Счетчик электроэнергии индукционный: Особенности устройства индукционного счетчика электроэнергии

Содержание

Принцип работы индукционных и электронных счетчиков электроэнергии.

Счетчик электроэнергии — это прибор, который фиксирует количество используемой электроэнергии постоянного или переменного тока. Общепринятой единицей измерения являются кВт/часы. Счетчики устанавливают там, где использование электричества происходит легально. Их выпускают для однофазных или трехфазных сетей. Устройства бывают индукционные, электродинамические, а также электронные.

 

 

В динамическом устройстве используется сила магнитного поля пары катушек. Одна обмотка зафиксирована и находится в неподвижном состоянии. Вторая катушка, расположенная рядом с первой, вращается вокруг своего центра. Вращение осуществляется благодаря магнитному потоку, получаемому в результате прохождения тока по проводникам. Данные вращения считываются специальным механизмом и выводятся на табло прибора.

 

 Классическое индукционное устройство работает таким образом. Когда через прибор проходит ток, начинает крутиться установленный в нем плоский диск. В это же время специальный механизм считает обороты диска и выдает текущее значение на переднюю панель устройства. То есть крутящееся колесо фиксирует количество используемой мощности. Чем быстрее оно крутится, тем больше энергии потребляется.

 

Электронные счетчики электроэнергии

 

Не так давно появилось новое поколение учетных приборов, которые сразу получили огромную популярность. Это электронные считывающие устройства. Производятся они как для однофазных, так и для трехфазных сетей. Приборы рассчитаны на электрические сети переменного тока, имеющего частоту колебания напряжения 50 Гц. В них установлены жидкокристаллические дисплеи, показывающие текущую мощность, которая используется потребителем в данный момент времени.

 

 

Кроме того, в приборе отражается дата, а также указывается время наблюдения.

На случай, когда сеть обесточена, счетчик снабжен литиевым аккумулятором, который обеспечивает сохранность данных, определенных таймером. Благодаря такой технологии ни одно из предыдущих значений не будет потеряно.

 

Производимые электронные устройства по своим размерам идентичны динамическим и индукционным приборам. Кроме учета всей использованной электроэнергии в прошлом, прибор дает возможность наблюдать за расходом электричества в любой заданный промежуток времени и планировать финансовые расходы на будущее. Многофункциональность счетчика позволяет работать с несколькими группами тарифов, дифференцируя каждую расценку по времени, а также делать расчеты по целому ряду различных показателей.   

 

Классификация и типы счетчиков электроэнергии

Счетчики электрической энергии можно классифицировать по следующим принципам:

1. По принципу действия:

  • индукционные
  • электронные (статические)

2. По классу точности счетчики:

  • рабочие
  • образцовые

Класс точности счетчика – это его наибольшая допустимая относительная погрешность, выраженная в процентах.

В соответствии с ГОСТ Р 52320-2005, ГОСТ Р 52321-2005, ГОСТ Р 52322-2005, ГОСТ Р 52323-2005, счетчики активной энергии должны изготавливаются классов точности 0,2S; 0,2; 0,5S; 0,5; 1,0; 2,0 счетчики реактивной энергии — классов точности 0,5; 1,0; 2,0 (ГОСТ Р 5242520-05).

3. По подключению в электрические сети:

  • однофазные (1ф 2Пр однофазный двухпроводный)
  • трехфазные – трехпроводные (3ф 3Пр трехфазный трехпроводной)
  • трехфазные – четырехпроводные (3ф 4Пр трехфазный четырехпроводной)

4. По количеству измерительных элементов:

  • одноэлементные (для однофазных сетей (1ф 2Пр))
  • двухэлементные (для 3-х фазных сетей с равномерной нагр (3ф 3Пр))
  • трехэлементные (для трехфазных сетей (3ф 4Пр))

5. По принципу включения в электрические цепи:

  • прямого включения счетчика
  • трансформаторного включения счетчика:
  • подключения счетчика к трехфазной 4-проводной сети с помощью трех трансформаторов напряжения и трех трансформаторов тока
  • подключения счетчика к трехфазной 3-проводной сети с помощью трех трансформаторов напряжения и двух трансформаторов тока
  • подключения счетчика к трехфазной 3-проводной сети с помощью двух трансформаторов напряжения и двух трансформаторов тока

Энергетическое обследование • Программа энергосбережения • Консультация

6. По конструкции:

  • простые
  • многофункциональные

7. По количеству тарифов:

  • однотарифные
  • многотарифные

8. По видам измеряемой энергии и мощности:

  • активной электроэнергии (мощности)
  • реактивной электроэнергии (мощности)
  • активно-реактивной электроэнергии (мощности)

Активная мощность для 1-фазного счетчика, Вт: PА1ф2 = UфICosφ

Активная мощность для 3-фазного двухэлементного счетчика, включенного в 3-х проводную сеть, Вт: PА3ф3Пр = UАВIАCosφ1(UАВIА )+ UСВIСCosφ2(UСВIС)

Активная мощность для 3-фазного трехэлементного счетчика, включенного в 4-х проводную сеть, Вт: P3ф4Пр = UАIАCosφ1(UАIА) + UвIвCosφ2(UвIв) + UсIсCosφ3(UсIс)

Типы счетчиков:

Электромеханический счетчик – счетчик, в котором токи, протекающие в неподвижных катушках, взаимодействуют с токами, индуцируемыми в подвижном элементе, что приводит его в движение, при котором число оборотов пропорционально измеряемой энергии.

Например:

Однофазный электросчетчик СО-505, класс точности 2,0. Однофазный электросчетчик СО-1, класс точности 2,5.
Трехфазный электросчетчик СА3У-И670, класс точности 2,0. Электросчетчик СР4У-И673, класс точности 2,0.

Статический счетчик– счетчик, в котором ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой энергии.

На пример, однофазный электросчетчик Меркурий 201 или Меркурий 200.02, класс точности – 2,0. Или терхфазный электросчетчик Меркурий 230А, класс точности 1,0. Трехфазный электросчетчик АЛЬФА А1R, класс точности 0,5S.

Многотарифный счетчик – счетчик электрической энергии, снабженный набором счетных механизмов, каждый из которых работает в установленные интервалы времени, соответствующие различным тарифам.

Эталонный счетчик – счетчик, предназначенный для передачи размера единицы электрической энергии, специально спроектированный и используемый для получения наивысшей точности и стабильности в контролируемых условиях.

Основные понятия, термины и определения

Счетный механизм (отсчетное устройство): Часть счетчика, которая позволяет определить измеренное значение величины.

Отсчетное устройство может быть механическим, электромеханическим или электронным устройством, содержащим как запоминающее устройство, так и дисплей, которые хранят или отображают информацию.

Измерительный элемент – часть счетчика, создающая выходные сигналы, пропорциональные измеряемой энергии.

Цепь тока: Внутренние соединения счетчика и часть измерительного элемента, по которым протекает ток цепи, к которой подключен счетчик.

Энергоаудит • Энергетический паспорт • Программа энергосбережения

Цепь напряжения: Внутренние соединения счетчика, часть измерительного элемента и, в случае статических счетчиков, часть источника питания, питаемые напряжением цепи, к которой подключен счетчик.

Электросчетчик непосредственного включения (или прямого включения): Как правило 3-х фазный электросчетчик, включаемый в 4-х проводную сеть, напряжением 380/220В, без использования измерительных трансформаторов тока и напряжения.

