Электросчетчик – устройство и принцип работы

Без счетчиков электроэнергии не обходится работа ни одного электрифицированного объекта, будь то гараж, частный дом или промышленное предприятие. Сегодня на рынке представлены счетчики разных типов, моделей, модификаций. Это позволяет подобрать оптимальный вариант с учетом особенностей объекта и количества используемой электроэнергии. Что представляет собой электросчетчик, устройство и принцип работы данного прибора рассмотрим ниже.

Как ведется подсчет электроэнергии

Независимо от устройства и принципа работы, электросчетчик имеет одно назначения — подсчет количества электроэнергии, которая была израсходована за определенный промежуток времени. Расход измеряется в киловатт-часах. Один киловатт-час (кВт·ч) — это количество электроэнергии, которое расходуется потребителем за временной промежуток, равный часу. В цифровом выражении это представлено так:

1 кВт·ч = 1 киловатт × 1 час = 1000 Ватт × 3600 секунд = 3600000 Джоулей = 3,6 Мегаджоуля.

Можно рассмотреть на примере конкретного прибора. Если утюг мощностью 2 киловатта будет работать полчаса, расход составит:

2 кВт × 0,5 часа = 1 кВт·ч.

Классификация электрических счетчиков

По конструктивному устройству электросчетчики делятся на:

• механические — считаются устаревшими. Из-за больших габаритов и низкой точности показаний они практически не используются;
• электромеханические — в основном, используются на объектах бытового назначения, где учет электроэнергии ведется по единому тарифу;
• электронные — более совершенные модели с широким функционалом и высокой точностью показаний. Рекомендуются для установки на объектах, где предусмотрена разная тарификация учета расхода электрической энергии.

Устройство счетчика электроэнергии

Устройство электросчетчика с электронным измерительным механизмом предусматривает наличие таких элементов:

• специализированные микросхемы, выполняющие функцию замера количества электроэнергии и преобразования полученных данных в единицы измерения;
• вычислительный механизм;
• защитный корпус;
• импульсный или цифровой выход (в зависимости от модели) для возможности удаленного считывания показаний и интеграции прибора в единую систему автоматизированного учета расхода энергии.

В электромеханическом счетчике вычислительный механизм представлен электромагнитом, соединенным с барабаном, который представляет собой систему колесиков с цифрами. В электронном приборе в качестве счетного механизма используется микроконтроллер, подключенный к цифровому дисплею. Устройство электросчетчиков данного типа предусматривает наличие модуля энергонезависимой памяти, в котором регистрируется количество тока, использованное в разных режимах — например, в дневное и ночное время суток.

Принцип работы однотарифного электросчетчика

Принцип работы электросчетчика электромеханического типа достаточно простой. При включении электроприборов на вход счетчика поступают сигналы о напряжении и силе тока, которые фиксируются соответствующими датчиками и передаются на преобразователь. Он, в свою очередь, оцифровывает эти сигналы и преобразует их в импульсы определенной частоты. Импульсы передаются на электромагнит счетного механизма, далее, посредством зубчатой передачи, сигнал поступает на колесики барабана. В результате данные отображаются в виде конкретных цифр.

Вам также может понравиться

Как считываются показания электромеханического однотарифного счетчика

Электромагнитные модели торговой марки Пульсар производства компании «ТЕПЛОВОДОХРАН» оснащены счетным механизмом с шестиразрядным барабаном. Принцип работы электросчетчиков данного типа предусматривает вывод показаний на переднюю панель прибора. При считывании принимаются во внимание первые пять цифр (колесики черного цвета). Показания корректны только в том случае, если прибор подключен к исправной сети электропитания (должен гореть светодиодный индикатор), опломбирован, эксплуатируется с соблюдением сроков поверки и рекомендаций производителя.

Подготовка электромагнитного счетчика к использованию

Перед монтажом и использованием проведите тщательный осмотр прибора на наличие механических повреждений корпуса, проверьте целостность пломб. Напряжение, которое подводится к параллельной цепи электросчетчика, не должно превышать 265 Вольт.

Сила электротока в последовательной сети электросчетчика не должна быть выше 60 или 100 Ампер в зависимости от модификации прибора .

Подключение прибора проводится только при обесточенной сети электропитания. После подключение и опломбирования включите электроприборы. При правильном подключении мигает светодиодный индикатор, показания расхода электроэнергии увеличиваются.

Как работает электронный многотарифный электросчетчик

Принцип работы электросчетчиков многотарифного типа аналогичен принципу работы электромагнитных приборов. Единственное отличие — преобразованный сигнал подается на микроконтроллер, который управляет цифровым дисплеем, запоминающим устройством и электронным реле. На дисплей выводится не только количество использованной электроэнергии, но и значения физических величин электросети: мощность, сила электротока, частота сети и другие.

Многотарифные счетчики торговой марки Пульсар способны вести учет электрической энергии по четырем тарифам в двенадцати сезонах.

Они оснащены встроенной литиевой батареей, которая обеспечивает автономный ход часов в случае отключения подачи электропитания. Ресурс батареи рассчитан на 16 лет непрерывной работы.

Встроенный модуль памяти позволяет вести журнал событий, рассчитанный на 22 типа событий. В свою очередь, каждый тип может включать до 24 событий.

Как считываются показания электронного счетчика

Принцип работы электросчетчиков данного вида предусматривает вывод показаний на электронный дисплей. Сценарий вывода показаний задается пользователем. Появление на дисплее значка в виде треугольника с восклицательным знаком свидетельствует о наличии ошибок.

Вычислительный механизм может находиться в циклическом или нециклическом режиме работы. В первом случае переключение тарифных режимов осуществляется автоматически (период отображения программируется). Во втором переключение режимов осуществляется вручную посредством нажатия кнопки на крышке корпуса.

Для дистанционного считывания данных предусмотрен цифровой интерфейс RS485 с гальванической изоляцией от входных цепей.

Подготовка электронного счетчика к использованию

Перед установкой электросчетчика необходимо убедиться в его технической исправности, отсутствии повреждений. Следует также проверить заводские настройки прибора. Если они не соответствуют вашим требованиям, проводится перепрограммирование через интерфейс RS485 с использованием ПК и специального программного обеспечения.

После подключения прибора к сети электропитания на дисплее должна появиться информация о версии программного обеспечения и результате самодиагностики. При отсутствии ошибок на дисплее последовательно отображаются разрешенные режимы работы. Показания значений силы электротока и напряжения в сети соответствуют реальным.

На нашем сайте вы можете купить электросчетчик по привлекательным ценам!

Принцип работы счетчика электроэнергии

Электросчетчик – обязательный элемент любой домашней электрической сети. Это устройство предназначено для учета потребляемой электрической энергии. Особенность аппарата в том, что он подключается к сети только лишь последовательно, и по этой причине учитывает весь ток, который проходит через его обмотки. Если это условие не соблюдается (сеть подключена в обход счетчика), хозяева аппарата нарушают закон и могут нести ответственность. Многим людям интересно, как устроен электросчетчик, и каким образом работает устройство.

Индукционный счетчик

Современные приборы для подсчета тока классифицируются по устройству и принципу работы на два вида – индукционные и электрические. Каждый из этих типов отличаются определенными особенностями, плюсами и недостатками, которые надо учитывать при выборе прибора для установки в домашнюю электросеть. Сначала следует разобраться, что собой представляет принцип работы счетчика электроэнергии индукционного типа.

Внутреннее устройство данного прибора можно наблюдать выше. Он состоит из следующих элементов:

1. Последовательная обмотка (тока).
2. Параллельная обмотка (напряжения).
3. Механизм подсчета значений с червячной передачей.
4. Магнит для обеспечения плавного хода.
5. Алюминиевый диск для визуализации работы.

Как можно видеть, устройство включает две катушки – токовую и напряжения. Магниты в них располагаются под прямым углом друг к другу относительно окружающего пространства. Между этими электромагнитами есть небольшого размера зазор, в пространстве которого располагается тонкий диск из алюминия. Ось этого диска соединяется со счетным механизмом при помощи червячной передачи. Как видите, устройство весьма простое.

Каков принцип работы электросчетчика? Главными элементами выступают катушки – токовая включает в себя малое количество витков толстого провода, а обмотка напряжения наоборот, образована большим количеством витков тонкого провода. Когда на катушку напряжения подается ток с переменным напряжением, а на вторую обмотку подается нагрузка, между этими элементами возникают магнитные вихри, которые вызывают вращение алюминиевого диска.

За определенное время диск оборачивается конкретное количество раз, причем скорость вращения напрямую зависит от токов, которые в свою очередь зависят от интенсивности потребления. На таком простом принципе и строится работа этого счетчика.

Электрический счетчик

Устройство электрического счетчика электроэнергии для многих пользователей остается загадкой, так как мало кто решается на вскрытие прибора. Принципиальную схему такого устройства вы можете увидеть на картинке.

Принцип работы электронного счетчика электроэнергии предельно прост и понятен. В приборе есть особые датчики, которые подключаются к электросети. Данные с этих датчиков поступают на преобразователь, задачей которого является трансформация аналогового сигнала в цифровой код. Полученный код направляется на микроконтроллер, где впоследствии подвергается расшифровке. В ходе расшифровки прибор подсчитывает количество потребляемого тока, выдавая рассчитанное значение на цифровой дисплей.

Особенности двухтарифного аппарата

Очевидно, что в ночное время потребление тока заметно меньше, чем днем. По этой причине во многих странах, в том числе и России, тарифы на ночное потребление заметно ниже, чем на дневное потребление. Чтобы получить возможность экономить на электричестве, некоторые пользователи устанавливают в дом двухтарифные счетчики. Многих интересует, как работает двухтарифный счетчик электроэнергии. Разберемся!

На самом деле принцип работы таких аппаратов ничем не отличается от обычных устройств. Главное и единственное отличие – такие приборы учитывают дневное и ночное потребление тока. Так, большинство моделей снабжаются встроенной памятью, в которой фиксируется точное количество тока, потребляемое за определенное время суток. Именно по этим показаниям за день и ночь начисляется оплата за пользование электрической энергией. При правильном пользовании электричеством можно хорошо экономить.

Электросчетчики. Виды и работа. Как выбрать и применение

Любая квартира или дом должны быть оборудованы устройствами учета потребления различных ресурсов, стоящих денег. Счетчики тепла и воды допускается не устанавливать, либо можно поставить их позже. А вот электросчетчики должны быть обязательно.

Электросчетчики расхода электрической энергии являются основным устройством, учитывающим ее потребление. По показаниям этого счетчика начисляется оплата за электроэнергию. Поэтому, необходимо знать, какой тип прибора лучше для вашего дома или квартиры. Энергетические компании постоянно пытаются всеми средствами навязать нам установку новых счетчиков энергии.

Старые электросчетчики класса 2,5 не способных учесть расход электроэнергии минимальной мощности, например, электронных устройств, включенных в дежурном режиме. У последних моделей счетчиков имеется класс точности от 0,5 до 2. Давайте разберемся, какие виды счетчиков энергии существуют, и какой прибор подойдет для вашего жилья или другого объекта, потребляющего электричество.

Виды электросчетчиков

Электросчетчики разделяются по следующим типам:

• Индукционные.
• Электронные.

Индукционные электрические счетчики

Электрический счетчик индукционного типа работает по принципу магнитного поля, образующегося двумя катушками: напряжения и тока. Магнитное поле воздействует на диск, и заставляет его совершать вращательное движение. Диск в свою очередь приводит в действие счетный механизм. При повышении напряжения и тока в сети диск будет вращаться быстрее, и накручивать показания расхода энергии.

Точность таких приборов оставляет желать лучшего, и равна 2,5. Но такие счетчики считаются одними из самых надежных, недаром у них срок гарантии 15 лет.

Электронные электросчетчики

Такой тип устройства действует непосредственно, измеряя силу тока и напряжение в сети. Никаких промежуточных звеньев и механизмов у него нет, поэтому и потери точности также нет. Параметры выдаются на дисплей и сохраняются в памяти счетчика в цифровом виде.

Перечислим достоинства электронных счетчиков:

• Компактные размеры.
• Функция проведения учета по нескольким тарифам.
• Возможность дополнительной установки микросхемы для повышения класса точности.
• Точное и быстрое определение показаний, так как прибор оснащен цифровым дисплеем.
• Обмануть такой счетчик очень трудно, из-за возможности самокорректировки показаний.
• Стандартный обычный интерфейс позволяет применять счетчики в системах автоматического учета и контроля.

Из недостатков следует отметить недостаточную надежность в сравнении с счетчиками индукционного типа, а также повышенная стоимость.

Однотарифные и многотарифные

Счетчик, учитывающий расход электричества по одному тарифу не имеет каких-либо особенностей, так как работает только по одному типу учета.

Подробнее можно рассмотреть двухтарифные электросчетчики. Сегодня многие люди хотят сэкономить электричество, чтобы платить за него как можно меньше. Это связано с производством бытовой техники повышенной мощности. За месяц пользования такой техникой накручивается внушительная сумма денег. Если установить счетчик на два тарифа, то можно сэкономить немного денег.

Принцип работы

Действие счетчика заключается в том, что стоимость электроэнергии в разное время суток различна.

В этом имеют интерес электростанции, которые производят электричество. Утром и вечером нагрузка на электростанцию повышается, так как потребители в это время больше пользуются электричеством. В итоге электростанция вынуждена работать неравномерно. Это влияет на износ оборудования, расход топлива и т.д. Поэтому ввели двухтарифные счетчики.

Днем они работают таким образом, что в разное время суток стоимость электроэнергии различается. Это дает определенный стимул потребителям применять бытовые приборы в то время, когда это им выгоднее.

Преимущества

• Экономия денежных средств. Прибор окупается за 1 год.
• Помощь для электростанций в снижении ремонтных работ и экономии топлива.
• Уменьшение вредных выбросов, загрязнения атмосферы.

Обычно два последних пункта не играют роли для потребителя, поэтому остается одно основное достоинство – экономия денег.

