжения выполняется по предыдущему варианту подключения, но с учетом обеспечения суммирования магнитных потоков от каждой отдельной.

Этот же эффект можно достичь, если вместо одного трехфазного счетчика в каждую фазу системы включить однофазные приборы. Однако в этом случае потребуется заниматься сложением их результатов вручную. В трехфазном же индукционном счетчике эта операция автоматически выполняется одним счетным механизмом.

Трехфазные индукционные счетчики могут выполняться двух видов для подключения:

1. сразу к силовым цепям, мощность которых необходимо учитывать;

2. через промежуточные измерительные трансформаторы напряжения и тока.

Приборы первого типа используются в силовых схемах 0,4 кВ с нагрузками, которые не могут причинить своей небольшой величиной вреда прибору учета. Они работают в гаражах, небольших мастерских, частных домах и называются счетчиками прямого подключения.

Схема коммутаций электрических цепей подобного прибора в электрощитке показана на очередной картинке.

Все остальные индукционные приборы учета работают непосредственно через измерительные трансформаторы тока или напряжения по-отдельности, в зависимости от конкретных условий системы электроснабжения, либо с совместным их использованием.

Внешний вид табло старого индукционного счетчика подобного типа (САЗУ-ИТ) показан на фотографии.

Он работает во вторичных цепях с измерительными трансформаторами тока номинальной величины 5 ампер и трансформаторами напряжения— 100 вольт между фазами.

Буква «А» в названии типа прибора «САЗУ» обозначает, что прибор создан для учета активной составляющей полной мощности. Замерами реактивной составляющей занимаются другие типы приборов, имеющие в своем составе букву «Р». Они обозначаются типом «СРЗУ-ИТ».

Приведенный пример с обозначением трехфазных индукционных счетчиков свидетельствует о том, что их конструкция не может учитывать величину полной мощности, затраченной на совершение работы. Для определения ее значения необходимо снимать показания с приборов учета активной и реактивной энергии и производить математические вычисления по подготовленным таблицам или формулам.

Этот процесс требует участия большого количества людей, не исключает частых ошибок, трудоемок. От его проведения избавляют новые технологии и приборы учета, работающие на полупроводниковых элементах.

Старые счетчики индукционного типа уже практически перестали выпускаться в промышленном масштабе. Они просто дорабатывают свой ресурс в составе работающего электротехнического оборудования. На вновь монтируемых и вводимых в работу комплексах их уже не используют, а ставят новые, современные модели.

Электронные приборы учета

Для замены счетчиков индукционного типа сейчас выпускают много электронных приборов, предназначенных для работы в бытовой сети или в составе измерительных комплексов сложного промышленного оборудования, потребляющего громадные мощности.

Они в своей работе постоянно анализируют состояние активной и реактивной составляющих полной мощности на основе векторных диаграмм токов и напряжений. По ним производится вычисление полной мощности, и все величины заносятся в память прибора. Из нее можно просмотреть эти данные в нужный момент времени.

Два типа распространенных систем электронных учетов

По типу измерения составных входных величин счетчики электронного типа выпускают:

со встроенными измерительными трансформаторами тока и напряжения;

с измерительными датчиками.

Устройства со встроенными измерительными трансформаторами

Принципиальная структурная схема электронного однофазного счетчика представлена на картинке.

Микроконтроллер обрабатывает сигналы, поступающие от трансформаторов тока и напряжения через преобразователь и выдает соответствующие команды на:

дисплей с отображением информации;

электронное реле, осуществляющее коммутации внутренней схемы;

оперативно-запоминающее устройство ОЗУ, которое имеет информационную связь с оптическим портом для передачи технических параметров по каналам связи.

Устройства со встроенными датчиками

Это другая конструкция электронного счетчика. Ее схема работает на основе датчиков:

тока, состоящего из обыкновенного шунта, сквозь который протекает вся нагрузка силовой схемы;

напряжения, работающего по принципу простого делителя.

Приходящие от этих датчиков сигналы токов и напряжения очень малы. Поэтому их усиливают специальным устройством на основе высокоточной электронной схемы и подают на блоки амплитудно-цифрового преобразования. После них сигналы перемножаются, фильтруются и выводятся на соответствующие устройства для интегрирования, индикации, преобразований и дальнейшей передачи различным пользователям.