Трансформаторный счетчик – счетчик, предназначенный для включения через измерительные трансформаторы напряжения (ТН) и тока (ТТ) с заранее заданными коэффициентами трансформации.

Показания счетчика должны соответствовать значению энергии, прошедшей через первичную цепь измерительных трансформаторов.

Основные понятия учета электроэнергии

Коммерческий учет электроэнергии – учет электроэнергии для денежного расчета за нее

Технический учет электроэнергии – учет для контроля расхода электроэнергии внутри электростанций, подстанций, предприятий,  для расчета и анализа потерь электроэнергии в электрических сетях, а также для учета расхода электроэнергии на производственные нужды.

Счетчики, устанавливаемые для расчетного учета, называются расчетными счетчиками.

Счетчики, устанавливаемые для технического учета, называются счетчиками технического учета.

Счетчики, учитывающие активную электроэнергию, называются счетчиками активной энергии.

Счетчики, учитывающие реактивную электроэнергию за учетный период, называются

счетчиками реактивной энергии.

Средство измерений – техническое устройство, предназначенное для измерений.

Измерительный комплекс средств учета электроэнергии  – совокупность устройств одного присоединения, предназначенных для измерения и учета электроэнергии: трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, счетчики электрической энергии, линии связи.

Стартовый ток (чувствительность) – наименьшее значение тока, при котором начинается непрерывная регистрация показаний

Базовый ток – значение тока, являющееся исходным для установления требований к счетчику с непосредственным включением

Номинальный ток – значение тока, являющееся исходным для установления требований к счетчику, работающему от трансформатора

Максимальный ток

– наибольшее значение тока, при котором счетчик удовлетворяет требованиям точности, установленным в стандарте ГОСТ Р 52320-2005.

Номинальное напряжение – значение напряжения, являющееся исходным при установлении требований к счетчику.

Технические требования к электросчетчикам

Общие требования:

  • Класс точности не хуже 0,5S
  • Соответствие требованиям ГОСТ Р (52320-2005,  52323-2005, 52425-2005)
  • Наличие сертификата об утверждении типа

Функциональные требования:

  • Измерение и учет активной и реактивной электроэнергии (непрерывный нарастающий итог), мощности в одном или двух направлениях (интервальные 30-и минутные приращения электроэнергии)
  • Хранение результатов измерений (профили нагрузки – не менее 35 суток) и информации о состоянии средств измерений
  • Наличие энергонезависимых часов, обеспечивающих ведение даты и времени (точность хода не хуже ±5,0 секунды в сутки с внешней синхронизацией, работающей в составе СОЕВ)
  • Ведение автоматической коррекции времени
  • Ведение автоматической самодиагностики с формированием обобщенного сигнала  в «Журнале событий»
  • Защиту от несанкционированного доступа к информации и программному обеспечению
  • Предоставление доступа к измеренным значениям параметров и «Журналам событий» со стороны УСПД или ИВК ЦСОД

В «Журнале событий» должны фиксироваться время и дата наступления следующих событий:

  • попытки несанкционированного доступа
  • факты связи со счетчиком, приведших к каким-либо изменениям данных
  • изменение текущих значений времени и даты при синхронизации времени
  • отклонение тока и напряжения в измерительных цепях от заданных пределов
  • отсутствие напряжения при наличии тока в измерительных цепях
  • перерывы питания

– Счетчик должен обеспечивать работоспособность в диапазоне температур, определенными условиями эксплуатации. (-40.. +550С)

– Средняя наработка на отказ не менее 35000 часов

– Межповерочный интервал – не менее 8 лет

Вас может заинтересовать:

Выбор электросчетчика: индукционный или электрический?

Нашу современную жизнь невозможно себе представить без электричества. А количество потребленного электричества необходимо измерять, чтобы выполнять его оплату. Для этого необходим такой прибор, как электросчетчик.

Любой из потребителей электрической энергии, будь то квартира или завод, занимающий площадь в десятки гектар, должен иметь приборы учета электроэнергии. И для разных абонентов нужны разные электросчетчики.

Как их правильно выбрать электросчетчик (индукционный или электрический)?

В зависимости от принципа работы электросчетчики бывают индукционными и электронными. Особенность индукционных счетчиков– наличие вращающегося диска, связанного со счетным механизмом. Этот механизм подсчитывает количество оборотов диска, вращающегося тем быстрее, чем больший ток протекает через счетчик. Также на скорость вращения диска влияет и величина напряжения в сети.

Рекомендуем ознакомиться со следующими похожими статьями по электрическим счетчикам:

Индукционные счетчики считаются более долговечными, срок их службы — до 15 лет.

Индукционный счетчик

Электронные счетчики также измеряют ток и напряжение в сети, но в них измерение производит электронная схема, и показания выводятся на жидкокристаллический дисплей. Достоинствами этих счетчиков является простота снятия показаний, небольшие размеры, а также ведение учета по нескольким различным тарифам.

Электронный счетчик

Все счетчики имеют такой показатель, как класс точности. Он характеризует, с какой погрешностью счетчик будет измерять количество потребленной электроэнергии. Для бытовых целей обычно достаточно счетчика с классом точности 2.

Счетчики бывают однофазными и трехфазными. Трехфазный счетчик понадобится в том случае, если питание потребителя производится от трехфазной сети.

Нередко приходится сталкиваться с выбором количества тарифов счетчика. Многотарифный счетчик считает отдельно электроэнергию, потребленную в дневное, и отдельно — в ночное время суток. Цена за электроэнергию по ночному тарифу ниже, чем по дневному. Это сделано для переноса части нагрузки электросети на время, когда она и так минимальна. Двухтарифный счетчик позволит Вам экономить только тогда, когда Вы сможете, к примеру, стирать и пользоваться посудомоечной машиной преимущественно в ночное время.

Поскольку многотарифные счетчики являются более сложными устройствами, то их недостатком является сравнительно меньшая надежность, чем у обычных.

При покупке счетчика следует учитывать максимальный ток, который будет измерять прибор. При потребляемой мощности до 15кВт следует выбрать счетчик с током до 50А. Но, если ток ожидается большей величины, то нужно выбрать счетчик на 100А. Однако необоснованно повышать этот параметр не стоит, так как к вам могут возникнуть претензии у энергосбытовой компании. Также рекомендуется согласовать в этой компании марку выбранного вами для покупки счетчика.

Следует обратить внимание на температурный диапазон, в котором может работать выбранный счетчик. Если его эксплуатация планируется при отрицательных температурах, нужно заранее выяснить, рассчитан ли он на работу в таких условиях.

При покупке счетчика убедитесь в соответствии заводского номера прибора, указанному в паспорте, номеру, нанесенному на шкалу счетчика. Также в паспорте должна быть проставлена дата выпуска прибора. Проверьте наличие и качество пломб на корпусе счетчика.

Соблюдение этих требований позволит вам без проблем зарегистрировать счетчик в энергосбытовой компании. Вам не зарегистрируют однофазный счетчик, с момента выпуска которого прошло более двух лет, или трехфазный старше одного года.

При покупке счетчика следует уделить внимание способу его крепления. Счетчики могут закрепляться либо тремя винтами, либо устанавливаться на DIN-рейку.

В паспорте любого счетчика указывается периодичность, с которой прибор должен проходить метрологическую поверку. Обычно этот срок составляет 8-16 лет, а у трехфазных счетчиков может быть 6-8 лет. После истечения этого срока счетчик будет необходимо отправить для поверки в специализированную организацию, или приобрести новый.