Недостатки

• Не для всех регионов стоимость электричества вечером и днем выгодна для рядового потребителя.
• После установки счетчика с двумя тарифами учета нужно уметь правильно использовать бытовую технику, в противном случае экономия будет равна нулю.

Однофазные и трехфазные

Устанавливается один из типов счетчика, в зависимости от типа сети питания в доме.

Класс точности

Это свойство прибора определяет погрешность в процентах во время учета энергии. Сегодня по правилам нужно использовать счетчики класса точности не менее 2.

Мощность

Это одна из важных характеристик. Ее необходимо учитывать при выборе прибора, основываясь на расчете потребления мощности за сутки от потребителей, то есть, какая общая нагрузка по току образуется у вас в квартире. В продаже имеются счетчики для нагрузки по току 5-100 ампер.

Метод крепления

Современные электрические счетчики фиксируются на DIN рейку, либо на болты.

Условия использования

Есть электросчетчики, которые можно использовать только в теплых отапливаемых помещениях, но имеются и уличные исполнения моделей приборов. Вы должны сами выбрать, для каких условий лучше подойдет прибор.

Какой счетчик выбрать

Во-первых, учитывайте характеристики мощности счетчика. Чтобы сделать правильный выбор по мощности, а правильнее будет сказать, по силе тока, нужно рассчитать, с какими устройствами вы будете работать дома. Обычно в инструкции на бытовую технику указывают мощность в киловаттах.

Сложите все мощности устройств, сделайте небольшой запас на случай приобретения дополнительных бытовых приборов. Если общая мощность получилась не выше 10 киловатт, то приобретайте модель на 60 ампер. Если мощность за сутки получается более 10 киловатт, то необходимо купить счетчик на 100 ампер.

Во-вторых, решите для себя, электронный прибор, либо механический, 1-тарифный, либо 2-тарифный. Это вы должны решить самостоятельно, так как у всех разные финансовые возможности и предпочтения. При возникновении трудностей с выбором, лучше обратиться к специалистам.

Для дачного участка рекомендуется выбирать однотарифное исполнение прибора, так как экономить энергию один раз в неделю нецелесообразно, а в остальное время получится переплата за дневной тариф.

В-третьих, необходимо выбрать прибор по типу крепления. Рекомендуется исполнение с креплением на DIN рейку, так как это универсальное крепление.

В-четвертых, производитель прибора играет далеко не последнюю роль. Качественные изделия можно найти только известных отечественных и зарубежных производителей, пользующихся популярностью. Перед этим лучше почитать отзывы людей о разных моделях, так как лучшим оценщиком являются люди, которые уже применили в работу разные модели устройств.

Полезные советы по выбору

• Для гаража лучше выбрать прибор более мощный, так как возможно подключение мощного электроинструмента, причем сразу несколько штук.
• При покупке счетчика обращайте внимание на дату поверки, которая обычно указана в паспорте, а также пломбировку корпуса. Дата поверки должна быть менее 2-х лет для 1-фазного исполнения, и менее 1 года для 3-фазного исполнения.
• Вам могут предлагать приобрести счетчик с автоматической системой учета, заплатив за это больше денег. Эта функция никакой пользы для вас не даст, так как она облегчает контроль показаний только энергосбыту. Для вас это окажется обычной переплатой денег.
• Отечественные производители изготавливают электросчетчики с хорошим качеством, не хуже импортных моделей. Подробно ознакомьтесь с моделями электросчетчиков, отзывами о них на различных форумах, сделайте выбор наиболее дешевого образца, но не уступающего по надежности.
• Нельзя забывать и о возможном ремонте изделия. Необходимо найти информацию о ремонтопригодности выбранного вами устройства, о его стоимости и технического обслуживания.
• Важным моментом является выбор прибора учета по его шумности, так как после установки различные устройства могут создавать неприятные звуки и шумы.
• Электросчетчики индукционного типа имеют малый период между поверками, поэтому лучше приобрести прибор с электронной начинкой, у которого межповерочный период наиболее длительный. Этим вы сэкономите финансовые расходы на оплату обязательной процедуры поверки электросчетчика.
• Счетчики с механическим устройством счета многие умельцы научились отматывать, и этим нарушать законодательство. Однако в России все еще продолжается пользоваться некоторой популярностью такая «экономия» денег на обмане компаний, обеспечивающих электроэнергией население.
• Если сделали все-таки выбор электросчетчика с механической конструкцией счетного механизма, то перед приобретением обязательно проверьте его. Эта процедура проверки производится следующим образом: прокрутите слегка диск от руки, если диск продолжает вращаться по инерции, это свидетельствует о исправности механизма и годности его к эксплуатации. Если же диск заедает, либо не вращается свободно по инерции, то это считается неисправностью. От такой покупки лучше отказаться.

Похожие темы:

схема глушилки для электросчетчика, принцип работы, как работает устройство

Электронный счетчик электроэнергии может быть однофазным и трехфазным Электричество – это ресурс, без которого в наше время обойтись почти невозможно. Именно на нем работает большинство приборов в доме. Это и стиральная машина, и телевизор, и компьютер и даже телефон вы не сможете зарядить без электричества. Однако за обеспечения дома электроэнергией нужно платить. Чтобы человек оплачивал лишь тот объем, который он использовал за месяц был изобретен счетчик электроэнергии. Сначала его точность была не высока, но сейчас на рынках появились электрические счетчики. Как они работают, и в чем их преимущества читайте далее.

Принцип работы электросчетчика

Электронный счетчик – это устройство, которое измеряет мощность, и напряжение потребляемого тока за определенный промежуток времени.

Затем алгоритмы счетчика переводят полученную информацию в цифры.

Электронные счетчики работают на микропроцессорном оборудовании. Они оцифровывают вторичные величины за небольшой отрезок времени. Полученные результаты выводятся на дисплей и передаются посредством удаленного доступа. Таков их принцип работы.

Электронные счетчики очень удобны в использовании. Если для того, чтобы снять показания с индукционной модели такого устройства, нужно было иметь определенный опыт. То теперь все необходимые показания выводятся на экран в виде цифр.

У электронных счетчиков есть некоторые особенности, которые повышают их удобство, практичность и защиту. Поэтому покупка такого устройства во многих случаях, целиком и полностью оправдана.

Электросчетчик должен установить специалист, который поставит пломбу

Особенности, которые имеет устройство электронного электросчетчика:

1. Такой электросчетчик будет надежно работать в абсолютно любом положении. Он не имеет вращающихся деталей, а потому не будет заклинивать.
2. В электронных счетчиках изменить показания потребления энергии не получится. Там есть защита от сильных магнитов.
3. В таком устройстве заложена программа проверки токов утечки. Она сравнивает токи, идущие по фазному и нулевому проводу. В случае большого разбега устройство отключает электроснабжение квартиры.
4. Такие системы оснащены ограничителями мощности и другими элементами, повышающими их точность.

Все данные с таких устройств поступают прямиком на компьютеры коммунальных служб. Это помогает следить за состоянием электросети, а так же ужесточает контроль над квартирами, не давая злоумышленникам воровать электроэнергию.

Преимущества электронного счетчика

У электронного счетчика достаточно много преимуществ. Именно по этому все больше людей заменяют им свои старые приборы измерения электроэнергии. Такие устройства повышают точность показаний и упрощают их снятие.

Схема подключения электронного доступна всем. Ее множено найти в специализированной литературе. Однако лучше доверить установку счетчика работнику электрослужб. В этом случае за все неточности установке будут отвечать электрические инстанции.

Список достоинств электронных счетчиков электричества действительно велик. Давайте ознакомимся с ним подробнее.

Достоинства электронного электросчетчика:

1. Такие устройства считаются высокоточными. Они практически не дают погрешностей в подсчете истраченного за определенный промежуток времени количества электроэнергии. Более того, он не изменяет своих показаний при воздействии различных факторов, например вибрации. Это его принципиальная разница с индукционным прибором.С сегодняшними ценами на электричество – это очень важное преимущества.
2. Также повысилась чувствительность. Теперь счетчик более чутко реагирует на перепады и колебания в электросети.
3. Еще одним преимуществом электронных счетчиков является их способность вести многотарифный учет в разное время суток. Это важно потому, что сейчас практикуется разная оплата за электричество днем и ночью.
4. Электронные счетчики могут учитывать разные составляющие электроэнергии. Более того, вы можете записать показания счетчика за удобное время, а потом снова увидеть их, подключив к ноутбуку.
5.  Если электросчетчики старого образца не могли одновременно учитывать передаваемую и получаемую электроэнергию, то современные электронные счетчики такой способностью обладают. Поэтому вам не нужно будет устанавливать два устройства для каждой линии.
6. Также электронные счетчики могут контролировать все параметры электросети, например, мощность, напряжение и нагрузка. Таким образом, при сбое какого-то параметра сети, прибор об этом проконтролирует.
7. Счетчики электронного типа оснащены системой против воровства электричества. Подобные попытки фиксируются устройством и передаются энергослужбам.
8. Электронный счетчик работает таким образом, что все показания передаются на один общий компьютер. Таким образом, отпадает надобность привлечения специальных работников для снятия и контроля показаний.
9. Время между проверками состояния таких счетчиков возрасло. Это связанно с тем, что проверять их показания не нужно, а о сбоях в электросети они сообщают самостоятельно.
10. Для такого многофункционального устройства электронный счетчик имеет весьма небольшие размеры. Он не превышает габаритами обычные устаревшие устройства.

Время от времени электрический счетчик нужно сдавать, чтобы проверили его работоспособность

Использование электронных счетчиков, прежде всего, выгодно для коммунальных служб. Однако и для жильцов современных квартир некоторые их свойства будут очень полезны.

Недостатки электронных счетчиков электроэнергии

Электронные счетчики, как вы, наверное, уже догадались, имеют не только достоинства. Они обладают и некоторыми недостатками. Чтобы окончательно разрешить вопрос с актуальностью их покупки, мы предлагаем ознакомиться и с их недостатками.

Недостатки электронных электросчетчиков:

• Высокая стоимость;
• Неустойчивость к перепадам напряжения;
• Невозможность ремонта после поломки.

Как видите, все минусы данного прибора связанны с его стоимостью и недолговечностью. Поэтому прежде чем покупать дорогостоящий электросчетчик, подумайте, стоит ли оно того.

Виды счетчиков эл. Энргии

Существуют разные виды электрических счетчиков. Какой из них подойдет именно вам, зависит от ваших потребностей. Давайте вкратце ознакомимся со всеми вариациями электросчетчиков.

Виды электросчетчиков:

1. Электронно-механический, или индукционный счетчик – это более старый вариант таких приборов. Он более долговечен, но имеет меньшую точность. Например, напряжение в 200 в. Он не видит.
2. Электронный или цифровой счетчик – это современное, многофункциональное и точное устройство. Однако его срок службы ниже предыдущего варианта.
3. Однофазный счетчик отлично подходит ля современных квартир. Одним из представителей такого оборудования является Меркурий.
4. Использование трехфазного счетчика менее распространено, чем однофазного.

Для усовершенствования электросчетчиков может быть изготовлена электрическая глушилка. Она останавливает электросчетчик и может размещаться в подъездах и на столбах. Однако такие ухищрения караются законом.

Как работает электронный счетчик электроэнергии (видео)

Электронный электросчетчик – это современное и многофункциональное устройство. Несмотря на то, что оно имеет массу преимуществ перед старыми устройствами для измерения электроэнергии, его нельзя назвать долговечным. Поэтому до сих пор для многих актуальность его покупки остается под вопросом.

Добавить комментарий

Как работает счетчик электроэнергии — как самостоятельно проверить правильно ли работает двухтарифный счетчик электроэнергии

Как работает электронный счетчик электроэнергии?

Любой житель мегаполиса заинтересован в экономии электроэнергии – в наш век технического и информационного прогресса практически каждая квартира наполняется большим количеством домашней бытовой техники. Сделать это выгодно можно с помощью двухтарифного электронного счетчика, разработанного специально для экономии ваших средств.

Принцип работы двухтарифного электронного счетчика

Главным отличием двухтарифного электросчетчика от обычного однофазного является особенность его работы: днем и ночью стоимость 1 кВт электроэнергии будет отличаться. Ночью тариф будет несколько ниже, чем днем.

Сделано это с одной целью – снизить нагрузку на электроподстанции. Низкая цена на электроэнергию будет стимулировать некоторых потребителей пользоваться некоторыми электроприборами ночью, тем самым уменьшая нагрузку на сеть.

Несомненными преимуществами двухтарифного типа электросчетчиков, работающих по принципу «день-ночь» считаются:

• Возможность сэкономить на коммунальных платежах
• Снижение нагрузки на электростанцию
• Снижение вредного влияния на окружающую среду – неравномерное потребление топлива на электростанциях в разное время суток. Днем и вечером загрязнение происходит крайне интенсивно

Наряду с преимуществами у двухтарифного электросчетчика существуют и некоторые недостатки:

• Не везде разница в тарифах ощутима и выгодна
• После подключения двухтарифного счетчика учета электричества следует правильно эксплуатировать бытовые приборы, иначе ни о какой экономии не будет идти и речи

Способы проверки правильности работы двухфазного электронного счетчика

Плату за электроэнергию потребители производят по показаниям электросчетчиков. Однако известны случаи, когда приборы учета электричества по ряду причин дают сбои. Проверить, правильно ли работает ваш энергосчетчик, можно самостоятельно, без вызова на дом специалиста энергоучастка.

Проверка электросчетчика – это выявление возможной разницы между реальными показаниями и показаниями, которые списываются с табло прибора.

Каким образом можно проверить, правильно ли работает двухфазный электронный счетчик:

1 способ – самый важный – проверка правильности подсоединения счетчика

2 способ – самоход

Самоход – это способ поиска неисправности в работе прибора, когда лампочка светового указателя двухтарифного электронного счетчика начинает непрерывно сигналить при недоступности нагрузки на энергосеть и наличию в ней напряжения.