Работающие по этому принципу счетчики обладают чуть меньшим классом точности, но вполне отвечают техническим нормативам и требованиям.

Принцип использования датчиков тока и напряжения вместо измерительных трансформаторов позволяет по этому типу создавать приборы учета для цепей не только переменного, но и постоянного тока, что значительно расширяет их эксплуатационные возможности.

На этой основе стали появляться конструкции счетчиков, которыми можно пользоваться в обоих видах систем электроснабжения постоянного и переменного тока.

Тарифность современных приборов учета

Благодаря возможности программирования алгоритма работы электронный счетчик может учитывать потребляемую мощность по времени суток. За счет этого создается заинтересованность населения снижать потребление электроэнергии в наиболее напряженные часы «пик» и этим разгружать нагрузку, создаваемую для энергоснабжающих организаций.

Среди электронных приборов учета есть модели, обладающие разными возможностями тарифной системы. Наибольшими способностями обладают счетчики, позволяющие гибко перепрограммировать счетное устройство под меняющиеся тарифы электросетей с учетом времени года, праздников, различных скидок в выходные дни.

Эксплуатация электросчетчиков по тарифной системе выгодна потребителям — экономятся деньги на оплату электроэнергии и снабжающим организациям — снижается пиковая нагрузка.

Смотрите также по этой теме:

Особенности конструкции промышленных приборов учета высоковольтных цепей

В качестве примера подобного устройства рассмотрим белорусский счетчик марки Гран-Электро СС-301.

Он обладает большим количеством полезных для пользователей функций. Как и обыкновенные бытовые приборы учета пломбируется и проходит периодическую поверку показаний.

Внутри корпуса отсутствуют подвижные механические элементы. Вся работа основана на использовании электронных плат и микропроцессорных технологий. Обработкой входных сигналов тока занимаются измерительные трансформаторы.

У этих устройств особое внимание уделяется надежности работы и защите безопасности информации. С целью ее сохранения вводится:

1. двухуровневая система пломбирования внутренних плат;

2. пятиуровневая схема организация допуска к паролям.

Система пломбирования осуществляется в два приема:

1. доступ внутрь корпуса этого счетчика ограничивается сразу на заводе после завершения его технических испытаний и окончания государственной поверки с оформлением протокола;

2. доступ к подключению проводов на клеммы блокируется представителями энергонадзора или энергоснабжающей компании.

Причем, в алгоритме работы устройства существует технологическая операция, фиксирующая в электронной памяти прибора все события, связанные со снятием и установкой крышки клеммника с точной привязкой по дате и времени.

Схема организация допуска к паролям

Система позволяет разграничить права пользователей прибора, отделить их по возможностям допуска к настройкам счетчика за счет создания уровней:

нулевого, обеспечивающего снятие ограничений на просмотр данных местно либо удаленно, синхронизацию времени, корректировку показаний. Право предоставляется допущенным к работе с прибором пользователям;

первого, позволяющего выполнять наладку оборудования на месте установки и записывать в оперативную память настройки рабочих параметров, не влияющие на характеристики коммерческого использования;

второго, разрешающего допуск к информации прибора представителям энергонадзора после его наладки и подготовки к вводу в эксплуатацию;

третьего, дающего право снимать и устанавливать крышку с клеммника для доступа к зажимам или оптическому порту;

четвертого, предусматривающего возможность доступа к платам прибора для установки или замены аппаратных ключей, снятия всех пломб, выполнения работ с оптическим портом, модернизации конфигурации, калибровке поправочных коэффициентов.

Способы подключения промышленных счетчиков на предприятиях энергетики

Для работы приборов учета создаются разветвленные вторичные схемы измерительных цепей за счет использования высокоточных трансформаторов тока и напряжения.

Небольшой фрагмент такой схемы для токовых цепей счетчика Гран-Электро СС-301 показан на картинке. Он взят с рабочей документации.

Для этого же прибора учета фрагмент подключения цепей напряжения показан ниже.