Это – практически все, о чем необходимо знать при выборе электросчетчиков. Теперь вы можете самостоятельно оценить, какой из них вам потребуется.

Оцените качество статьи:

Однофазный счетчик электроэнергии: подключение, принцип работы, выбор

Частные потребители и промышленные предприятия обязаны обеспечивать постоянный учет электрической энергии, использованной для питания электрооборудования. В зависимости от количества фазных проводников, подключаемых к прибору учета электрической энергии все модели подразделяются на однофазные и трехфазные. В данной статье мы рассмотрим однофазный счетчик электроэнергии, как один из видов расчетных электрических приборов.

Принцип работы

За счет постоянного совершенствования технологий совершенствуются и счетчики электроэнергии. Все однофазные модели представленные на современном рынке подразделяются на индукционные и электронные.

Рис. 1. Индукционный и электронный электросчетчик

Первый вариант является первопроходцем в системе учета электрической энергии, несмотря на их простоту и доступность, электронные электросчетчики постепенно вытесняют их за счет высокой точности и расширенной функциональности.

Индукционные счетчики электроэнергии

Индукционные счетчики электроэнергии обладают простой и понятной конструкцией, на примере которой относительно легко разобраться с устройством и принципом действия простейшего электросчетчика.

Рис. 2. Устройство индукционного счетчика электроэнергии

Конструктивно данная модель состоит из:

  • Токовой обмотки – представляет собой катушку индуктивности, включаемую в цепь последовательно нагрузке. Предназначена для измерения величины тока, потребляемого нагрузкой, изготавливается из проволоки большого сечения из нескольких витков.
  • Обмотки напряжения – также представлена катушкой индуктивности, но подключенной параллельно по отношению к токовой обмотке. Изготавливается из тонкой проволоки  и укладывается большим количеством витков, применяется для измерения величины напряжения.
  • Алюминиевый диск – элемент счетчика электроэнергии, предназначенный для преобразования электромагнитного усилия в механическую работу. Устанавливается на ось для вращения по направлению усилий электромагнитного поля катушек индуктивности.
  • Счетный механизм – преобразует количество оборотов алюминиевого диска в цифровое отображение результатов измерения мощности. Состоит из механического циферблата шестеренчатого типа.
  • Постоянный магнит – применяется для сглаживания механических колебаний подвижного диска. Создает постоянный магнитный поток и обеспечивает плавность хода.

Принцип действия индукционного счетчика электроэнергии заключается в том, что при подключении в электрическую цепь на обмотку напряжения подается действующее номинальное напряжение. В случае подключения нагрузки к выводам электросчетчика через токовую катушку будет протекать определенная величина тока.  При взаимодействии двух электромагнитных полей в алюминиевом диске начнут наводиться вихревые токи, что создаст его собственное электромагнитное поле. Механическое усилие от диска через систему шестеренок передастся счетному механизму.

Величина ЭДС, наводимая обмоткой тока и напряжения вступает во взаимодействие с собственным полем подвижного элемента, которое генерируется за счет вихревых токов. Мера данного взаимодействия и определяет скорость вращения алюминиевого диска. Чем больше сила тока, протекающего через токовую катушку, тем больше результат геометрического произведения напряжения и тока.

Рис. 3. Геометрическое вычисление мощности счетчиком электроэнергии

Результирующее значение мощности  будет быстрее вращать диск, что приведет к ускорению начисления показаний счетчика электроэнергии.

Электронные счетчики электроэнергии

С развитием и совершенствованием технических средств произошла модернизация классических индукционных электросчетчиков. Изначально выпускались гибридные электронно-механические модели, но со временем электроника все более и более вытесняла подвижные части. Конструктивно современная электронная модель счетчика электроэнергии состоит из:

Рис. 4. Устройство электронного счетчика электроэнергии
  • Датчика тока – измеряет величину электрического тока, протекающего через счетчик электроэнергии;
  • Датчика напряжения – предназначен для измерения разности потенциалов, приложенной к зажимам счетчика;
  • Электронного преобразователя – осуществляет подсчет мощности, пропускаемой через счетчик электроэнергии;
  • Микроконтроллера – передает показания на дисплей и в блок памяти, может извлекать данные, обрабатывать их и передавать по каналам связи;
  • Дисплея – предназначен для вывода данных опроса со счетчика электроэнергии, может переключать информацию в многотарифных моделях;
  • Блока ОЗУ и ПЗУ – оперативная и долговременная память, предназначенная для хранения и обработки информации.

Принцип действия электронного счетчика электроэнергии основан на измерении силы тока и величины напряжения приложенного к подключенной нагрузке. Фиксация показаний осуществляется за счет датчиков и передается на электронный преобразователь, который рассчитывает величину мощности и преобразует единицу измеряемой величины в счетный импульс. Сигнал с преобразователя передается на микроконтроллер, который, в зависимости от установленной программы срабатывания, выдает на дисплей необходимые параметры электрической цепи. Помимо трансляции текущих показаний на дисплей, микроконтроллер записывает информацию в блок памяти, и извлекать ее в случае необходимости.

Плюсы и минусы

Однофазные электросчетчики применяются для учета электроэнергии, однако каждый вид прибора учета обладает своими преимуществами и недостатками. Поэтому по порядку рассмотрим плюсы и минусы для каждого из них.

Индукционные счетчики электроэнергии обладают такими плюсами:

  • Простая конструкция и меньшая себестоимость;
  • Доступная система работы, позволяющая даже неискушенному в электрике потребителю определить расход электроэнергии;
  • Такие счетчики электроэнергии куда более устойчивы к скачкам напряжения и низкому качеству электрической энергии в отечественных цепях;
  • Более длительный срок эксплуатации.

К существенным недостаткам индукционных моделей следует отнести их большие габариты и уязвимость перед простейшими способами хищения электроэнергии. Со временем начинают проявляться сбои в работе, часто потребители сталкиваются с явлением самохода.

Электронные счетчики электроэнергии однофазного типа характеризуются такими преимуществами:

  • Меньшие габариты, в сравнении с индукционными моделями;
  • Отсутствуют вращающиеся части, что увеличивает износостойкость и позволяет реже производить поверку счетчика электроэнергии;
  • Могут реализовывать многотарифный учет потребляемой электроэнергии, в некоторых моделях присутствует функция дистанционного автоматического опрашивания;
  • Позволяет фиксировать как активную, так и реактивную составляющую, определят максимум и минимум загрузки за сутки, неделю, месяц;
  • Обладают более высоким классом точности.

К недостаткам электронных моделей следует отнести высокую стоимость, их довольно трудно  отремонтировать из-за сложной схемы и необходимости последующей настройки в лабораторных условиях. Также они крайне восприимчивы к качеству электроэнергии протекающей через них.

Нюансы установки и схема подключения

Установка и последующее подключение однофазного счетчика электроэнергии не представляют особых трудностей, поэтому данную процедуру по силам выполнить самостоятельно. Но, в то же время, важно соблюдать основные правила и требования для обеспечения вашей безопасности и функциональности системы.

Важно заметить, что подключение однофазного счетчика электроэнергии должно производиться в строгом соответствии со схемой подключения. Правильность выполненной операции проверяется контролером при приеме точки учета электроэнергии:

Рис. 5. Схема подключения однофазного счетчика электроэнергии

Как видите на рисунке, зажимы 1 и 3 предназначены для подключения фазного проводника, а зажимы 4 и 6 для подсоединения нейтрального проводника. Такой принцип оговаривается инструкцией завода изготовителя, поэтому перед началом подключения однофазного электросчетчика необходимо ознакомиться с его техническими параметрами. Чтобы фазный и нейтральный проводник подключались строго к предназначенным для этого зажимам.