Проверить самоход правильно достаточно просто. Оставьте подключенным вводную и отсоедините питание всех отходящих от щитка коммутаты. Теперь необходимо внимательно проследить за работой электросчетчика – если самохода нет, то лампочка светового указателя электронного счетчика моргнет не более одного раза – счетчик работает правильно.

3 способ – энергопотребляющий прибор и секундомер

Отключаем от сети все электроприборы и включаем все выходящие из щитка автоматы. Для точности определения показаний счетчика используем обычную лампу накаливания с мощностью 100 Вт. Возьмем три лампы общей мощностью в 300 Вт. Энергосберегающие лампы использовать крайне нежелательно, т.к. они способствуют появлению сбоев в показаниях счетчика.

Подготовьте секундомер и при включенных лампах (300 Вт) засеките время интервала десяти сигналов лампочки светового указателя электронного двухфазного счетчика.

4 способ – число передачи

Число передачи – это то количество световых миганий, которые наблюдаются на протяжении одного часа при нагрузке в 1 кВт.

Измерение показаний электронного счетчика производится в соответствии со следующими единицами измерения — [имп/кВт*ч].

Посмотреть показания счетчика можно на его лицевом табло.

Это одни из наиболее простых и популярных способов проверки правильности работы счетчика системы «день-ночь». Существуют и иные методы – с использованием расчетных формул для выявления процента погрешности работы счетчика.

Что делать, если электросчетчик, работающий по принципу «день-ночь», неисправен

В случае выявления большой погрешности, которая отразится на разнице в оплате по тарифу, двухтарифный электронный счетчик необходимо заменить.

В случае если вы не уверены в своих расчетах, можно вызвать специалиста теплосети, который выполнит перерасчет и выдаст предписание, если счетчик не пройдет процедуру проверки.

Выгодно ли подключать двухтарифный электронный счетчик

Сегодня большинство домашних приборов и систем работают круглосуточно (холодильник, система отопления полов, крыши и т. п.). Поэтому установка электросчетчиков, работающих по принципу «день-ночь», в таком случае станет выгодным решением, которое поможет вам сэкономить ваши средства.

Назначение, устройство, принцип работы счетчиков электрической энергии

Назначение, устройство, принцип работы

Для учета электрической энергии, выработанной на станциях и переданной потребителям, применяют счетчики электрической энергии. Их устанавливают на шинах генераторного напряжения, на отходящих линиях и на стороне НН понизительных подстанций потребителей. Для учета активной энергии применяют однофазные типов СО, СОУ или трехфазные индукционной системы типов САЗ (САЗУ), а для реактивной энергии — счетчики типов СР4 (СР4У). В обозначениях счетчиков буквы и цифры означают: С — счетчик, О — однофазный, А — активной энергии, Р — реактивной энергии, У — универсальный, 3 и 4 — для трех- и четырехпроводных сетей.
Обмотки счетчиков рассчитаны на включение непосредственна в сеть и через измерительные трансформаторы тока и напряжения. Счетчики для непосредственного включения изготовляются на 5, 10, 20, 30 и 50 А, а через трансформаторы тока — до 2000 А, вторичный номинальный ток счетчика при этом для всех случаев будет 5 А. Номинальные напряжения счетчиков для обмоток непосредственного включения: 127, 220 и 380 В, а через трансформаторы напряжения—100 В. При наличии трансформаторов счетчики можно подключать к шинам станций с рабочими напряжениями 500, 600 В или 3, 6, 10 и 35 кВ.
На однофазных трансформаторных подстанциях мощность 4 — 10 кВ-А, напряжением 6—10/0,23 кВ устанавливают счетчик активной энергии СО2М. Его присоединяют к трансформатору тока, установленному за однофазным трансформатором, поэтому он учитывает всю электроэнергию, проходящую через трансформатор. Счетчик имеет подогрев — тепловое сопротивление ПЭ-75.
На однотрансформаторных подстанциях потребителей напряжением 6—10/0,4 кВ, мощностью 100—250 кВ-А устанавливают трехфазные индукционные счетчики активной энергии типов СА4У или СА4И. Счетчики электроэнергии предназначены для четырехпроводной цепи и имеют семь выводов: по два для подключения к каждому из трех трансформаторов тока и один для подключения к нулевому проводу. Такие счетчики устанавливаются со стороны низкого напряжения силового трансформатора до шин, к которым подключены отходящие низковольтные линии, поэтому они учитывают всю электроэнергию, пропускаемую трансформатором.
Конструктивно механизм счетчика монтируется на литой стойке, расположенной в прямоугольном стальном или пластмассовом цоколе, закрывается пластмассовой крышкой. Универсальные счетчики имеют на лицевой стороне крышки съемный щиток и устройство для его опломбирования. Счетчики выпускаются, классом точности 2,0 за исключением счетчиков реактивной энергии непосредственного включения, которые имеют класс точности 3,0.
Устройство и принцип их работы рассмотрим на примере однофазного счетчика типа С0-2М (рисунок 1).
В пластмассовом корпусе расположен стальной сердечник 1, снабженный обмоткой напряжения. Она выполнена из большого числа витков провода малого диаметра и включается в цепь параллельно. Токовая обмотка 4 намотана на сердечник 5 и состоит из малого числа витков провода большого диаметра. Эта обмотка включается в цепь последовательно и рассчитана на номинальный ток 5 А. Между сердечниками имеется воздушный зазор, в котором может свободно вращаться алюминиевый диск 3, закрепленный на оси 2. Для регулировки счетчика служит установленный на стальной скобе постоянный магнит 7. Выводы обмоток подключаются к четырем клеммам б счетчика, которые закрываются крышкой и пломбируются.

Рисунок 1 – Электрический счетчик

При включении счетчика по его обмоткам текут токи, создающие магнитный поток в воздушном зазоре. Этот поток пересекает алюминиевый диск и индуктирует в нем вихревые токи. Взаимодействие токов в диске с магнитным потоком в обмотках вызывает появление механической силы, приводящей диск во вращение. Диск связан зубчатой передачей со счетным механизмом счетчика, дающим показания в кВт • ч.
В схеме включения однофазного счетчика (рисунок 2, а) фазный провод подключается к первой клемме Г (генераторный зажим), а нулевой провод — к третьей клемме Г. Провода, отходящие к электроприемникам, подключаются ко второй и четвертой клеммам, обозначенным буквой Н (нагрузка).
Для измерения расхода электроэнергии в трехфазных электроустановках можно воспользоваться тремя однофазными счетчиками, включенными в каждую фазу по схеме, приведенной на рисунок 2, б. При этом расход энергии определяется как сумма показаний трех счетчиков. Значительно удобнее, однако, пользоваться трехфазными счетчиками, которые представляют собой три однофазных счетчика, собранных в одном корпусе и имеющих общий счетный механизм.

Рисунок 2 – Схемы включения счетчиков:
а — однофазного, б — трёх однофазных в трёхфазную сеть, в — трехфазного

В схеме включения трехфазного трехэлементного счетчика типа СА4 (рисунок 2, в) три фазы подаются на зажимы Г, трехфазная нагрузка подключается на зажимы Н, а на зажимы О подается нулевой провод.
Схемы включения всегда приводятся на обратной стороне крышки счетчика любого типа, закрывающей контакты.
Токовая обмотка счетчика для установки в квартире рассчитана на номинальный ток 5 А, но в современных жилых домах имеются большие многокомнатные квартиры, которые потребляют значительно большую силу тока. В целом же по дому токовая нагрузка может доходить до нескольких сотен ампер. Ясно, что в цепь с такими токами счетчики непосредственно включать нельзя. Для понижения переменного электрического токи большой силы до значения, удобного для измерения стандартными измерительными приборами, предназначен трансформатор тока, или измерительный трансформатор.
Трансформатор тока типа ТК-20 (рисунок 3) имеет стальной сердечник 2 с обмотками. Первичная обмотка 3 с выводами Л1 и Л2 выполнена из провода большого сечения, рассчитанного на ток, который необходим для нормальной работы электроустановки. Вторичная обмотка 4 и выводы И1 и И2 вторичной обмотки подключены к клеммнику 1. Она имеет такое количество витков, чтобы при номинальном токе первичной обмотки в ней индуктировался ток 5 А.

Рисунок 3 – Трансформатор тока ТК-20

Трансформаторы тока выпускаются с разными коэффициентами трансформации: 10/5, 15/5, 20/5 А и применяются в зависимости от величины рабочего тока потребителя.
В настоящее время планируется введение в эксплуатацию систем автоматического учета потребления энергии. Создание таких систем стало возможным благодаря разработке электронных счетчиков. Например, счетчики электрической активной энергии электронные прямого включения типа «Энергия — 9» предназначены для учета электрической активной энергии в однофазных цепях переменного тока частотой 50 Гц, в зависимости от исполнения по одному или нескольким дифференцированным во времени тарифам.
Счетчики, в зависимости от исполнения, обеспечивают также:
— формирование базы данных, содержащей измерительную информацию;
— передачу интерфейсными каналами измерительной информации, хранимой в базе данных, устройствам учета электрической энергии высшего уровня.
Область применения счетчиков – учет электрической энергии на промышленных (мелкомоторных) предприятиях и в коммунально бытовой сфере в условиях применения дифференцированных во времени тарифов на электрическую энергию.
Счетчики, имеющие последовательный интерфейс и телеметрический импульсный выход могут быть применены в автоматизированных системах учета и контроля электрической энергии.

Схемы включения

В схеме включения однофазного счетчика совместно с трансформатором тока (рисунок 4, а) первичная обмотка трансформатора Л1 — Л2 включена последовательно в линейный провод с большим током, а токовая обмотка счетчика подключена ко вторичной обмотке трансформатора тока (выводы И1 — И2). Как и в обычной схеме, обмотка напряжения должна быть подключена к фазному и нулевому проводу. С этой целью на схеме между выводами Л1 и И1 сделана перемычка, а третий зажим счетчика соединен с нулевым проводом.
Схемы включения трех однофазных, а также одного трехфазного счетчика совместно с трансформаторами тока приведены на рисунок 4, 6, в.
В случае, если счетчик работает с трансформатором тока, для определения действительного расхода электроэнергии необходимо расход, показанный счетчиком, умножить на коэффициент трансформации измерительного трансформатора.

Рисунок 4 – Схемы включения счетчиков с трансформаторами тока:
а — однофазного, б—трехфазного, в — трех однофазных в трехфазную сеть

Принцип действия однофазного индукционного счетчика

Принцип работы электрон ного счетчика электроэнергии

До недавних пор все измерения потребленной электроэнергии осуществлялись с помощью индукционных счетчиков. Постепенно, с развитием микро электрон ики, произошел существенный сдвиг в деле совершенствования приборов учета и контроля потребляемой электроэнергии. Были созданы современные цифровые электрон ные системы управления с применением новейших микроконтроллеров. Это позволило многократно повысить точность измерений, а отсутствие механики значительно повысило надежность счетчика.

Для электрон ных электросчетчиков разработана специальная элементная база и методы обработки поступающей информации. После обработки цифровых данных стал возможен одновременный подсчет не только активной, но и реактивной мощности

Данный фактор приобретает важное значение при организации учета в трехфазных сетях. В результате, были созданы многотарифные электросчетчики, учитывающие накопленную энергию в течение определенного времени суток

Данные приборы способны автоматически определять тот или иной тариф.

Простейшая цифровая система на основе обычного микроконтроллера применяется в тех случаях, когда необходимо измерить импульсы, вывести информацию на дисплей и обеспечить защиту при аварийном сбое. Такие устройства являются цифровыми аналогами механических электросчетчиков. В этой системе поступление сигнала происходит через определенные трансформаторные датчики. Далее он идет на вход микросхемы-преобразователя.

Снятие частотного сигнала, поступающего на вход микроконтроллера, осуществляется на выходе микросхемы. Микроконтроллер подсчитывает все поступившие импульсы и преобразует их в полученное количество энергии (Вт*ч). Когда поступающие единицы накапливаются, их общее значение выводится на монитор и фиксируется во внутренней флэш-памяти на случай исчезновения напряжения в сети и других сбоев. Это позволяет вести непрерывный учет потребляемой электроэнергии.

Работает многотарифный электрон ный счетчик электроэнергии по собственному алгоритму. Последовательный интерфейс позволяет обмениваться информацией с внешним миром. С его помощью задаются тарифы, устанавливается и включается таймер времени, поступает информация о накопленной электроэнергии и т.д. Энергонезависимая оперативная память разделяется на 13 банков данных, сохраняющих информацию о количестве энергии, накопленной по разным тарифам. Первый банк учитывает всю энергию, накопленную от начала работы счетчика. В следующих 12 банках производится учет накоплений за 11 предыдущих месяцев и за текущий период.

Таким образом, принцип действия электросчетчика в электрон ном варианте, позволяет изменять тарифы в соответствии с заранее установленным расписанием. Через специальный разъем можно подключиться к прибору и выяснить объем электроэнергии, оплаченной потребителем.

{SOURCE}

Устройство и принцип работы гибридного электромеханического счетчика.

Гибридный счетчики электроэнергии необходимо разделять на несколько разных узлов: схема счетчика, блок питания, корректирующие цепи и т. д. Блок питания преобразует переменное входное напряжение в низкое постоянное и обеспечивает питание электронных цепей счетчика. Схема счетчика измеряет ток, который потребляется нагрузкой, с помощью трансформатора тока (датчика), через который и протекает измеряемый ток. Другие блоки счетчика электроэнергии выполняют ряд различных функций: вывод показаний и управление через Ethernet, WiMax, Wi-Fi, ZeegBee сети, управление дисплеем, термокомпенсация счетчика, коррекция точности, и т. п. Счетчик состоит из микросхемы обработки, трех трансформаторов тока, цепи питания, электромеханического счетного устройства и дополнительных цепей. В качестве регистра электроэнергии используется простое электромеханическое отсчетное устройство, в котором применен двухфазный шаговый двигатель. Электропитание счетчика обеспечивает источник, построенный на токовом трансформаторе и двухполупериодном выпрямителе.