Объединение приборов учета в единую систему АСКУЭ

Система автоматизированного контроля и учета электрической энергии стала активно развиваться благодаря возможностям электронных счетчиков и разработкам способов дистанционной передачи информации. Для подключения приборов учета индукционной системы разработаны специальные датчики.

Основной задачей системы АСКУЭ является быстрый сбор информации в едином центре управления. При этом на него поступают потоки данных со всех потребителей действующих подстанций. Они содержат сведения по вопросам потребленной и отпущенной мощности с возможностью анализов способов ее выработки и распределения, расчета стоимости и учета экономических показателей.

Для решения организационных вопросов системы АСКУЭ обеспечивается:

установка высокоточных приборов учета в местах учета электроэнергии;

передача информации от них выполняется цифровыми сигналами с помощью «сумматоров», имеющих оперативную память;

организация системы связи по проводным и радиоканалам;

осуществление схемы обработки получаемой информации.

Приборы учета электроэнергии постоянного тока

Модели счетчиков этого класса фиксируют энергию в разных технологических режимах, но чаще всего они применяются на оборудовании электроподвижного состава городского транспорта и на железных дорогах.

Они созданы на основе электродинамической системы.

Основной принцип работы подобных счетчиков состоит во взаимодействии сил магнитных потоков, образованных двумя катушками:

1. первая закреплена стационарно;

2. вторая имеет возможность вращения под действием сил магнитного потока, величина которого пропорционально зависит от значения тока, протекающего по цепи.

Параметры вращения катушки передаются на счетный механизм и учитываются расходом электрической энергии.

Электрик Инфо — электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.

Информация и обучающие материалы для начинающих электриков.

Кейсы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.

Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+

Источник: http://electricremont.ru/tip-schetchika-elektroenergii.html

Счетчики электроэнергии. Часть 1. Индукционные и электронные

В современном мире без этих приборов уже не обойтись. Ведь у каждого в доме есть электропроводка, следовательно, и электросчетчик должен быть. Но вот проблема. Как только приходит время заменить или установить счетчик, мы идем в магазин и на нас обрушивается шквал разнообразия выбора. Мы начинаем теряться и в итоге выбираем не то, что нам нужно. Чтобы такого не происходило, давайте разберемся, какие бывают счетчики, и какой подходит именно вам. На сегодня существует два основных типа счетчиков: индукционные (механические) и электронные.

Индукционные (механические) электросчетчики

Рис.1. Индукционный однофазный электросчетчик

Счетчики с вращающимся диском знакомы практически каждому. Это те, за прозрачной панелью которых есть вращающееся колесико. Наверняка многие не раз наблюдали за скоростью его вращения — чем выше скорость, тем больше расход энергии. А показания счетчика обозначаются цифрами на специальных барабанах.

Принцип работы таких счетчиков заключается в следующем. В электрическом счетчике имеется 2 катушки (рис. 2 — 1 и 4 указатели) — катушка напряжения (служит ограничителем переменного тока, преградой для помех и пр., создает магнитный поток, соразмерный напряжению) и токовая катушка (создает переменный магнитный поток, соразмерный току).

Рис.2. Принцип работы индукционного электросчетчика

Магнитные потоки, создаваемые катушками, проникают сквозь алюминиевый диск (рис.2, указатель 5). При этом потоки, которые создает токовая катушка, пронизывают диск несколько раз за счет своей U-образной формы. Как следствие, появляются электромеханические силы, которые и вращают диск.

Далее ось диска взаимодействует со счетным механизмом в виде червячной (зубчато-винтовой) передачи (Рис. 3), которая передает необходимые сигналы и информацию на цифровые барабаны. Чем выше крутящий момент диска, тем выше мощность подаваемого сигнала (крутящий момент равнозначен мощности сети), а значит и расход электроэнергии больше.

Рис.3. Червячная передача

Когда мощность подаваемого электромагнитного сигнала снижается, в действие приходит постоянный магнит торможения (Рис.2, указатель 3). Он и выравнивает колебания частоты вращения диска за счет взаимодействия с вихревыми потоками. Магнит создает электромеханическую силу, обратную кручению диска. Это заставляет диск снизить скорость или вообще остановиться.