Также при подключении важно соблюдать следующие нюансы:

  • Любая замена или установка нового счетчика электрической энергии должна согласовываться с энергоснабжающей компанией, иначе вас могут отключить с последующим наложением штрафа.
  • Высота размещения счетчика электрической энергии должна составлять от 0,8 до 1,7м над уровнем пола в соответствии с п.1.5.29 ПУЭ. Желательно подбирать расположение таким образом, чтобы показания находились в зоне видимости.
Рис. 6. Высота расположения счетчика электроэнергии
  • Оголенные провода внутри зажима должны исключать возможность соприкосновения жил с разным потенциалом в соответствии с п.5.4 ГОСТ 31818.11-2012.
  • Согласно п.1.5.33 ПУЭ провод или кабель, подключаемый к счетчику электроэнергии должен исключать пайки и другие соединения, допускающие возможность подключения.
  • В соответствии с п.5.9 ГОСТ 31818. 11-2012 степень защиты от проникновения влаги и пыли для установки однофазного электросчетчика внутри помещения должна составлять не менее IP51 и не ниже IP54 для наружного расположения.

Получить еще более детальную информацию о подключении электросчетчиков вы можете в нашей статье: https://www.asutpp.ru/podklyuchenie-elektroschetchika.html

Критерии выбора

Выбор конкретной модели производится на основании индивидуальных особенностей подключения каждого потребителя. Основными критериями при выборе однофазного счетчика электроэнергии являются:

  • Номинальная мощность (нагрузка) – определяет допустимую нагрузку, которую вы можете подключить. Желательно выбирать модель с 20 – 30% запасом.
Рис. 7. Номинальные параметры электросчетчика
  • Место установки – в зависимости от расположения выбирается модель для наружного или внутреннего монтажа.
  • Количество тарифов – для экономии денежных средств в ночное время суток можно установить двухтарифный электросчетчик. Если вы не используете мощные электроприборы, данная функция вам не понадобится.
  • Температурный режим – определяет допустимый диапазон температур, в котором может работать однофазный счетчик электрической энергии.
  • Способ крепления – на DIN-рейку, в кожухе на дюбель.
Рис. 8. Способ крепления электросчетчика

Список использованной литературы

  • «Современные цифровые счетчики учета электроэнергии. Справочник. Схемотехника, аспекты применения» 2006
  • Труб И. И. «Обслуживание индукционных счетчиков и цепей учета в электроустановках» 1983
  • И.А. Данилов «Общая электротехника»  1985

Какие бывают счетчики электроэнергии |

 В данной статье мы рассмотрим, какие бывают счетчики электроэнергии:

 

— электронные и индукционные
— однофазные и трехфазные
— однотарифные и двухтарифные счетчики электроэнергии

Электронные и индукционные счетчики

Выбор прибора для учета электроэнергии – непростая задача, ведь электросчетчиков существует огромное множество, и каждый из них имеет свои плюсы и минусы, возможности и ограничения.

Счетчики электроэнергии делятся на индукционные и электронные. Индукционный, или механический, счетчик — это хорошо знакомый нам еще с советских времен счетчик с диском. Такие «проверенные временем» счетчики намного дешевле своих электронных аналогов и достаточно надежны, однако у них есть ряд существенных недостатков: однотарифность, невысокая точность, отсутствие автоматического снятия показаний, уязвимость к «взлому» (скручиванию показаний), низкая функциональность и прочие неудобства в эксплуатации.

Индукционные приборы учета электроэнергии все активнее вытесняются электронными счетчиками. Высокоточные и компактные, электронные счетчики отлично подходят для квартир с высоким уровнем энергопотребления, а также для организаций и предприятий. Электронный счетчик можно запрограммировать на учет электроэнергии по двух- и более тарифным схемам.

Однофазные и трехфазные счетчики

Все счетчики электроэнергии можно разделить на однофазные и трехфазные. Для обычных квартир в 90% случаев подойдет однофазный счетчик, для загородных домов, офисно-административных зданий и промышленных предприятий — трехфазный. В любом случае, узнать, какой именно счетчик необходим, можно из технических условий на электроснабжение помещения. Если техусловия вам по какой-то причине недоступны, вам достаточно знать, на какое напряжение будет рассчитан счетчик – 220 Вольт или 380. Для того, чтобы это узнать, посмотрите на табло старого счетчика. Если там только цифра 220, значит требуется однофазный счечик, если 220/380 – трехфазный.

Однотарифные и двухтарифные счетчики электроэнергии

В настоящее время во всех субъектах РФ тарифы на электроэнергию дифференцируются по зонам суток. Это означает, что в ночное время электроэнергия стоит гораздо дешевле, чем днем, поэтому, казалось бы, в целях экономии целесообразно использовать прибор, учитывающий эту разницу – двухтарифный счетчик электроэнергии. Однако здесь есть несколько нюансов:

1. Стоимость «дневной» энергии для владельцев двухтарифных счетчиков выше, чем для обладателей однотарифных.

2. Двухтарифный счетчик электроэнергии перед эксплуатацией должен быть запрограммирован в соответствии с расписанием того региона, где будет установлен. Каждый переход на летнее/зимнее время (а если верить СМИ, возвращение сезонного перевода стрелок ждет нас в ближайшем будущем) будет требовать перепрограммирования, а это небесплатная и весьма хлопотная процедура. 

3. Многотарифный счетчик ощутимо дороже однотарифного.

Таким образом, однозначно в плюсе от использования двухтарифных счетчиков электроэнергии окажутся круглосуточно работающие промышленные предприятия или большие жилые помещения с электрическим отоплением. Всем остальным следует тщательно проанализировать, когда и в каких объемах расходуется электроэнергия, и лишь затем принимать решение об установке того или иного прибора учета.

Крупные производственные предприятия, потребляющие огромные объемы электроэнергии, зачастую пользуются трех- и четырехтарифными счетчиками. Это связано с более сложными механизмами тарификации предприятий, а также с необходимостью учета и контроля потребления энергии разными подразделениями.

 

О том, на что следует обратить внимание при выборе счетчика электроэнергии, читайте в этой статье.

 

Как выбрать счётчик электроэнергии

По новым законам Российской Федерации все жилища должны быть оснащены счетчиками воды, тепла, газа и электроэнергии. Как только в квартире или доме появляются, многие люди начинают задумываться об экономии. Рассмотрим в этой статье, как правильный счётчик электроэнергии поможет сэкономить на коммунальных платежах.



Виды электросчётчиков

Сегодня производители выпускают огромное количество модификаций приборов учёта. Главное их отличие – по назначению: для трехфазной или однофазной сети. Первые используются в стандартных линейных сетях с напряжением в двести двадцать вольт, а вторые – в трехфазных с напряжением 380 вольт. По принципу действия счетчики подразделяются на электронные и индукционные, а электронные, в свою очередь, – на однотарифные и многотарифные.

Требования к счетчикам

Все счетчики должны быть сертифицированы, то есть внесены в Государственный реестр средств измерений РФ. Без этого энергосбытовая организация не сможет обеспечить поверку прибора, которая по закону проводится каждые 8-16 лет. По современному стандарту класс точности счётчика должен быть не ниже 2%.