Индукционные электросчетчики

Как говорилось выше, индукционный электросчетчик работает на основе индукционного механизма, схема которого приведена ниже:

Итак, состоит он из двух неподвижных катушек (обмоток) 1 и 2 которые в пространстве смещаются друг относительно друга на угол равный 90 0. Соответственно и магнитные потоки, протекающие через обмотки, при подключении их к сети будут сдвинуты друг относительно друга. В результате чего возникнет бегущее магнитное поле, которое порождает вращающий момент, который начнет вращать алюминиевый диск 4 расположенный в магнитном поле катушки. Во избежание инерционного вращения диска, после снятия с катушек напряжений, или слишком быстрого вращения при минимальной нагрузке, на диск также будет воздействовать постоянный магнит 3, который будет обеспечивать тормозной момент. Среднее значение вращающего момента будет равно:

Как и в обычном ваттметре в электросчетчике есть две обмотки, тока и напряжения. Обмотка тока выполнена толстым проводом, соответствующим номинальному току и включается в цепь последовательно.

Обмотка напряжения выполнена тонким проводом (0,06 – 0,12 мм) с большим количеством витков и подключается к цепи параллельно.

Все эти обмотки уже расположены внутри прибора и не требует особой схемы включения. В нем есть только два провода ввода (для однофазных фаза — ноль) и вывода. Счетчики имеют класс точности 1,0; 2,0; 2,5. Они могут выпускаться на различные токи напряжением 127В, 220В. Также трехфазные могут быть 127В, 220В, 380В, а также на токи до 2000 А и 35 кВ но подключаемые через измерительные трансформаторы.

Принцип работы индукционного трехфазного аналогичен однофазному, но так как при использовании трехфазных систем возможны различные схемы включения (треугольник, звезда), необходимо предварительно изучить возможности выбранного устройства.

Установка

В магазинах продают как полные комплекты для установки счетчика, так и отдельные детали. Выбор материалов зависит от модели прибора и от особенностей подключения.

Расположение счетчика обязательно вертикальное. Местом крепления может быть деревянный (металлический) лист или специальный защищенный короб. Прибор обязательно должен находиться в зоне свободного визуального контроля.

Перед установкой следует изучить общую схему электропроводки. Это позволит правильно определить тип и количество автоматических выключателей, а также мощность групп потребителей.

Это важно: самостоятельно выполнять установку без разрешения запрещено.

Виды счетчиков электроэнергии

Однофазные индукционные счетчики электроэнергии

Электросчетчик – это прибор учета расхода электроэнергии переменного и постоянного тока.

Существует два типа данных устройств: электронные и индукционные модели. Все они отличаются принципом своей работы, но это никак не отражается на точности подсчетов, поскольку перед продажей каждое устройство проверяется и при необходимости калибруется сотрудниками соответствующих организаций. Компании независимые, поэтому подвоха в их деятельности ждать не стоит. Чтобы было проще определиться с подходящим видом электрического прибора в конкретном случае, нужно более детально изучить особенности каждого.

Индукционный

Данная разновидность широко распространена благодаря большому количеству преимущественных особенностей. Это традиционная конструкция, оснащенная вращающимся колесом. Работа основывается на принципах магнитного поля. Это поле образует несколько катушек – тока и напряжения. Они приводят диск в движение, который запускает счетный механизм.

Из недостатков стоит отметить точность подсчета. Погрешность находится в зоне допустимой, но результаты могли бы быть и лучше.

Электронный

Модульный трехфазный электронный электросчетчик

Эту разновидность можно считать относительно новой. Принцип работы основывается на измерении напряжения и силы тока в электрической сети. Отсутствуют какие-либо промежуточные механизмы, что обеспечивает высокую точность работы. Все показания отображаются на небольшом дисплее, а также хранятся во встроенной памяти. Более детально о достоинствах приборов:

• Компактные размеры.
• Его нельзя остановить или замедлить с помощью магнита.
• Все модели оснащены многотарифной функцией.
• Имеется встроенная самокорректировка показаний.
• Удобное снятие показаний.
• Точность показаний можно повысить дополнительно, для этого устанавливают специальную микросхему.

Несмотря на большое количество преимуществ, имеются и недостатки. Самый весомый – высокая стоимость.

Однотарифные и многотарифные виды электросчетчиков

Однотарифные приборы можно назвать традиционными. Это устройства, к которым привыкли все жители постсоветского пространства.

Многотарифные счетчики в России новика, поскольку вошли в обиход потребителей относительно недавно. Основная задача такого прибора – сокращение финансовых расходов потребителей. Суть экономии заключается в разнице стоимости электроэнергии от времени суток. В ночное и утреннее время она меньше, чем вечером.

Автоматический тип электросчетчика

Автоматический тип электросчетчика представляет собой разновидность электронных моделей. Особенность его заключается в автоматической передаче данных без участия домовладельцев. Процесс происходит своевременно, без потери личного времени. Такие устройства еще не очень распространены в России, но эксперты предполагают, что через 10-15 лет они будут в каждой второй квартире.

Устройство электронного электросчетчика

Электронный электросчётчик – это устройство измерения электрической мощности с преобразованием её в аналоговый сигнал, который далее преобразуется в импульсный сигнал, пропорциональный потребляемой мощности.

Преобразователь (как видно из названия узла)   преобразует аналоговый сигнал в цифровой импульсный, пропорциональный  потребляемой мощности.

Микроконтроллер – главная часть электросчётчика,  анализирует этот сигнал, рассчитывая количество потребляемой электроэнергии и осуществляет передачу информации на устройства вывода, на электромеханическое устройство или на дисплей – если используется жидкокристаллическая матрица, где и показывается количество потребляемой электроэнергии.

Описание, конечно очень общее, но как видно, устройство электронного электросчетчика – чистая электроника, чего не скажешь об устройстве индукционных счётчиков. Несмотря на то что, благодаря своим техническим характеристикам в настоящее всё большее распространение получает применение электронных счётчиков, старые индукционные счётчики были и остаются самыми распространёнными, их устройство стоит рассмотреть подробно.

Устройство индукционного (электро-механического) электросчетчика.

Основные части индукционного электросчётчика это: токовая катушка 1, катушка напряжения 2, алюминиевый диск 3, счётный механизм с червячной и зубчатой передачей 4 и постоянный магнит 5.

Токовая катушка включена в сеть последовательно и создаёт переменный магнитный поток, пропорциональный току, а катушка напряжения – параллельно, создавая переменный магнитный поток, пропорциональный напряжению.

Эти магнитные потоки пронизывают алюминиевый диск, причём, переменные магнитные потоки токовой обмотки – дважды, в связи с U-образной формой её магнитопровода, наводя в нём ЭДС.

Таким образом, возникают электромеханические силы, создающие крутящий момент – вращение диска, ось которого связана со счётным механизмом червячной и зубчатой передачей, производя  передачу движения оси диска на цифровые барабаны.

Крутящий момент, создающий вращение диска пропорционален мощности сети; выше мощность – сильнее крутящий момент, диск крутится по оси быстрее.

Для выравнивания и успокоения колебаний частоты вращения в устройство электросчётчика входит постоянный магнит, поток которого, взаимодействуя с вихревыми токами диска, создаёт электромеханическую силу с направлением, обратным движению диска, что и создаёт тормозной момент.

Устройство и принцип работы

Конструкция счетчика зависит от принципа его работы и осуществляемых функций. Индукционный однофазный счетчик используется в однофазных переменных сетях и состоит из следующих частей:

• корпуса составного;
• двух обмоток: токовой и напряжения;
• двух магнитопроводов: обмотки тока и обмотки напряжения;
• противополюса;
• диска алюминиевого;
• механизма червячного типа;
• механизма счетного;
• магнита постоянного, служащего для торможения диска;
• оси, на которой закреплены счетный механизм, червячная передача и алюминиевый диск.

Схематическое устройство однофазного электросчетчика индукционного типа

Принцип работы устройства заключается в следующем. 2 электромагнита представляют измерительный механизм счетчика. Они расположены под углом 90° друг к другу. В магнитном поле этих электромагнитов находится диск, выполненный из алюминия. Счетчик включается в работу путем подсоединения с электроприемниками токовой обмотки последовательно, а с электроприемниками напряжения – параллельно. При прохождении переменного тока по обмоткам в сердечниках возникают магнитные потоки переменной величины. Они пронизывают диск, в результате чего индуцируют вихревые токи. При взаимодействии последних с магнитными потоками создается усилие, которое вращает диск. Он, в свою очередь, связан со счетным механизмом, который учитывает частоту вращения диска. Цифры, расположенные на счетном механизме фиксируют расход электрической энергии.

При увеличении тока нагрузки возникает больший вращающий момент, что заставляет диск вращаться быстрее.

Принцип работы трехфазных индукционных счетчиков аналогичен выше описанному счетчику, с той лишь разницей, что их используют в трехфазных сетях переменного тока.

Вид спереди трехфазного индукционного электросчетчика со снятой крышкой

Вид сбоку со снятой задней частью корпуса трехфазного индукционного счетчика

С развитием электронных технологий появились счетчики учета расхода электроэнергии электронного типа. Принцип действия их довольно прост. Специальный преобразователь входные аналоговые сигналы с датчиков тока и напряжения преобразует в цифровой импульсный код. Он подается на микроконтроллер, который фиксирует количество потребляемой электроэнергии на дисплее изделия. Отсюда основными частями электронного счетчика являются:

• кожух защитный;
• трансформаторы измерительные тока и напряжения;
• преобразователь;
• микроконтроллера, являющиеся органом управления и передачи информации на дисплей;
• колодка клеммная для подсоединения эл. проводов.

Работа однофазных и трехфазных электронных счетчиков осуществляется по одним и тем же законам, с той лишь разницей, что в 3-хфазном осуществляется суммирование величин каждого из трех каналов.

Структурная схема работы однофазного счетчика электронного типа

Из схемы видно, что трансформатор тока включен в разрыв фазного провода, а трансформатор напряжения подключен к нулю и фазе. Сигналы величины тока и напряжения с помощью преобразователя преобразуются в мощность и частоту в цифровом виде, в дальнейшем микроконтроллер управляет оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), электронным реле и дисплеем, на котором отражается цифровая информация, фиксирующая расход электроэнергии на подключенном к счетчику объекте. ОЗУ в некоторых моделях может играть роль передатчика информации, что дает возможность контролировать работу счетчика на расстоянии.

Электронные счетчики для замеров расхода электроэнергии в трехфазных схемах, могут работать как в трех,- так и четырехпроводных цепях. Устройства хранят информацию с привязкой ко времени. Показания можно снимать за определенный период времени и фиксировать следующие показатели:

• активное потребление;
• реактивное потребление;
• действующие значения напряжения и тока;
• частоту в каждой фазе.

Все это позволило создать многотарифные счетчики для подсчета потребления электроэнергии в разное время суток, по дням недели или сезонам.

Устройство и принцип работы электросчетчика

Устройство индукционного счетчика

Чтобы в режиме реального времени и непрерывно производить учет активного энергопотребления переменного тока, требуется устанавливать однофазные или трехфазные индукционные приборы учета. Если же важен учет постоянного тока, который широко распространен на железной дороге и всех видах электротранспорта, монтируют электродинамические приборы учета.

Индукционные электрические счетчики оснащены диском, изготовленным из алюминия, при потреблении ресурса этот подвижный элемент вращается из-за вихревых потоков, созданных индукционными катушками. В данном случае встречаются две разные силы – магнитное поле индукционных катушек и магнитное поле вихревых токов. Образованные в результате токи протекают в цепи параллельной нагрузки. Каждая катушка оснащена сердечником, который намагничивается переменным током. Воздействие непрерывного переменного тока приводит к тому, что полюса электромагнитов постоянно изменяются. Это приводит к прохождению между ними магнитного поля. Именно оно тянет за собой алюминиевый диск, образуя вращение.

Скорость вращения диска прямо пропорциональна величине токов, находящихся в обеих катушках. При производстве электросчетчиков применяются простые соединительные приемы из механики, благодаря чему вращающийся диск связан с цифровыми показаниями на панели.

Последние годы люди все чаще отдают предпочтение электронным двухтарифным конструкциям. Непрерывно увеличивающийся спрос объясним следующим перечнем достоинств:

• Приборы более точно считывают информацию, что позволяет сократить расходы на оплату коммунальных услуг.
• В сравнении с механическими электросчетчиками они имеют компактные размеры и более привлекательный внешний вид.
• Автоматически переключаются на дневной и ночной тарифы, участие человека не требуется. Еще на этапе производства прибор программируют на два временных интервала – с 07:00 до 23:00 и с 23:00 до 07:00.
• Усовершенствованные модели нуждаются в проверке один раз в течение 5-16 лет. Требуется такая проверка для правильности учета и начисления средств. Проверкой должна заниматься энергопоставляющая компания.

Первая проверка работоспособности устройства проводится еще в заводских условиях, дата обязательно должна быть указана в сопроводительной документации.

Снятие показаний

Электромеханические счетчики снабжены цифровым барабаном, на котором отображается расход электроэнергии в киловаттах. Эти данные можно сдать в расчетную службу или самостоятельно производить расчеты.

В зависимости от модели на барабанном табло появляется 5 или 7 цифр, причем последняя отделена от остальных запятой и выделена цветом. При учете не надо считать десятые и сотые доли киловатт – только целые числа. Полученный расход киловатт за месяц умножают на стоимость 1 киловатта и получают сумму, которую надо заплатить за электричество.

Принцип работы

Умным электрическим счетчиком считают автоматизированное специальное устройство, основная задача которого – сбор данных о количестве потребляемых ресурсов. Оптимальная частота передачи данных на информационные узлы компаний – один раз в течение 60 минут.