Эта группа счетчиков наиболее дешевая и простая. Широко использовались индукционные электросчетчики в советское время (и по нынешнее время у большинства в квартирах установлены именно такие приборы). Но постепенно на смену им приходят электронные счетчики за счет ряда недостатков индукционных приборов. Например, индукционный электросчетчик не может снять показания автоматически, а также в показаниях зачастую присутствует погрешность.

Достоинства и недостатки индукционных счетчиков

Достоинства

  1. Надежны в использовании
  2. Многoлетний срок эксплуатации счетчика
  3. Независимость от перепадов электрoэнергии
  4. Дешевле электронных

Недостатки

  1. Класс точнoсти достаточно низок — 2,0; 2,5
  2. Практически oтсутствует защищенность от хищения электрической энергии
  3. Высокое собственное потребление тока
  4. При малых нагрузках вырастает погрешность (чем меньше класс точности, тем больше погрешность)
  5. При учете нескольких типов электроэнергии (активной и реактивной) возникает необходимость использования нескольких приборов учета энергии
  6. Энергоучет ведется в одном направлении
  7. Крупные габариты приборов

Электронные электросчетчики

Рис.4. Электронный электросчетчик

Эти приборы несколько дороже индукционных, но на сегодняшний день это наиболее выгодные и приоритетные в использовании счетчики. Они имеют более высокий класс точности и позволяют учитывать многотарифность.

Электронные электросчетчики работают за счет преобразования входного аналогового сигнала с датчика тока в цифровой код, равнозначный потребляемой мощности. Этот код отправляется расшифровываться на специальный микроконтроллер. После чего на дисплей (или цифровой барабан) выводится количество расходуемой электроэнергии.

Самая главная составляющая этих счетчиков — это микроконтроллер. Именно он производит анализ сигнала и рассчитывает количество расходуемой электроэнергии. А также передает информацию на выводящие, электромеханические устройства и дисплей.

Рис.5. Принцип работы электронного электросчетчика

Сам прибор состоит из корпуса, трансформатора тока, преобразователя сигнала и тарификационного модуля. Если же разбирать более подробно, в состав счетчика входят еще и:

  • ЖК-дисплей (или цифровой барабан)
  • источник вторичного питания (преобразует переменное напряжение)
  • микроконтроллер (просчитывает входные импульсы, рассчитывает расходуемую электроэнергию, обменивается данными с другими узлами и схемами счетчика)
  • преобразователь (преобразует аналоговый сигнал в цифровой с последующим преобразованием его в импульсный сигнал, равнозначный потребляемой энергии)
  • супервизор (формирует сигнал сброса при перебоях с питанием, выводит аварийный сигнал при снижении входного напряжения)
  • память (хранит данные об электроэнергии)
  • телеметрический выход (принимает импульсный сигнал об энергопотреблении)
  • часы реального времени (отсчитывают текущее время и дату)
  • оптический порт (считывает показания счетчика, а также программирует его)

Достоинства и недостатки электронных электросчетчиков

Достоинства

  1. Класс тoчности — от 1,0 — высокий
  2. Многотарифность (от 2)
  3. Достаточно одного счетчика при учете нескольких типов электрической энергии
  4. Энергоучет ведется в 2 направлениях
  5. Ведут измерение качества и объема мощности
  6. Хранят данные учета электроэнергии
  7. Данные легко доступны
  8. В случае хищения электроэнергии осуществляется фиксация несанкционированного доступа
  9. Возмoжность дистанциoнно снимать пoказатели
  10. Возможно применение при автоматизированном техническом учёте и контроле учета электроэнергии (АСТУЭ и АСКУЭ)
  11. Длительный срок метрологического интервала (МПИ)
  12. Малые по размеру

Недостатки

  1. Очень чувствительны к перепадам напряжения
  2. Дороже индукционных
  3. Достаточно сложно отремонтировать

Маркировка на электросчетчиках

Помимо видов счетчиков существует еще несколько нюансов, которые следует знать. На любом электросчетчике имеется определенная маркировка, условно обозначающаяся буквами и цифрами.

Рис.6. Обозначения на электросчетчике

Источник: http://www.diy.ru/post/6730/

This article was written by admin

×
Юридическая консультация онлайн