Индукционный или электронный: какой счётчик электроэнергии лучше

Индукционные измерители с вращающимся диском все помнят с самого детства. К их плюсам относятся небольшая стоимость, долговечность и сравнительно неплохая точность. В прежние времена, когда цены на энергоносители дотировались государством, они устраивали практически всех. Но времена изменились: теперь, когда мы платим 100% стоимости электричества, стали необходимы счетчики с хорошим уровнем точности.


Электронный счетчик по точности измерений значительно превосходит своего индукционного «собрата»: 0,5–1,0% против 2%. Но главное, что свою точность он сохраняет в условиях меняющихся нагрузок, когда показания индукционного счетчика очень сильно отклоняются. Если вы не хотите переплачивать за электроэнергию, правильно будет установить именно такой счетчик.

Кроме того, современные здания принято оснащать автоматизированной системой учета электричества, которая подразумевает применения электронных измерителей. И даже в старых зданиях при плановых заменах управляющие компании, отвечая на вопрос, какой счётчик электроэнергии лучше поставить, рекомендуют электронные счетчики.


Сколько тарифов выбрать?

Индукционный счетчик работает только по одному тарифу, а электронные бывают однотарифные и многотарифные. Если счетчик однотарифный, то и платить вам приходится по одному, усредненному тарифу (который, как можно догадаться, далеко не самый выгодный).

Какой нужен счётчик электроэнергии, зависит во многом от того, сможете ли вы сэкономить на тарифах. При замене старого счетчика на новый рекомендуется устанавливать хотя бы двухтарифный (но сейчас и они вытесняются из ассортимента многотарифными). Двухтарифный счетчик учитывает потребление электроэнергии по двум временным промежуткам – дневному с 7 до 23 часов и ночному – с 23 до 7 часов. При этом ночью электрическая энергия учитывается по льготному тарифу – в два раза дешевле. Соответственно, если подключать энергоемкие приборы (отопление, накопительные водонагреватели, стиральные машины) в ночное время, то получается реальная экономия.

Перед тем, как окончательно выбрать счетчик электроэнергии, помните, что при использовании многотарифного прибора учета его нужно согласовывать с энергосбытовой компанией. Ещё одним этапом станет заключение специального договора о поставке электроэнергии по двум или более тарифам. Но пусть вас не пугают эти дополнительные действия: выгода от использования таких приборов будет ощутимой.


Будущее тарифной системы учета электроэнергии

Специально принятая Правительством Российской Федерации «Программа ресурсосбережения России» предусматривает в ближайшем будущем переход от двухтарифной системы к многотарифной. При этом стоимость электроэнергии в часы пикового потребления и в «мертвое время» должна отличаться в разы. В идеале система учета должна включать в себя четыре тарифа, двенадцать сезонных, четыре типа тарифных дней, до тридцати двух праздничных дней в год, до восьми тарифных зон в течение суток, а также специальный аварийный тариф. В скором времени ставить приборы с такой сложной системой учета можно будет на всей территории России.

В данный момент в магазинах компании «АВС-электро» огромный ассортимент счетчиков электроэнергии для квартиры и частного дома от ведущих производителей: «Энергомера», «Инкотекс», «Тайпит» и Schneider Electric. Опытные продавцы-консультанты помогут выбрать подходящую именно под ваши задачи модель электросчетчика. Помните, что при правильном выборе, установке и эксплуатации прибора потраченные на него средства окупятся и избавят вас от лишних затрат в будущем.


Особенности выбора электросчетчика

Выбор счетчика электрической энергии — это ответственное мероприятие. Для того чтобы правильно выбрать электросчетчик, необходимо иметь представление, какие вообще типы счетчиков существуют и какие основные критерии выбора электросчетчиков различных типов. В данной статье попробуем в этом разобраться. В зависимости от принципа работы, можно выделить два типа счетчиков электрической энергии: индукционный и электронный. Рассмотрим оба типа счетчиков более подробно.

Индукционный счетчик электрической энергии

Индукционный счетчик электрической энергии Индукционный электросчетчик – это знакомые всем приборы, которые устанавливались для учета потребляемой электрической энергии в квартирах, а также других жилых, гражданских и промышленных здания в советское время. Принцип работы индукционных счетчиков следующий. Электрический ток, протекая по двум катушкам (тока и напряжения), индуцирует в них магнитное поле, которое приводит во вращение диск электросчетчика, который в свою очередь приводит в движение механизм подсчета количества потребляемой электрической энергии. Один потребляемый киловатт электрической энергии соответствует определенному количеству оборотов диска счетчика. Чем больше нагрузка, тем быстрее крутится диск счетчика и соответственно потребляется большее количество электрической энергии. Основной недостаток данных счетчиков в том, что они измеряют количество потребляемой электрической энергии с большой погрешностью, так как класс точности индукционных счетчиков не выше 2-2,5. Основное достоинство индукционных счетчиков – долгий срок службы – 15-20 лет. Фактически данные счетчики работаю значительно дольше: счетчики, установленные при строительстве «хрущевок» работают по сегодняшний день. Но недостатки данных электросчетчиков, а именно большая погрешность в измерении количества потребляемой электрической энергии, а также невозможность учета потребления электрической энергии маломощными бытовыми приборами, послужило тому, что данные счетчики заменяют на приборы с более высокой точностью – электронные счетчики. Ниже рассмотрим более подробно данный тип счетчиков.

Электронный счетчик электрической энергии

Электронный счетчик электрической энергии c ЖКИ Основная отличительная особенность электронных счетчиков электрической энергии – прямое измерение тока и напряжения. Счетчики данного типа могут иметь жидкокристаллический дисплей или аналоговый счетный механизм. Для учета количества потребляемой электрической энергии в быту применяют в основном электронные счетчики с аналоговым счетным механизмом, так как данные счетчики дешевле аналогов с жидкокристаллическим дисплеем.

электронный счетчик с аналоговым счетным механизмом

Электронный счетчик с аналоговым счетным механизмом Среди преимуществ электронных счетчиков электрической энергии можно выделить:
  • небольшие габаритные размеры;
  • высокая чувствительность, точность измерения;
  • возможность реализации многотарифного учета потребляемой электрической энергии;
  • надежная защита от воровства электрической энергии;
  • контроль электрических параметров в реальном времени;
  • хранение в памяти данных за определенный промежуток времени;
  • возможность подключения к автоматизированным системам коммерческого учета потребления электроэнергии.
Помимо множества достоинств, у электронных счетчиков есть также ряд недостатков:
  • высокая стоимость, по сравнению с индукционными электросчетчиками;
  • узкий диапазон рабочих температур. Некоторые типы электронных счетчиков при значительном снижении или увеличении температуры окружающей среды, могут работать некорректно;
  • меньшая надежность, по сравнению с индукционными предшественниками.
Рассмотрим особенности выбора электросчетчика, приведем аргументы в пользу выбора того или иного типа электросчетчика. Один из основных критериев выбора электросчетчика – это его класс точности. Если идет речь о выборе электросчетчика для учета большого количество электроэнергии, например, на электрической распределительной подстанции, то выбор электросчетчика с высшим классом точности наиболее приемлемый вариант. При выборе электросчетчика для учета потребляемой в быту электрической энергии в первую очередь следует руководствоваться нормами и правилами, которые устанавливает энергоснабжающая компания. Если согласно этим правилам допускается установка счетчика электрической энергии с классом точности 2.0, то в данном случае можно приобрести индукционный счетчик. Данный счетчик, как и упоминалось выше, дешевле и надежнее электронного аналога. В противном случае, то есть если энергоснабжающая компания ставит обязательное условие установки электросчетчика, который имеет высокий класс точности (0,5-1), то в любом случае следует устанавливать счетчик электрической энергии электронного типа. Что касается функционала электросчетчика, то в данном случае все зависит от потребностей потребителя. Если возникает необходимость реализации автоматизированного учета электрической энергии или же требуется производить учет потребляемой электрической энергии в нескольких тарифах, то, безусловно, следует отдавать предпочтение электронным счетчикам, в которых реализован необходимый функционал. В том случае, если необходимо использовать электросчетчик только лишь для учета количества потребляемой электрической энергии, то можно выбрать и обычный, индукционный счетчик.
Технические характеристики счетчика электроучета
Технические характеристики счетчика электроучета Когда вы определились с типом электросчетчика, следует обратить внимание на его максимальный рабочий ток. Большинство электросчетчиков, устанавливаемых для учета потребляемой электрической энергии в быту, рассчитаны на номинальный ток 50 А. Во всяком случае следует руководствоваться установленным нагрузочным лимитом для дома или квартиры, а также учитывать фактическую суммарную нагрузку используемых в быту электроприборов.