Ежегодно плата за электроэнергию, а также воду и газ возрастает. Благодаря этому спрос на интеллектуальные устройства растут ежедневно. Их устанавливают в реконструированных сооружениях и новых домах.

Переход на усовершенствованные виды приборов учета дает много преимущества, включая практичность и выгоду.

Состоит устройство из двух основных частей – контроллера, который отвечает за передачу данных, и счетчика. Передача данных осуществляется несколькими способами, это зависит от разновидности установленного контроллера. Самый современный и бюджетный вид – беспроводной контроллер. С его помощью передача данных может осуществляться одним из следующих способов:

• GPRS – подключается через стандартную сим-карту мобильной связи, ее требуется регулярно пополнять. Информация подается на серверы с помощью общедоступной сотовой связи.
• LPWAN – технология имеет много общего с предыдущим способом передачи данных, но она менее энергозатратная. Данные подаются благодаря специальным вышкам, основная задача которых – связь контроллеров с сервером.
• Wi-Fi – самая современная технология, которая совмещает в себе все преимущества предыдущих двух способов передачи данных. Благодаря низкому энергопотреблению контроллер может работать от аккумуляторных батареек.

Различие по типу электросети

Основное различие счетчиков заключается во втором пункте, а именно, для какой электросети они разработаны – для однофазной или трехфазной. Электрический счетчик однофазный используются в однофазных двухпроводных сетях напряжением 0,4/ 0,23 кВ. Основное их применение – учет расхода электроэнергии в квартирах или частных домах. Изготавливаются счетчики на напряжение 220 (или 127) вольт, номинальный ток — 5, 10, 20, 40, 60 А. Устанавливаются счетчики на вводе и размещаются в этажных (квартирных) щитах.

Электрический счетчик трехфазный предназначен для трехфазных трехпроводных или четырехпроводных сетей. И если с однофазными счетчиками все просто и понятно, то трехфазные приборы требуют расширенного описания, поскольку они используются в электроустановках, работающих на трехфазном токе. Трехфазные счетчики прямого (непосредственного) включения подсоединяются к сети напрямую, без дополнительных приборов – трансформаторов тока. Номинальный ток изготовляемых счетчиков прямого включения — 5, 10, 20, 30, 50, 100А.

Учет потребленной энергии определяется путем вычитания первоначального показания электросчетчика (Пн) из конечного показания (Пк):

Э = Пк — Пн

Однако бывают ситуации, когда электроустановка потребляет значительный ток и счетчик прямого включения такой ток через себя пропустить не сможет. Поэтому в таких случаях используют подключение электросчетчиков через измерительные трансформаторы тока (ТТ). Основное назначение ТТ – уменьшить ток до таких значений, при которых счетчик будет нормально функционировать. Расчет потребленной энергии здесь определяется также вычитанием начальных показаний из конечных и дополнительно – умножением полученной разницы показаний на коэффициент трансформации (Кт) трансформаторов тока:

Э = (Пк — Пн)*Кт

Определить какой коэффициент трансформации у ТТ можно по данным на шильдике самого трансформатора. Например, надпись 150/5 на ТТ означает, что первичная обмотка данного трансформатора рассчитана на ток 150А, а вторичная на 5А. Из этого соотношения мы и получаем коэффициент трансформации, равный 30. Другими словами — ТТ уменьшает первичный ток в 30 раз.

Правила установки электросчетчика на улице

Установка электрического счетчика на открытом воздухе вне помещения должна проводиться согласно ряду техническо-эксплуатационных требований.

Правильней всего установить счетчик с фасадной стороны дома на высоте 0,8-1,7 метра, что обеспечит легкий доступ к нему представителям сетевой компании и техническому обслуживанию.

Смонтировать счетчик можно непосредственно на опоре бетонного столба, если он располагается на территории дома. Также в электро щитке следует установить защитный автомат, а группу автоматов на все потребители дома лучше смонтировать внутри помещения.

Процесс установки счетчика

1. Перед монтажными работами необходимо выполнить отключение сетевой линии согласно правилам ПУЭ.
2. Высота для навесного монтажа счетчика варьируется от 0,8 до 1,7 метра горизонтально поверхности.
3. При температурах ниже 5°С электросчетчики будут вести себя некорректно. Именно по этой причине стоит подумать об отапливаемом электро щитке.
4. Входная токовая цепь должна подключаться к автоматическому защитному выключателю, а после этого к счетчику.
5. Не стоит забывать про защитное заземление, которое позволяет в случае перекоса фаз или короткого замыкания обезопасить всю электронику в доме.
6. Подключаем выход счетчика на вводный автомат или группу автоматов.
7. Пробное включение.

Источники

• https://samelectrik.ru/kak-rabotaet-schetchik-elektroenergii-starogo-i-novogo-obrazca.html
• https://elektro.guru/elektrooborudovanie/schetchiki/ustanovka-v-kvartire-elektroschetchika-cena-uslugi-i-pribora.html
• https://teplo.guru/elektrichestvo/schetchiki/ustanovka.html
• https://o-builder.ru/pravila-ustanovki-elektroschetchika-v-chastnom-dome-kvartire-na-ulice/
• http://mr-build.ru/elektrika/ustanovka-elektroschetchika.html
• http://podklyuchenie-elektrichestva.ru/uslugi/ustanovka-schetchikov-elektroenergii/
• https://mosenergosbyt-lichnyj-kabinet.ru/zamena-schetchika
• https://elquanta.ru/schetchiki/ustrojjstvo-princip-ehlektroschetchika.html
• https://teplo.guru/elektrichestvo/schetchiki/ustanovka-v-chastnom-dome.html

История счетчика электроэнергии

«Величайшим изобретением девятнадцатого века был метод изобретательства». Это изречение английского математика и философа Альфреда Норта Уайтхеда (1891-1947) прекрасно применимо к истории электросчетчиков, доведенных до совершенства благодаря серии изобретений, основанных на достижениях и стимулирующих дальнейшее развитие.

Первая половина XIX века принесла блестящие открытия в области электромагнетизма. В 1820 году француз Андре-Мари Ампер (1775-1836) открыл электродинамическое взаимодействие между токами. В 1827 году немец Георг Симон Ом (1787–1854) обнаружил взаимосвязь между напряжением и током в проводнике. В 1831 году британец Майкл Фарадей (1791-1867) открыл закон индукции, на котором основана работа генераторов, двигателей и трансформаторов.

Ко второй половине века почва была хорошо подготовлена ​​для практического использования.

За

открытиями последовали изобретения и патенты. Лампа, динамо-машина, двигатель, трансформатор, счетчик и турбина были изобретены в быстрой последовательности. Неудивительно, что как только приходит время, важные изобретения достигаются почти одновременно в разных частях мира.

Венгр Отто Титуш Блати, изобретатель индукционного электросчетчика и соавтор трансформатора, в 1930 году вспоминал этот волнующий период такими словами: «В мои дни это было легко.Наука была похожа на тропический лес. Все, что вам было нужно, это хороший топор, и куда бы вы ни пошли, вы могли срубить огромное дерево ».

С изобретением динамо-машины (Аньос Йедлик в 1861 году, Вернер фон Сименс в 1867 году) электрическая энергия могла быть произведена в больших количествах. Первым массовым применением электричества было освещение. Когда начали продавать этот новый продукт — электрическую энергию, стало очевидно, что необходимо определить стоимость.

Однако не было ясно, какие единицы должны быть выставлены в счет, и каковы были бы наиболее подходящие принципы измерения.

Самым первым измерителем был измеритель мощности лампы Самуала Гардинера (США), запатентованный в 1872 году. Он измерял время, в течение которого энергия подавалась на нагрузку, поскольку все лампы, подключенные к этому измерителю, управлялись одним переключателем. Разделение цепей освещения стало практичным с появлением лампочки Эдисона, и этот счетчик устарел.

Электролитические счетчики

Томас Альва Эдисон (1847-1931), который представил первые электрические распределительные системы для освещения с использованием постоянного тока, считал, что электричество должно продаваться так же, как и газ, который в то время также широко использовался для освещения.

Его «электросчетчик», запатентованный в 1881 году (патент США № 251,545), использовал электрохимический эффект тока.

Он содержал электролитическую ячейку, в которую помещалась точно взвешенная полоска меди в начале расчетного периода. Ток, проходящий через электролит, вызвал отложение меди. В конце расчетного периода медная полоса была снова взвешена, и разница отражала количество пропущенной электроэнергии. Счетчик был откалиброван таким образом, чтобы счета можно было отображать в кубических футах газа.

Эти счетчики использовались до конца 19 века. Однако имелся один большой недостаток — считывание показаний счетчика было затруднено для коммунального предприятия и невозможно для потребителя. Позже Эдисон добавил счетный механизм, чтобы облегчить считывание показаний счетчика.

Были и другие электролитические счетчики, такие как немецкий счетчик водорода Siemens-Shuckert и Schott & Gen. Йенский ртутный измеритель. Электролитические счетчики могли измерять только ампер-часы и не подходили при колебаниях напряжения.

Маятниковые измерители

Другой возможный принцип построения измерителя заключался в создании некоторого движения — колебания или вращения — пропорционального энергии, которое затем могло заставить регистр считывать.

Принцип маятникового измерителя был описан американцами Уильямом Эдвардом Айртоном и Джоном Перри в 1881 году. В 1884 году, не зная об их изобретении, Герман Арон (1845-1902) в Германии сконструировал маятниковый измеритель.

В более совершенной форме этот счетчик имел два маятника, причем катушка на обоих маятниках была подключена к источнику напряжения.Под маятниками находились две токовые катушки, намотанные в противоположных направлениях. Поэтому один из маятников работал медленнее, а другой — быстрее, чем без нагрузки.

Разница между временами колебания приводила в действие счетный механизм. Роль двух маятников менялась каждую минуту, так что начальная разница между временами колебаний маятников могла быть компенсирована. В то же время были заведены часы.

Эти счетчики были дорогими, потому что они содержали два часа, и их постепенно заменили моторные счетчики.Маятниковые измерители измеряли ампер-часы или ватт-часы, но могли использоваться только для постоянного тока.

Моторные счетчики

Другая возможность заключалась в том, чтобы построить счетчик с помощью двигателя. В таких измерителях крутящий момент пропорционален нагрузке и уравновешивается тормозным моментом, так что скорость ротора пропорциональна нагрузке, когда крутящие моменты находятся в равновесии.

Американец Элиу Томсон (1853-1937) разработал свой «Регистрирующий ваттметр» в 1889 году для General Electric.Это был двигатель без железа, с ротором, возбужденным напряжением через катушку и резистор с помощью коммутатора.

Статор возбуждался током, поэтому крутящий момент был пропорционален произведению напряжения и тока. Тормозной момент создавался постоянным магнитом, действующим на алюминиевый диск, закрепленный на роторе. Этот измеритель использовался в основном для постоянного тока. Большим недостатком счетчиков моторов был коммутатор.

Изобретены трансформаторы

В первые годы распространения электроэнергии еще не было ясно, какие системы будут более выгодными: системы постоянного или переменного тока.

Однако вскоре стал очевиден важный недостаток систем постоянного тока — напряжение нельзя было изменить, и поэтому было невозможно построить более крупные системы. В 1884 году француз Люсьен Голар (1850–1888) и англичанин Джон Диксон Гиббс изобрели «вторичный генератор», предшественник современного трансформатора.

Практичный трансформатор был разработан и запатентован для Ганца в 1885 году тремя венгерскими инженерами — Кароли Циперновски, Отто Титуш Блати и Микса Дери.В том же году Вестингауз купил патент Голларда и Гибсона, а Уильям Стэнли (1858-1916) усовершенствовал конструкцию. Джордж Вестингауз (1846-1914) также купил патенты на переменный ток Николы Теслы.

С этим стала возможной электрическая система переменного тока, и с начала 20 века она постепенно вытеснила системы постоянного тока. При учете требовалось решить новую проблему — измерение электрической энергии переменного тока.

Индукционные счетчики

В 1885 году итальянец Галилео Феррарис (1847–1897) сделал ключевое открытие: два не совпадающих по фазе поля переменного тока могут заставить вращаться твердый якорь, такой как диск или цилиндр.Независимо от этого американец хорватского происхождения Никола Тесла (1857-1943) также открыл вращающееся электрическое поле в 1888 году. Шалленбергер также — случайно — открыл эффект вращающихся полей в 1888 году и разработал измеритель ампер-часов переменного тока.

Тормозной момент обеспечивал вентилятор. В этом измерителе не было элемента напряжения, учитывающего коэффициент мощности; поэтому он не подходил для использования с двигателями. Эти открытия легли в основу асинхронных двигателей и открыли путь к индукционным счетчикам.В 1889 году венгр Отто Титуш Блати (1860-1939), работавший на заводе Ганца в Будапеште, Венгрия, запатентовал свой «Электрический счетчик переменного тока» (Германия № 52 793, США № 423 210).

Как описано в патенте: «Этот измеритель, по существу, состоит из металлического вращающегося тела, такого как диск или цилиндр, на который действуют два магнитных поля, смещенных по фазе друг относительно друга.

Указанный фазовый сдвиг фаз является следствием того факта, что одно поле создается основным током, в то время как другое поле возбуждается катушкой с большой самоиндукцией, шунтированной из тех точек цепи, между которыми должна быть затрачена энергия. измеряется.

Магнитные поля, однако, не пересекаются друг с другом внутри тела вращения, как в хорошо известной схеме Феррари, а проходят через разные части того же самого, независимо друг от друга ».

При таком расположении Блати удалось добиться внутреннего фазового сдвига почти точно на 90 °, поэтому счетчик более или менее правильно отображал ватт-часы. В измерителе использовался тормозной магнит для обеспечения широкого диапазона измерений и был оборудован циклометрический регистр. В том же году компания Ganz начала производство.Первые измерители были установлены на деревянном основании, вращались со скоростью 240 оборотов в минуту и ​​весили 23 кг. К 1914 году вес снизился до 2,6 кг.

Оливер Блэкберн Шалленбергер (1860-1898) в 1894 году разработал для Westinghouse ваттметр индукционного типа. Он имел катушки тока и напряжения, расположенные на противоположных сторонах диска, и два постоянных магнита, демпфирующих один и тот же диск. Он был также большим и тяжелым, весил 41 фунт. У него был барабанный регистр.

Людвиг Гутманн, работавший на Sangamo, в 1899 году разработал измеритель мощности переменного тока «Тип А». Ротор представлял собой цилиндр со спиральными пазами, расположенный в полях катушек напряжения и тока. Диск, приклепанный к днищу цилиндра, использовался для торможения постоянным магнитом. Регулировки коэффициента мощности не было.

Счетчики электроэнергии — доработки

В последующие годы было достигнуто множество улучшений: уменьшение веса и габаритов, расширение диапазона нагрузок, компенсация изменений коэффициента мощности, напряжения и температуры, устранение трения путем замены шарнирных подшипников шарикоподшипниками, а затем двойными ювелирными подшипниками и магнитные подшипники и повышение долговременной стабильности за счет улучшенных тормозных магнитов и удаления масла из подшипника и регистра.

К началу века трехфазные индукционные счетчики были разработаны с использованием двух или трех измерительных систем, размещенных на одном, двух или трех дисках.

Новые функции

Индукционные счетчики

, также известные как счетчики Феррари и основанные на принципах счетчика Блати, по-прежнему производятся в больших количествах и являются рабочими лошадками в области измерения благодаря своей низкой цене и превосходной надежности.

По мере распространения использования электроэнергии к началу века быстро родилась концепция многотарифного счетчика с местными или дистанционно управляемыми переключателями, счетчика максимального потребления, счетчика предоплаты и максиграфа.

Первая система контроля пульсаций была запатентована в 1899 году французом Сезаром Рене Лубери и усовершенствована компаниями Compagnie des Compteurs (позже Schlumberger), Siemens, AEG, Landis & Gyr, Zellweger, Sauter и Brown Boveri, и это лишь некоторые из них. В 1934 году компания Landis & Gyr разработала счетчик Trivector, измеряющий активную и реактивную энергию, а также кажущуюся потребляемую мощность.

Электронные счётчики и дистанционное учёт

Великий период начального развития счетчиков закончился.Как выразился Блати, продолжая свою метафору: «Теперь вы ходите целыми днями, не находя даже куста».

Электронные технологии не применялись в измерениях до тех пор, пока в 1970-х годах не стали доступны первые аналоговые и цифровые интегральные схемы. Это легко понять, если подумать об ограничениях энергопотребления в закрытых коробках для счетчиков и ожидаемой надежности.

Новая технология дала новый импульс развитию счетчиков электроэнергии.Первоначально были разработаны высокоточные статические измерители, в основном с использованием принципа умножения с временным разделением. Ячейки холла также использовались, в основном, для коммерческих и жилых счетчиков. Гибридные счетчики, состоящие из индукционных счетчиков и электронных тарифных единиц, были построены в 1980-х годах. Эта технология была относительно недолговечной.

Дистанционное измерение

Идея дистанционного учета родилась в 1960-х годах. Первоначально использовалась дистанционная импульсная передача, но постепенно она была заменена использованием различных протоколов и средств связи.

Сегодня счетчики со сложной функциональностью основаны на новейших электронных технологиях с использованием цифровой обработки сигналов, при этом большинство функций реализовано во встроенном ПО.

Стандарты и точность дозирования

Необходимость тесного сотрудничества между производителями и коммунальными предприятиями была достигнута относительно рано. Первый стандарт измерения, Кодекс ANSI C12 для учета электроэнергии, был разработан еще в 1910 году. В предисловии к нему говорится: «Хотя Кодекс, естественно, основан на научных и технических принципах, коммерческая сторона измерения постоянно учитывалась, поскольку имеет очень большое значение ».

Первый известный стандарт измерений МЭК, Публикация 43, датируется 1931 годом. Высокий стандарт точности — выдающаяся характеристика, которая была установлена ​​и поддерживается специалистами в области измерения. В проспектах 1914 года представлены счетчики с точностью 1,5% в диапазоне измерения от 10% или менее до 100% максимального тока. IEC 43: 1931 определяет класс точности 2.0. Эта точность до сих пор считается достаточной для большинства жилых помещений, даже для статических счетчиков.

Счетчики электроэнергии — будущее

Сосредоточение внимания на бизнес-аспектах измерения и использование последних достижений в области технологий — вот ключи к постоянному успеху в истории измерений.

Благодарности

Невозможно перечислить здесь все источники, из которых была взята эта работа. Автор выражает благодарность коллегам из области учета, предоставившим ценные документы.

Основы работы с измерителем

| EC&M

Счетчики незаменимы при работе с электрическими системами

За прошедшие годы было разработано большое количество электрических счетчиков для помощи в мониторинге и поиске неисправностей в электрических системах.Давайте посмотрим на некоторые из наиболее распространенных приборов учета.

Многие измерители были разработаны с использованием механизмов с подвижной катушкой, называемых механизмами Д’Арсонваля. Постоянный магнит создает однородное магнитное поле, в котором расположена подвижная катушка с пружинным креплением. К подвижной катушке прикреплен указатель. Измеряемый ток проходит через катушку, которая может вращаться. Когда ток проходит через катушку, он создает магнитное поле, которое взаимодействует с однородным магнитным полем, создаваемым постоянным магнитом.Это взаимодействие заставляет вращающуюся катушку и указатель вращаться. Поскольку эти движения можно точно откалибровать, они составляют основу многих аналоговых измерителей.

Чтобы исключить необходимость в точных механических компонентах и ​​уменьшить потребность в калибровке и настройке, цифровая электроника составляет основу многих современных измерений. Аналоговые сигналы напряжения и тока преобразуются в цифровые значения, а затем отображаются в виде чисел. Цифровая технология позволяет одному измерительному прибору отображать несколько значений.

Что можно измерить?

Аналоговые и цифровые методы измерения могут измерять многие полезные электрические величины, включая следующие.

Напряжение.

Вольтметр подключается параллельно к элементу схемы для измерения разности потенциалов на этом элементе. Чтобы минимизировать ток, протекающий через вольтметр, они часто имеют внутреннее сопротивление порядка нескольких мегом на вольт. Вольтметры могут определять состояние контактов реле и переключателей, когда цепь находится под напряжением, что упрощает процесс поиска и устранения неисправностей.Нулевое значение напряжения на контактах указывает на то, что контакты замкнуты, а ненулевое напряжение указывает на то, что они разомкнуты.

Текущий.

Амперметры включены последовательно с элементом схемы для измерения тока, протекающего через эту часть цепи. Чтобы минимизировать падение напряжения на измерителе, амперметры имеют очень низкий внутренний импеданс. Из-за этого низкого внутреннего импеданса неправильное подключение амперметра может привести к очень сильному протеканию тока через измеритель, что может повредить катушку измерителя или электронику.Поэтому амперметры обычно снабжены предохранителями для защиты измерителя от чрезмерного тока. Некоторые амперметры, известные как клещи, используют встроенный трансформатор тока, который можно закрепить вокруг проводника, чтобы облегчить быстрое и легкое измерение.

Мощность.

Поскольку мощность по существу является произведением напряжения и тока, вы можете измерить мощность, используя элемент напряжения или потенциала и элемент тока. Если необходимо измерить реальную мощность, среднеквадратичные значения форм сигналов напряжения и тока умножаются, и это произведение умножается на косинус разности углов между формами сигналов напряжения и тока, который является коэффициентом мощности.Если необходимо измерить реактивную мощность, коэффициент мощности заменяется синусом угловой разницы между формами волны напряжения и тока.

Энергия.

Интегрирование мощности с течением времени дает энергию; Таким образом, введение эталона времени в измеритель мощности позволяет измерять ватт-часы, вар-часы и вольт-ампер-часы. Это делается электромеханически с помощью индукционного дискового счетчика, который по сути представляет собой асинхронный двигатель, который вращается со скоростью, пропорциональной мощности, измеряемой катушками потенциала и тока.Механический регистр или одометр считает обороты диска. Когда количество оборотов масштабируется соответствующими константами — в зависимости от конструкции счетчика — можно определить количество энергии, проходящей через счетчик.

Основные принципы измерения могут использоваться для измерения других величин, таких как частота, коэффициент мощности и синхронизм (сравнение величины напряжения и угла) на разомкнутом автоматическом выключателе. Хотя некоторые из этих методов измерения могут быть довольно сложными, основы измерения остаются прежними.

Типы счетчиков энергии и принципы их работы

Счетчик энергии — это прибор, измеряющий количество электроэнергии, потребляемой потребителями. Коммунальные предприятия устанавливают эти инструменты в каждом месте, например, в домах, на производстве, в организациях, чтобы взимать плату за потребление электроэнергии такими нагрузками, как освещение, вентиляторы и другие приборы. Когда желательна экономия энергии в определенные периоды, некоторые счетчики могут измерять потребление, максимальное использование мощности в некоторый интервал. Измерение «времени суток» позволяет изменять расценки на электроэнергию в течение дня, чтобы регистрировать использование в периоды пиковых высоких затрат и в периоды непиковой нагрузки с меньшими затратами.Кроме того, в некоторых областях счетчики имеют реле для отключения нагрузки в ответ на запрос в периоды пиковой нагрузки. Наиболее интересный тип используется в качестве счетчиков электроэнергии с предоплатой. Типы счетчиков энергии приведены ниже с пояснением

Базовая единица мощности — ватт. Тысяча ватт — это один киловатт. Если мы используем один киловатт в час, это считается одной единицей потребляемой энергии. Эти измерители измеряют мгновенное напряжение и ток, вычисляют его произведение и выдают мгновенную мощность.Эта мощность интегрируется за период, который дает энергию, использованную за этот период времени.

Типы счетчиков энергии Счетчики энергии

подразделяются на три основных типа в соответствии с различными факторами, такими как:
1. Тип дисплея

2. Технические характеристики, такие как однофазный, низкочастотный, трехфазный, высокотемпературный и многие другие.

3. Тип использования: бытовое, коммерческое и промышленное

4. Тип точки учета

Типы ш.r.t Строительство

По конструкции счетчики электроэнергии подразделяются на три типа, которые приведены ниже.

1. Электромеханический индукционный типа

2. Электронный счетчик энергии

3. Интеллектуальный счетчик энергии

Типы по фазе

По фазе счетчики энергии подразделяются на три типа, которые приведены ниже.

1. Однофазный счетчик энергии

2. Трехфазный счетчик энергии

Электронный счетчик энергии

Электронные счетчики отображают потребляемую энергию на ЖК- или светодиодном дисплее, а некоторые также могут передавать показания в удаленные места.В дополнение к измерению потребляемой энергии электронные счетчики могут также регистрировать другие параметры нагрузки и питания, такие как мгновенная и максимальная скорость потребления энергии, напряжения, коэффициент мощности, используемая реактивная мощность и т. Д. Они также могут поддерживать выставление счетов за время суток, например, запись количества энергии, используемой в часы пик и вне часов.

Это точные, высокопроизводительные и надежные типы измерительных приборов по сравнению с обычными механическими счетчиками. Он потребляет меньше энергии и мгновенно начинает измерения при подключении к нагрузке.Эти измерители могут быть аналоговыми или цифровыми. В аналоговых счетчиках мощность преобразуется в пропорциональную частоту или частоту импульсов и интегрируется счетчиками, размещенными внутри нее.

В цифровом электросчетчике мощность напрямую измеряется высокопроизводительным процессором. Питание интегрируется логическими схемами для получения энергии, а также для целей тестирования и калибровки. Затем она преобразуется в частоту или частоту импульсов.

➢ Цифровой электронный счетчик энергии:

Цифровой сигнальный процессор или высокопроизводительные микропроцессоры используются в цифровых электросчетчиках.Как и аналоговые измерители, преобразователи напряжения и тока подключаются к АЦП высокого разрешения. После преобразования аналоговых сигналов в цифровые отсчеты, отсчеты напряжения и тока умножаются и интегрируются цифровыми схемами для измерения потребляемой энергии.

Микропроцессор

также рассчитывает фазовый угол между напряжением и током, так что он также измеряет и показывает реактивную мощность. Он запрограммирован таким образом, что рассчитывает энергию в соответствии с тарифом и другими параметрами, такими как коэффициент мощности , максимальное потребление и т. Д., И сохраняет все эти значения в энергонезависимой памяти EEPROM.

Он содержит часы реального времени (RTC) для расчета времени интегрирования мощности, расчета максимального потребления, а также отметки даты и времени для определенных параметров. Кроме того, он взаимодействует с жидкокристаллическим дисплеем (ЖКД), устройствами связи и другими выходами измерителя. Батарея предназначена для RTC и других важных периферийных устройств для резервного питания.

Интеллектуальный счетчик энергии

Интеллектуальный счетчик — это электронное устройство, которое регистрирует потребление электроэнергии и передает информацию поставщику электроэнергии для мониторинга и выставления счетов.Умные счетчики обычно регистрируют энергию ежечасно или чаще и сообщают не реже одного раза в день.

^{Интеллектуальные счетчики обеспечивают двустороннюю связь между счетчиком и центральной системой. Такая передовая инфраструктура измерения (AMI) отличается от автоматического считывания показаний счетчика (AMR) тем, что обеспечивает двустороннюю связь между счетчиком и поставщиком. Связь от счетчика к сети может быть беспроводной или через фиксированные проводные соединения, такие как линия электропередачи (PLC). Наиболее часто используемые варианты беспроводной связи включают сотовую связь (которая может быть дорогостоящей), Wi-Fi (легко доступна), беспроводные одноранговые сети через Wi-Fi, беспроводные ячеистые сети, маломощную беспроводную связь большого радиуса действия (LoRa), ZigBee (маломощную , беспроводная связь с низкой скоростью передачи данных) и Wi-SUN (Smart Utility Networks).}

Это передовая измерительная технология, включающая размещение интеллектуальных счетчиков для считывания, обработки и обратной связи данных с клиентами. Он измеряет потребление энергии, дистанционно переключает поставки потребителям и дистанционно контролирует максимальное потребление электроэнергии. Система интеллектуального учета использует передовые технологии системы инфраструктуры измерения для повышения производительности.