Счетчик энергии электромеханический индукционный Тип и принцип работы

Электромеханический индукционный тип Счетчик энергии

Счетчик электроэнергии , Счетчик электроэнергии , Счетчик электроэнергии или Счетчик энергии — это устройство, которое измеряет количество электроэнергии, потребляемой жилым домом, предприятием или устройством с электрическим приводом.

Это широко известный и самый распространенный тип старинных ватт-часов. Он состоит из вращающегося алюминиевого диска, установленного на шпинделе между двумя электромагнитами. Скорость вращения диска пропорциональна мощности, и эта мощность интегрируется за счет использования механизма счетчика и зубчатых передач. Он состоит из двух пластинчатых электромагнитов из кремнистой стали, то есть последовательного и шунтирующего магнитов. Магнит серии
несет катушку, состоящую из нескольких витков толстого провода, соединенного последовательно с линией, тогда как шунтирующий магнит несет катушку с множеством витков тонкого провода, подключенного к источнику питания.
Разрывной магнит — это постоянный магнит, который применяет силу, противоположную нормальному вращению диска, для перемещения этого диска в уравновешенное положение и остановки диска при отключенном питании.

Принцип работы:

Работа однофазных индукционных счетчиков энергии типа основана на двух основных принципах:
i. Вращение алюминиевого диска.
ii. Организация подсчета и отображения количества потребляемой энергии.

Вращение алюминиевого диска:
Вращение металлического диска осуществляется двумя катушками.Обе катушки расположены таким образом, что одна катушка создает магнитное поле, пропорциональное напряжению, а другая катушка создает магнитное поле, пропорциональное току. Поле, создаваемое катушкой напряжения, задерживается на 90 °, так что в диске индуцируется вихревой ток. Сила, действующая на диск двумя полями, пропорциональна произведению мгновенного тока и напряжения в катушках.
В результате в воздушном зазоре вращается легкий алюминиевый диск. Но есть необходимость остановить диск при отсутствии питания.Постоянный магнит работает как тормоз, который препятствует вращению диска и уравновешивает скорость вращения относительно потребляемой мощности.

Организация подсчета и отображения потребляемой энергии:
В этой системе вращение плавающего диска было подсчитано и затем отображено в окне счетчика. Алюминиевый диск соединен со шпинделем, имеющим шестерню. Эта шестерня приводит в движение регистр, и количество оборотов диска было подсчитано и отображено в регистре, который имеет серию циферблатов, и каждый циферблат представляет собой одну цифру.В передней части счетчика есть небольшое окошко дисплея, которое отображает показания потребляемой энергии с помощью циферблатов. На центральном плече шунтирующего магнита имеется медное затемняющее кольцо. Чтобы сделать фазовый угол между потоком, создаваемым шунтирующим магнитом, и напряжением питания около 900, требуется небольшая регулировка в месте кольца.

Подробнее о Счетчики энергии

ОДНОФАЗНЫЙ СЧЕТЧИК ЭНЕРГИИ

ОДНОФАЗНЫЙ ЭНЕРГОСЧЕТЧИК ИНДУКЦИОННОГО ТИПА :

Приборы индукционного типа используются для:c. измерения. принцип индукции находит свое самое широкое применение в качестве счетчика энергии. Счетчик энергии индукционного типа, неизменно используемый для измерения энергии, потребляемой в любом переменном токе. цепей в заданный период времени, когда напряжение и частота питания постоянны. Счетчик энергии — это интегрирующий прибор, который измеряет общее количество электроэнергии, подаваемой в цепь за определенный период.

Принцип:

Основным принципом работы счетчика энергии индукционного типа является электромагнитная индукция .Когда переменный ток протекает через две удобно расположенные катушки, создается вращающееся магнитное поле, которое разрезается металлическим диском, подвешенным рядом с катушками, таким образом, ЭДС индуцирует в диске, который циркулирует в нем вихревой ток. за счет взаимодействия вращающегося магнитного поля и вихревых токов создается крутящий момент, который вызывает вращение диска. Однофазный счетчик энергии индукционного типа, как показано на рис., Имеет следующие основные части рабочего механизма.
  1. Система привода.
  2. Подвижная система.
  3. Разрывная система.
  4. Записывающий механизм.

1. Система привода.

Он состоит из двух электромагнитов, называемых «шунтирующим» магнитом и «последовательным» магнитом ,

.


Магнит серии : он состоит из нескольких U-образных пластин кремнистой стали, вместе образующих сердечник. Катушка из толстой проволоки с несколькими витками намотана на обе стороны U-образного магнита.Катушка известна как токовая катушка, которая последовательно соединена с нагрузкой. создает магнитное поле, пропорциональное и синфазное с линейным током I.

Шунтирующий магнит: он состоит из нескольких М-образных пластин кремнистой стали, собранных вместе, чтобы сформировать сердечник. Катушка из тонкой проволоки с большим количеством витков, намотанная на центральном плече магнита. эта катушка подключена к нагрузке. таким образом, он возбуждается током, пропорциональным напряжению питания и известным как потенциал катушки.

2.Подвижная система .

Подвижная система состоит из легкого вращающегося алюминиевого диска, установленного на вертикальном шпинделе или валу. Вал, на котором крепится алюминиевый диск, соединен зубчатой ​​передачей с часовым механизмом на передней панели счетчика для предоставления информации о потребляемой нагрузкой энергии.

Изменяющиеся во времени (синусоидальные) потоки, создаваемые шунтом и последовательным магнитом, индуцируют вихревые токи в алюминиевом диске.

Взаимодействие между этими двумя магнитными полями и вихревыми токами создает крутящий момент в диске.

Таким образом, количество оборотов диска пропорционально энергии, потребляемой нагрузкой в ​​определенном временном интервале, и обычно измеряется в киловатт-часах (кВтч) .

3. Разрывная система.

Демпфирование диска обеспечивается небольшим постоянным магнитом , расположенным диаметрально противоположно a.c магнитами. Диск проходит между зазорами магнита. Движение вращающегося диска через магнитное поле, пересекающее воздушный зазор, создает в диске вихревые токи, которые реагируют с магнитным полем и создают тормозной момент.