Они могут обмениваться данными в обоих направлениях. Они могут передавать данные коммунальным службам, такие как потребление энергии, значения параметров, сигналы тревоги и т. Д., А также могут получать информацию от таких коммунальных служб, как автоматическая система считывания показаний счетчика, инструкции по повторному подключению / отключению, обновление программного обеспечения счетчика и другие важные сообщения.

Эти счетчики уменьшают необходимость посещения при чтении или снятии ежемесячного счета. В этих интеллектуальных счетчиках используются модемы для облегчения систем связи, таких как телефон, беспроводная связь, оптоволоконный кабель, связь по линиям электропередач. Еще одним преимуществом интеллектуального учета является полное предотвращение взлома счетчика электроэнергии там, где существует возможность незаконного использования электроэнергии.

Прочтите , чтобы узнать больше о Счетчики энергии

Принципов электричества I.: Электрический счетчик и термис …: Анестезия и обезболивание

Что вы по профессии? Academic MedicineAcute Уход NursingAddiction MedicineAdministrationAdvanced Практика NursingAllergy и ImmunologyAllied здоровьеАльтернативная и комплементарной MedicineAnesthesiologyAnesthesiology NursingAudiology & Ear и HearingBasic ScienceCardiologyCardiothoracic SurgeryCardiovascular NursingCardiovascular SurgeryChild NeurologyChild PsychiatryChiropracticsClinical SciencesColorectal SurgeryCommunity HealthCritical CareCritical Уход NursingDentistryDermatologyEmergency MedicineEmergency NursingEndocrinologyEndoncrinologyForensic MedicineGastroenterologyGeneral SurgeryGeneticsGeriatricsGynecologic OncologyHand SurgeryHead & Neck SurgeryHematology / OncologyHospice & Паллиативная CareHospital MedicineInfectious DiseaseInfusion Сестринское делоВнутренняя / Общая медицинаВнутренняя / лечебная ординатураБиблиотечное обслуживание Материнское обслуживание ребенкаМедицинская онкологияМедицинские исследованияНеонатальный / перинатальный неонатальный / перинатальный уходНефрологияНеврологияНейрохирургияМедицинско-административное сестринское дело ecialtiesNursing-educationNutrition & DieteticsObstetrics & GynecologyObstetrics & Gynecology NursingOccupational & Environmental MedicineOncology NursingOncology SurgeryOphthalmology / OptometryOral и челюстно SurgeryOrthopedic NursingOrthopedics / Позвоночник / Спорт Медицина SurgeryOtolaryngologyPain MedicinePathologyPediatric SurgeryPediatricsPharmacologyPharmacyPhysical Медицина и RehabilitationPhysical Терапия и женщин Здоровье Физическое TherapyPlastic SurgeryPodiatary-generalPodiatry-generalPrimary Уход / Семейная медицина / Общие PracticePsychiatric Сестринское делоПсихиатрияПсихологияОбщественное здравоохранениеПульмонологияРадиационная онкология / ТерапияРадиологияРевматологияНавыки и процедурыСонотерапияСпорт и упражнения / Тренировки / ФитнесСпортивная медицинаХирургический уходПереходный уходТрансплантационная хирургияТерапия травмТравматическая хирургияУрологияЖенское здоровье Уход за ранами

Что ваша специальность? Addiction MedicineAllergy & Clinical ImmunologyAnesthesiologyAudiology & Speech-Language PathologyCardiologyCardiothoracic SurgeryCritical Уход MedicineDentistry, Oral Surgery & MedicineDermatologyDermatologic SurgeryEmergency MedicineEndocrinology & MetabolismFamily или General PracticeGastroenterology & HepatologyGenetic MedicineGeriatrics & GerontologyHematologyHospitalistImmunologyInfectious DiseasesInternal MedicineLegal / Forensic MedicineNephrologyNeurologyNeurosurgeryNursingNutrition & DieteticsObstetrics & GynecologyOncologyOphthalmologyOrthopedicsOtorhinolaryngologyPain ManagementPathologyPediatricsPlastic / Восстановительная SugeryPharmacology & PharmacyPhysiologyPsychiatryPsychologyPublic, Окружающая среда и гигиена трудаРадиология, ядерная медицина и медицинская визуализацияФизическая медицина и реабилитация Респираторная / легочная медицинаРевматологияСпортивная медицина / наукаХирургия (общая) Травматологическая хирургияТоксикологияТрансплантационная хирургияУрологияСосудистая хирургияВироло у меня нет медицинской специальности

Каковы ваши условия работы? Больница на 250 коекБольница на более 250 коекУправление престарелыми или хоспис Психиатрическое или реабилитационное учреждениеЧастная практикаГрупповая практикаКорпорация (фармацевтика, биотехнология, инженерия и т. Д.) Докторантура Университета или Медицинского факультета Магистратура или 4-летнего Академического Университета Общественный колледж Правительство Другое

Принципы

для эволюции системы учета чистой энергии и расчета тарифов

Загрузите этот документ в формате PDF

Этот документ представляет собой согласованное мнение сторонников солнечной энергии для регулирующих органов и заинтересованных сторон, рассматривающих расчет тарифов и компенсацию за распределенную солнечную генерацию, включая потенциальные альтернативы учету чистой энергии.Традиционный учет чистой энергии (NEM) — это, по сути, оплата счетов, представляющая полную розничную стоимость распределенной электроэнергии, поставляемой в систему распределения, и была критически важной политикой для оценки и обеспечения возможности распределенной генерации. По мере увеличения проникновения солнечных и других распределенных энергетических ресурсов государства и коммунальные службы начали изучать и в некоторых случаях внедрять альтернативные механизмы оплаты и компенсации.

Приведенные ниже принципы предназначены для согласования с императивом комиссий коммунальных предприятий и поставщиков энергетических услуг по поддержанию надежных и экономически эффективных услуг для всех потребителей, одновременно защищая права потребителей на производство собственной энергии таким образом, чтобы обеспечить как систему, так и общественные блага, включая охрану окружающей среды и экономическое развитие.

Они обеспечивают критерии высокого уровня для условий, при которых государства могут пожелать рассмотреть альтернативы NEM, и принципы высокого уровня для того, как должны выглядеть распределенные механизмы компенсации солнечной энергии, когда надлежащим образом рассматриваются альтернативы NEM.

В частности, статья состоит из четырех разделов:

• Основные принципы, лежащие в основе соображений при рассмотрении расчета тарифов и компенсации распределенной солнечной генерации.
• Критерии и условия рассмотрения альтернатив учету чистой энергии
• Руководящие принципы для расчета солнечной энергии и
• Руководящие принципы альтернативной компенсации

Основные принципы

^[1]

• Потребители имеют право сократить потребление электроэнергии, поставляемой из сети, за счет повышения энергоэффективности, реагирования на спрос, хранения или экологически чистой распределенной генерации. Таким образом, заказчик всегда должен получать полную розничную цену за выбор счетчиков, который сокращает потребление энергии в сети, будь то установка мер по повышению энергоэффективности или потребление электроэнергии на месте.
• Проектирование тарифов на солнечную энергию и механизмы компенсации должны поддерживать экономику потребителей при инвестировании в солнечную энергию, которые являются устойчивыми, совместимыми с полным потоком ценностей, предоставляемых системой, и справедливыми для всех заинтересованных сторон.
• Измерение чистой энергии — это проверенный механизм для стимулирования развертывания солнечной энергии, который нравится и понятен потребителям, и который предпочитается в большинстве случаев.
• Большинство исследований показали, что выгоды от распределенной солнечной генерации равны или превышают затраты для коммунальных предприятий или других потребителей, где проникновение является низким.Утверждения о том, что текущие или будущие потребители солнечной энергии переместили или перенесут затраты на других и / или создадут новые затраты, должны быть продемонстрированы достоверными, прозрачными данными, которые отражают значения, предотвращенные затраты на коммунальные услуги и результаты развертывания солнечной энергии на уровне распределения. а также коммунальные расходы по предоставлению услуги.
  • Исследование стоимости обслуживания, в котором не учитываются преимущества распределенной солнечной генерации (DSG), не может установить сдвиг в стоимости.
  • Регулирующим органам следует потребовать проведения независимого анализа затрат и выгод, прежде чем рассматривать существенные изменения в тарифах или компенсациях, основанные на утверждениях о переносе затрат.
  • Преимущества существующей распределенной солнечной энергии следует учитывать при рассмотрении любого заявленного изменения стоимости.
  • Временные рамки для анализа затрат и выгод должны соответствовать сроку службы конкретного типа активов распределенных энергоресурсов (DER), например 20–30 лет, и будем смотреть в будущее, а не снимок годичных невозвратных затрат, как это типично для случая общей ставки (GRC).
  • Регулирующие органы должны стремиться обеспечить в GRC, интегрированных ресурсных планах (IRP) и других соответствующих процедурах, что предотвращенные в будущем затраты, обнаруженные в исследованиях затрат / выгод, связанных с DSG и другими DER, фактически предотвращены (e.грамм. отмененные проекты передачи PG&E, позволяющие сэкономить 200 миллионов долларов, и проект управления спросом в Бруклин-Квинс, позволяющий избежать дорогостоящих обновлений).
  • Поскольку некоторый уровень поддающегося количественной оценке перекрестного субсидирования присущ всем структурам тарифов, особенно для больших разнообразных классов, необходимо провести независимый вывод о сдвиге стоимости материала , прежде чем регулирующие органы санкционируют существенные изменения тарифов или тарифных планов.
• Чистый учет может быть выполнен путем простой взаимозачета энергии или в сочетании с денежной компенсацией в зависимости от тарифного плана:
  • Для тарифов на жилые и небольшие коммерческие услуги без дифференциации по времени, i.е. тарифы, основанные на энергии, потребляемой в любое время, расчет энергии на основе кВтч в течение расчетного периода является хорошей политикой, особенно при низких и умеренных уровнях проникновения и в ожидании демонстрации существенного воздействия.
  • Для тарифов, дифференцированных по времени, денежная компенсация является принятой особенностью некоторых текущих структур NEM и может быть необходима для сохранения полной стоимости избыточной энергии.
• Возможности для розничных клиентов и сторонних разработчиков DSG и других DER по предоставлению дополнительных услуг (например,грамм. регулирование напряжения и частоты, поддержка VAR) следует поощрять, особенно в государствах, переходящих к модели коммунального обслуживания / регулирования, ориентированной на предоставление услуг, через доступ к рынкам и соответствующие механизмы компенсации.
• Рассмотрение создания отдельных классов тарифов для клиентов, которые решают использовать технологии DER, должно основываться на фактической демонстрации существенно различных характеристик нагрузки и стоимости с использованием общедоступных фактических данных и, как правило, не одобряться как потенциально дискриминационные.

Критерии и условия рассмотрения альтернатив учету чистой энергии

• Уровень проникновения должен быть ведущим пороговым критерием для рассмотрения альтернатив NEM.
• Клиенты, установившие солнечную батарею под сетевым счетчиком, должны получить отказ в течение разумного периода времени. У клиентов есть разумные основания полагать, что структура тарифов (в отличие от самих тарифов) кардинально не изменится. Постепенность — важный принцип построения ставок, и постепенное внедрение любой новой методологии компенсации должно быть обеспечено в конце периода дедушки.
• Процесс: Ранний, то есть до судебного разбирательства, сбор и анализ данных под руководством Государственной комиссии может предоставить возможности для сотрудничества в целях разработки фактической основы для будущих изменений в тарифных планах, компенсациях и других механизмах.
• Простота, постепенность и предсказуемость: Простота механизма компенсации NEM облегчает принятие клиентами распределенной солнечной энергии. Любой будущий дизайн должен учитывать потребности клиентов в простоте, и любые изменения должны применяться постепенно и предсказуемо.
• Следует рассмотреть возможность теневого выставления счетов и добровольных пилотных программ для анализа возможностей увеличения преимуществ, которые системы с чистым счетчиком обеспечивают для сети, и для оценки фактического воздействия предлагаемых изменений (например, пилотные программы по времени использования (TOU)) до внесения существенных обязательных изменений в компенсацию или структуру тарифов.
• Для клиентов с низким и средним доходом (LMI) должны действовать полисы безопасного удержания.
В большинстве штатов нетто по импорту и экспорту NEM
• , как правило, производится ежемесячно, а корректировка корректируется ежегодно.Более детализированная сетка обычно снижает экономику потребителей солнечной энергии, но может быть заслуживающим внимания при повышении уровня проникновения или в сочетании с развертыванием других DER, таких как накопители.