Изменяя положение тормозного магнита или отклоняя часть образующегося там магнитного потока, можно управлять скоростью вращающегося диска.

4. Регистрирующий механизм.
Функция записывающего или регистрирующего механизма заключается в непрерывной записи числа на циферблате, которое пропорционально оборотам, совершаемым движущейся системой.Число оборотов на диске — это измеренная электрическая энергия, проходящая через счетчик.

Рабочий Однофазного счетчика энергии:





Когда счетчик энергии подключен к цепи, токовая катушка передает ток нагрузки, а катушка давления передает ток, пропорциональный напряжению питания. магнитное поле, создаваемое последовательным магнитным полем в фазе с линейным током, и магнитное поле, создаваемое шунтирующим магнитом, находится в квадратуре с приложенным напряжением.таким образом, существует разность фаз между потоками, создаваемыми двумя катушками. Эта установка вращает магнитное поле, которое взаимодействует с диском и создает крутящий момент, и, таким образом, диск начинает вращаться. Число оборотов, совершаемых диском, зависит от энергии, проходящей через счетчик. шпиндель соединен с регистрирующим механизмом, так что энергия, потребляемая в цепи, напрямую регистрируется в кВт · ч .

Скорость диска регулируется путем регулировки положения тормозного магнита.Например, если счетчик энергии регистрирует меньше энергии, чем энергия, фактически потребляемая в цепи. затем скорость диска должна быть увеличена, что достигается путем просеивания тормозного магнита ближе к центру диска наоборот.



Постоянная счетчика, K = Число оборотов

Отпущенная энергия, кВт · ч
По , используя это соотношение, мы можем вычислить числовые значения задачи.

Индукционные счетчики | Electrical4U

Принцип работы и конструкция индукционного счетчика очень проста и понятна, поэтому они широко используются для измерения энергии как в быту, так и в промышленности. Во всех индукционных счетчиках есть два потока, которые создаются двумя разными переменными токами на металлическом диске. Из-за переменных потоков возникает наведенная ЭДС, создаваемая в одной точке (как показано на приведенном ниже рисунке) взаимодействует с переменным током другой стороны, что приводит к возникновению крутящего момента.

Точно так же ЭДС, созданная в точке два, взаимодействует с переменным током в точке один, в результате чего снова создается крутящий момент, но в противоположном направлении. Следовательно, из-за этих двух вращающих моментов, которые направлены в разные стороны, металлический диск перемещается.
Это основной принцип работы индукционного счетчика . Теперь давайте выведем математическое выражение для отклоняющего момента. Предположим, что поток, создаваемый в точке один, равен F 1 , а поток в точке два равен F 2 .Теперь мгновенные значения этих двух потоков можно записать как:


Где, F m1 и F m2 — соответственно максимальные значения потоков F 1 и F 2 , B — разность фаз между двумя потоками. .
Мы также можем записать выражение для индуцированной ЭДС в точке один как

в точке два. Таким образом, у нас есть выражение для вихревых токов в первой точке:

Где K — некоторая константа, а f — частота.
Нарисуем векторную диаграмму, на которой четко показаны F 1 , F 2 , E 1 , E 2 , I 1 и I 2 .Из векторной диаграммы видно, что I 1 и I 2 соответственно отстают от E 1 и E 2 на угол A.

Угол между F 1 и F 2 равен B. На векторной диаграмме угол между F 2 и I 1 равен (90-B + A), а угол между F 1 и I 2 равен (90 + B + A). Таким образом, мы запишем выражение для отклоняющего момента как

Аналогично выражение для T d2 :

Общий крутящий момент равен T d1 — T d2 , при замене значения T d1 и T d2 и, просто выражая это выражение, мы получаем

, которое известно как общее выражение для отклоняющего момента в измерителях индукционного типа .Сейчас существует два типа индукционных счетчиков, и они записываются следующим образом:

  • Однофазный тип
  • Трехфазный индукционный счетчик.

Здесь мы собираемся подробно обсудить тип однофазной индукции. Ниже приводится изображение однофазного индукционного счетчика.

Однофазный счетчик энергии индукционного типа состоит из четырех важных систем, которые записываются следующим образом:
Приводная система:
Приводная система состоит из двух электромагнитов, на которых намотаны катушки давления и тока, как показано на схеме выше.Катушка, состоящая из тока нагрузки, называется токовой катушкой, а катушка, которая параллельна питающему напряжению (т. Е. Напряжение на катушке такое же, как и напряжение питания), называется катушкой давления. Полосы затенения наматываются, как показано выше на схеме, так, чтобы угол между потоком и приложенным напряжением составлял 90 градусов.
Подвижная система:
Для того, чтобы в большей степени уменьшить трение, используется счетчик энергии с плавающим валом, трение снижено до более полного, поскольку вращающийся диск, который состоит из очень легкого материала, такого как алюминий, не контактирует с какой-либо поверхностью. .Он парит в воздухе. У нас должен возникнуть вопрос: как алюминиевый диск парит в воздухе? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно увидеть конструктивные детали этого специального диска, на самом деле он состоит из небольших магнитов как на верхней, так и на нижней поверхности. Верхний магнит притягивается к электромагниту в верхнем подшипнике, в то время как нижний поверхностный магнит также притягивается к магниту нижнего подшипника, поэтому из-за этих противоположных сил легкий вращающийся алюминиевый диск плавает.
Тормозная система:
Постоянный магнит используется для создания тормозного момента в однофазных индукционных счетчиках энергии, которые расположены рядом с углом алюминиевого диска.Система счета
:
Цифры, нанесенные на счетчике, пропорциональны оборотам, сделанным алюминиевым диском, основная функция этой системы — записывать количество оборотов, сделанных алюминиевым диском. Теперь посмотрим на работу однофазного индукционного счетчика. Чтобы понять принцип работы этого измерителя, давайте рассмотрим схему, приведенную ниже:

Здесь мы предположили, что катушка давления имеет высокую индуктивность по своей природе и состоит из очень большого количества витков.В катушке давления протекает ток I p , который отстает от напряжения на угол 90 градусов. Этот ток создает магнитный поток F. F делится на две части F g и F p .

  1. F g , который перемещается на малом реактивном элементе через боковые зазоры.
  2. F p : Он отвечает за создание крутящего момента в алюминиевом диске. Он движется по пути с высоким сопротивлением и находится в фазе с током в катушке давления.F p имеет переменный характер и, следовательно, ЭДС E p и ток I p . Ток нагрузки, который показан на приведенной выше диаграмме, протекает через токовую катушку, создает магнитный поток в алюминиевом диске, и из-за этого переменного потока на металлическом диске создается вихревой ток, который взаимодействует с потоком F p , что приводит к в производстве крутящего момента. Так как у нас два полюса, то возникают два вращающих момента, противоположных друг другу. Следовательно, из теории индукционного счетчика, которую мы уже обсуждали выше, чистый крутящий момент является разностью двух крутящих моментов.

Преимущества счетчиков индукционного типа

Ниже приведены преимущества счетчиков индукционного типа:

  1. Они недороги по сравнению с приборами с подвижным железом.
  2. У них высокое соотношение крутящего момента к массе по сравнению с другими инструментами.
  3. Они сохраняют свою точность в широком диапазоне температур, а также нагрузок.