Руководящие принципы для расчета солнечного расхода

• Дизайн тарифов должен быть направлен на то, чтобы посылать клиентам четкие ценовые сигналы, которые поощряют устойчивые и рентабельные инвестиции в солнечные и дополнительные технологии.
• Проекты тарифов не должны создавать препятствий для развертывания распределенной солнечной генерации или технологий DER, кроме солнечной.
• Проекты тарифов, которые обеспечивают большие стимулы для развертывания технологии DER (например, более круто инвертированные скорости блоков), могут быть рассмотрены для поощрения скорейшего внедрения технологий эффективности, распределенной генерации и хранения.
• Проекты тарифов, которые подчеркивают временную причинно-следственную связь (изменяющиеся во времени, критические пиковые цены и критические пиковые скидки), как правило, согласуются с развертыванием солнечной энергии и могут быть весьма выгодны как для клиента, так и для системы, когда солнечная энергия интегрирована с DER, такими как хранилище или реакция спроса .
• Тарифные планы, которые подчеркивают более высокие фиксированные (например, для клиентов, услуг и объектов или базовых услуг) сборы, чем это необходимо для возмещения затрат, строго связанных с потребителями, таких как прекращение обслуживания, выставление счетов и измерение, или квазификсированные (например, обязательные для населения) сборы, делают не отражают причинно-следственную связь с затратами, непропорционально сказываются на потребителях с низким и средним доходом и не должны поощряться.
• При нормативном рассмотрении альтернативных тарифных планов следует учитывать их влияние на потребителей с низкими доходами; е.грамм. Предложения коммунальных предприятий с фиксированной или квази-фиксированной оплатой обычно делают солнечные технологии и энергоэффективные технологии еще более недоступными для клиентов LMI.
• Любое рассмотрение резервных, резервных или других дополнительных сборов для потребителей солнечной энергии должно (1) соответствовать требованиям PURPA, (2) основываться на способности потребителя контролировать собственное производство, как при использовании обычных ископаемых ресурсов (например, дизельного топлива или природного газа). ), и (3) отражают вероятность недоступности генерации клиентов при разработке любых тарифов.

Руководящие принципы альтернативной компенсации

Справедливая стоимость компенсации за солнечную энергию (или «накопленную выгоду») может рассматриваться для экспорта распределенной солнечной генерации при более высоких уровнях проникновения. Такое значение следует определять с учетом как краткосрочных, так и долгосрочных (срок службы системы) выгод от распределенной солнечной генерации.

Подходы к компенсации «Купить все / Продать все» (BA / SA или «VOST») должны быть выбраны розничным покупателем, т.е.е. VOST не должен быть единственным вариантом для клиентов. Критические факторы, влияющие на экономику системы и возможность финансирования, включают частоту и влияние будущих изменений ценностного предложения. Кроме того, необходимо учитывать влияние на потребителей отсутствия энергетического хеджирования (солнечная энергия, генерируемая потребителями, не компенсирует энергию, поставляемую потребителем коммунальными предприятиями).

Альтернативные методы компенсации должны учитывать эффективность интеграции солнечной энергии с другими формами МЭД (например,грамм. хранилище) в сети будущего, гарантируя, что не будут созданы препятствия для новых технологий.

Специальные надбавки к солнечной энергии, такие как плата за установленную мощность, носят дискриминационный характер, обычно не подкрепляются фактами и препятствуют экономике распределенных систем солнечной генерации.

---

[1] Критерии и принципы в данном документе не делают различия между регулируемым и реструктурированным состояниями. Однако при разработке тарифов, методах распределения затрат, предотвращении затрат и анализе затрат / выгод необходимо учитывать, является ли коммунальное предприятие только распределительным или вертикально интегрированным.

Основы интеллектуального учета — Счетчики кВтч и кВАр — EIT | Инженерный технологический институт: EIT

Счетчик, который регистрирует энергию в ватт-часах или киловатт-часах, называется ватт-часами (счетчиками киловатт-часов). Одним из наиболее важных требований к счетчику энергии является то, что он должен показывать заданное количество энергии, пропорциональное мощности и времени.

Электролитический счетчик ватт-часов

Рисунок 1.2

Электролитический счетчик ватт-часов

На рисунке 1.2 показана схема электролитического ватт-счетчика. Используются следующие сокращения:

• A: ртутный анод
• B: стеклянный забор
• C: Катод
• D: отрицательная клемма
• E: положительная клемма
• K: шунт
• H: последовательно компенсирующее сопротивление с трубкой.

Электролитический счетчик ватт-часов в основном используется для измерения энергии постоянного тока, хотя его можно адаптировать с помощью металлической выпрямительной цепи и трансформатора тока для работы в качестве цепи переменного тока для измерения киловольт-ампер-часов.

Рабочий ток проходит через раствор, вызывая электролитическое действие. Это дает отложение ртути или высвобождает газ пропорционально количеству кулонов или ампер-часов, прошедших через счетчик, в зависимости от типа счетчика.

Предположим, что напряжение питания счетчика остается постоянным. Счетчик можно откалибровать в киловатт-часах; в противном случае он калибруется в ампер-часах. Корпус электролитического ваттметра включает в себя большое количество стекла.Следовательно, это требует довольно частого осмотра; однако эти счетчики недороги в производстве.

Часовой счетчик ватт-часов

На рисунке 1.3 показано устройство часового ватт-счетчика.

Рисунок 1.3 Часы Ватт-счетчик

На рисунке 1.3 показаны два маятника, на нижних концах которых расположены две одинаковые круглые катушки C1 и C2. Маятники постоянно приводятся в движение часовым механизмом. Катушки C1 и C2 соединены последовательно друг с другом и имеют высокое сопротивление.По ним протекает ток, пропорциональный линейному напряжению. C3 и C4 — две токовые катушки, расположенные под маятниками, которые соединены последовательно с линией и намотаны таким образом, что их магнитные поля имеют противоположное направление.

В отсутствие тока маятники качаются с той же скоростью, но когда ток течет через C3 и C4, одна из этих катушек оказывает ускоряющее усилие на один маятник, а другая катушка оказывает тормозящее усилие на другой маятник. Результирующая разница в периоде колебания двух маятников устроена так, чтобы показывать показания циферблатного регистра пропорционально энергии, проходящей через счетчик.

Этот измеритель подходит для измерения энергии как переменного, так и постоянного тока. Он сравнительно свободен от температурных ошибок и полей рассеяния.

Счетчик ватт-часов двигателя

Счетчик ватт-часов двигателя делится на две категории

• Для измерения энергии постоянного тока
• Для измерения энергии переменного тока

Категория для измерения энергии переменного тока далее подразделяется на однофазную и многофазные счетчики ватт-часов.

Рисунок 1.4 Классификация моторных ваттметров

Моторные ватт-счетчики, которые используются для измерения энергии переменного тока, также называются индукционными ватт-счетчиками.

Рисунок 1.5 Ватт-счетчик двигателя для измерения энергии постоянного тока

Ватт-счетчик двигателя для измерения энергии постоянного тока, как показано на рисунке 1.5, по существу состоит из небольшого двигателя, который снабжен магнитным механизмом отключения .

Катушки возбуждения этого измерителя состоят из нескольких витков толстого медного провода, по которому проходит измеряемый ток, так что напряженность поля прямо пропорциональна току нагрузки.

Ниже приведены три основные части счетчика двигателя для измерения энергии постоянного тока:

• Вращающийся элемент
• Система отключения
• Часы или циферблатный регистр

Вращающийся элемент приводится в движение со скоростью, пропорциональной энергии или, в некоторых случаях количество электричества, проходящего через приводную систему. Система торможения обеспечивает пропорциональность между энергией и скоростью. Он обеспечивает управляющее действие, пропорциональное скорости роторного элемента.

Однофазный индукционный счетчик ватт-часов

Индукционные счетчики просты по конструкции, обеспечивают высокое соотношение крутящего момента к массе и относительно недороги. По этой причине индукционные счетчики повсеместно используются для измерения энергии переменного тока. На рисунке 1.6 показана схема однофазного индукционного ваттметра.

Рисунок 1.6 Однофазный индукционный ваттметр для измерения энергии переменного тока

Имеются два полюса тока 2 и 4, которые смещены относительно полюса напряжения 3.Когда коэффициент мощности равен единице, поток фi от токовых катушек находится в фазе как с напряжением v, так и с током i. Поток от катушки напряжения фv. Это фv находится в квадратуре (фазовый сдвиг на 90º) относительно фi. Это показано на рисунке 1.7.

Рисунок 1.7 Фазовая диаграмма

Мгновенный a:

В этот момент времени как ток I, так и поток тока фi максимальны, напряжение v максимальное, а напряжение фv минимальное.Пути потока через диск: от 2 до 1, от 2 до 3, от 3 до 4 и от 5 до 4.

Мгновенное b:

В этот момент времени как ток i, так и поток тока фi равны минимум, но напряжение v минимально, а поток напряжения фv максимален.

Мгновенное c:

В этот момент времени как ток i, так и поток тока фi максимальны, а поток напряжения фv минимален. Пути потока через диски слева направо. Это вызывает образование вихревых токов в диске.

Реакция между вихревыми токами и полем имеет тенденцию перемещать диск в направлении поля. При загрузке диск непрерывно вращается. Это вызывает в нем ЭДС (электромагнитную силу) динамически, поскольку она пересекает поток между полюсами, в дополнение к статически индуцированным ЭДС из-за переменного потока в этих полюсах.

Крутящий момент создается за счет динамически индуцируемых вихревых токов в диске. Этот крутящий момент незначителен по сравнению с рабочим крутящим моментом, создаваемым статически индуцированными токами.

Пренебрегая эффектом трения в измерителе и предполагая, что активный поток от полюса напряжения отстает на 90º от приложенного напряжения, рабочий или приводной крутящий момент Td становится пропорциональным мощности в цепи, т.е.

Tr — это замедление крутящего момента из-за вихревых токов пропорционально скорости вращения N диска, т.е.

Для достижения установившейся скорости диска Td должно быть равно Tr; следовательно, мы можем написать

Это означает, что скорость вращения диска пропорциональна мощности.Общее количество оборотов, N _T , за интервал времени T определяется как:

Это уравнение показывает, что общее количество оборотов пропорционально общей подводимой энергии.

Многофазный индукционный ватт-счетчик

Многофазная энергия может быть измерена несколькими однофазными цепями, составляющими многофазную цепь.

Энергия, передаваемая по многофазной цепи, — это полная энергия, передаваемая по каждой эквивалентной однофазной цепи.Многофазную энергию можно измерить, подключив однофазный счетчик ватт-часов к каждой фазе и затем суммируя показания отдельных счетчиков. Это нецелесообразно с коммерческой точки зрения, потому что:

• для этого требуется слишком много счетчиков;
• для считывания показаний счетчиков требуется гораздо больше времени; и
• умножает вероятность ошибок как при считывании, так и при подсчете счетчиков.

Электротехническая промышленность разработала многофазные счетчики ватт-часов.

Многофазный счетчик ватт-часов представляет собой комбинацию статоров однофазных ватт-часов, которые приводят в движение ротор со скоростью, пропорциональной общей мощности в цепи.Счетчик состоит из многостаторного двигателя, средств для уравновешивания крутящих моментов всех статоров, магнитной системы замедления, регистра и компенсирующих устройств. Эти компоненты собраны на раме и смонтированы на основании.

Принцип работы многофазных счетчиков ватт-часов, имеющих любое количество статоров, такой же, как и у однофазных счетчиков ватт-часов. Крутящий момент на каждом статоре возникает в результате тока в одном наборе электромагнитных катушек и вихревых токов, индуцированных в диске или дисках током в другом наборе катушек.Вращающие моменты нескольких статоров объединяются, чтобы получить результирующий крутящий момент, пропорциональный общей мощности.

Поскольку одни и те же правила применяются к измерению как многофазной энергии, так и многофазной мощности, основные части однофазных ватт-счетчиков могут быть объединены для измерения многофазной энергии, так же, как компоненты однофазных ваттметров объединены для многофазного питания. измерение. Теорема Блонделя применима к измерению энергии точно так же, как и к измерению мощности. Многофазный счетчик ватт-часов построен с количеством элементов, необходимых для удовлетворения теоремы Блонделя.

Рисунок 1.8 Многофазный индукционный ваттметр

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР | Знание потока

Есть один важный момент при использовании электромагнитных расходомеров. Поскольку электромагнитные расходомеры основаны на Согласно законам электромагнитной индукции, проводящие жидкости — единственные жидкости, поток которых может быть обнаружен. Будь то проводящая жидкость или нет определяется наличием электропроводности.Итак, что такое электрическая проводимость?

Электропроводность обычно представляет собой величину, которая выражает легкость прохождения электричества. Противоположное числовое значение — удельное сопротивление, который выражает уровень сложности прохождения электричества. В качестве единиц измерения в основном используется См / см (сименс на сантиметр). Чтобы определить насколько легко будет течь электричество, электроды размером 1 см² располагаются на расстоянии 1 см друг от друга. Использование водопроводной воды при 100–200 мкСм / см, минеральной воды при 500 мкСм / см или более и чистой воды при 0.1 мкСм / см или меньше в качестве образцов, мы может предоставить примеры фактически измеренной электропроводности.

Для расчета электропроводности необходимо, чтобы такие условия, как площадь электродов и расстояние между электроды, правильно рассчитаны. Из-за этого рассчитать довольно сложно. Как общий способ подтверждения электрического Для измерения электропроводности можно использовать измеритель электропроводности (50–1000 долларов США).

ПОЧЕМУ ВОДА ПРОВОДИТ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО?

H ₂ O сам по себе является стабильной молекулой и не проводит электричество.Итак, почему электричество течет в воде? Секрет в том, что отсутствие или наличие примесей в воде определяет ее способность проводить электричество.

Помимо H ₂ O (молекулы воды), существуют Ca ₂ + (ионы кальция) и Mg ₂ + (ионы магния) в воде. Термины жесткая вода и мягкая вода определяются количеством ионов. содержится в данном количестве воды. Поскольку эти ионы проводят электричество в воде, водопроводной воде, грунтовых водах и других ионах богатые воды обладают свойством проводить электричество.Кроме того, поскольку чистая вода содержит только H ₂ O и не содержит примесей, не может проводить электричество.

БЫСТРАЯ ТЕХНИКА

Если вы просто хотите подтвердить наличие или отсутствие электропроводности, можно использовать стандартный мультиметр. Переведите тестер в режим измерения сопротивления. значения и поместите оба зонда в жидкость. Если стрелка тестера хоть немного сдвинется в сторону нуля это показывает, что электричество течет.* И наоборот, если игла не сдвинуться с ∞ вообще, значит, электропроводность отсутствует. Можно судить, что обнаружение с электромагнитным расходомером невозможно.

* В качестве меры предосторожности требуется подтверждение с помощью измерителя электропроводности. .