(PDF) Исследование поведения счетчиков активной электроэнергии индукционного и электронного типов

5

C.Трехфазные счетчики:

1) В измерительном оборудовании для клиентов с большими требованиями

установлены четырехпроводные статические счетчики для интеграции всей потребляемой энергии

. Для регистрации энергии по схеме

по фазе были добавлены три однофазных индукционных счетчика

. За время

можно было проверить, что поведение обеих систем измерения

не представляет заметных

различий в записях потребляемой энергии, за исключением

тех случаев, в которых гармонические искажения тока

превышают 20%. .

2) Дополнительная информация, которую дает счетчик, используется,

, для ежемесячного выполнения сигналов тревоги и событий.

контроль, с замечательными преимуществами.

3) Дополнительное измерение по фазе

позволяет немедленно обнаруживать отказы трансформатора тока

, дисбалансы токов и возможные подделки.

4) Реализация удаленного считывания с использованием внутреннего модема

метров дала отличные результаты.По запросу клиента

он также может получить доступ к показаниям счетчика

с целью достижения более рационального использования энергии

.

D. Счетчики однофазные.

1) Оба типа счетчиков активной энергии, индукционный и электронный

, были установлены у одного и того же потребителя,

получил показания с незначительной разницей после

более года измерения.

2) Начали с его массового использования.

3) Транспортировка и перемещение счетчиков

сильно упрощены, так как индукционные счетчики

требуют соответствующей упаковки.

4) Установка была значительно быстрее из-за небольшого размера

и потому, что не требуется идеальная вертикальность, гарантирующая погрешность измерения

.

5) Считывание показаний счетчика оборудования, имеющего порт Irda, было реализовано

с использованием обычного сборщика данных

, используемого для чтения других счетчиков.Таким образом устраняются ошибки ввода

ручных данных, а также вся дополнительная информация

, которая была извлечена в то же время

, быстрее, чем при ручной процедуре загрузки данных.

6) Возможна будущая реализация удаленной системы чтения

(AMR).

7) Это не позволяет производить внешнюю заводскую калибровку или регулировку

, что облегчает выборку измерительного прибора

.

8) Легко обнаружить мошенничество, например, поток энергии

в обратном направлении.

V. ВЫВОДЫ

Электромагнитные или индукционные счетчики очень надежны. Тенденция кривой смещения ошибки

во время работы имеет тенденцию к отрицательным значениям, в основном

для низких значений тока нагрузки. После 10 лет эксплуатации отрицательная ошибка

больше в метрах, которые не имеют магнитной подвески

. Нет необходимости в их промежуточной замене,

, если необходимо измерить только активную энергию,

без каких-либо дополнительных возможностей.Они легко признают мошенничество,

из-за небольшой сложности и доступности их механизмов

.

Глобальное измерение имеет тенденцию быть отрицательным, если

не имело намеренного вмешательства человека.

Измерение электроэнергии с использованием индукционного оборудования

не является устаревшим, если оно ограничивает его активным измерением энергии

и если НЕЛИНЕЙНЫЕ НАГРУЗКИ

(ГАРМОНИЧЕСКИЕ ИСКАЖЕНИЯ) не учитываются.

Электронные счетчики имеют много преимуществ, например,

были описаны в этой статье. Выдающиеся: правильные измерения

независимо от типа нагрузок, их линейности,

и возможностей дополнительных возможностей. Среди

можно отметить следующие: измерение активной, реактивной и

полной энергии, измерение потребления, автоматическое считывание показаний счетчика (AMR)

, измерение с предоплатой, обнаружение обратного потока мощности

и т. Д.

Необходимо потребовать от производителя очистить

информацию о методологии и алгоритмах, используемых для

расчета и накопления энергии. Кроме того, в основном в однофазном счетчике

, оборудование должно обеспечивать различные варианты измерения

с помощью функций

, программирование с помощью простых и действительно доступных методов

, аналогично тому, как это выполняется с трехкомпонентным фаза

метра.

Таким образом, счетчики

, которые уже предлагают возможности для современной коммерциализации и измерения, должны быть использованы

, потому что они должны быть в состоянии работать в течение не менее

20 лет и не устареют в ближайшее время. Для примера

, помимо опций программирования, упомянутых ранее

, в качестве основных условий, счетчики должны иметь коммуникационный порт

с открытым и стандартизованным протоколом,

, который позволяет использовать различных производителей без

изменения процедуры считывания. осуществляется с помощью портативных сборщиков данных

.Уже должна быть включена опция

внедрения системы автоматического считывания показаний счетчика

(AMR).

Таким образом, окончательный вывод состоит в том, что постепенный и когерентный переход схемы измерения

должен осуществляться преимущественно с индукционных счетчиков на электронные

, используя возможности измерителя тока.

VI. БЛАГОДАРНОСТЬ

Авторы выражают признательность за вклад

Dr.Хуану Карлосу Гомесу за его работу над оригинальной версией этого документа

.

VII. A

1) IRAM 2410: Счетчики активной электроэнергии индукционного типа

. Определения, 1987 г. (Medidores de energía

eléctrica activa de индукция. Definiciones, 1987).

СТАНДАРТЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Однофазный индукционный домашний счетчик электроэнергии тип счетчика электроэнергии

Однофазный индукционный домашний счетчик электроэнергии Тип счетчика электроэнергии

Упаковка и доставка

Детали упаковки: КАРТОННАЯ УПАКОВКА

Деталь поставки: С В 30 ДНЕЙ

введение продукта

Общие сведения

Однофазный ватт-счетчик типа DD28 — это своего рода индукционный счетчик, который применяется для измерения номинальной частоты 50 Гц и измерения активной электрической энергии в однофазной фазе. А.C. электрическая сеть. Все технические цели полностью соответствуют национальному стандарту GB / T15283-2008 и международному стандарту IEC62053-11.

Функции и характеристики

♥ Короткая крышка клеммной коробки стандартной конфигурации, которая помогает уменьшить пространство для установки и сделать установку удобной;

♥ Счетчик имеет структуру с отделяемым железным сердечником;

♥ Крышка счетчика, пластик, прозрачный ПК;

♥ Клеммная колодка счетчика изготовлена ​​из качественного бакелитового материала, влагостойкого,

огнестойкого, отлитого при высоких температурах;

♥ Подшипник имеет четыре вида: одинарный, двойной, плавающий магнитный

Рама корпуса штампа изготовлена ​​из алюминиевого сплава, литье с превосходной механической прочностью, стабильная конструкция;

Компоненты напряжения и тока имеют хорошие электрические характеристики;

Можно выбрать расширенную крышку клемм, которая предназначена для защиты безопасности при использовании электричества;

Соответствует стандарту IEC62053-11.

Технические параметры

906, 5 (15), 10 (40),

15 (60), 20 (80), 30 (100) A

Тип

Точность

Номинальное напряжение (В)

Номинальный ток (A) Допустимая перегрузка

Пусковой ток

Изоляционные характеристики

DD282

2

2 (4), 2.5 (5), 3 (6), 5 (10),

10 (20), 20 (40), 20 (80) A

200% Ib

0,5 % Ib

Напряжение 6 кВ переменного тока

2 кВ в течение 1 мин

импульс

напряжение 6 кВ

DD284

400% Ib

Сообщите нам, если у вас есть другие спецификации, мы можем изготовить в соответствии с вашими особыми требованиями

Узнать | OpenEnergyMonitor

Счетчики энергии


В настоящее время используются 2 принципиально разных типа счетчиков энергии.Первым появился электромеханический, по-разному называемый дисковым, индукционным или Феррариовым измерителем.

Этот счетчик работает по тому же принципу, что и асинхронный двигатель. Алюминиевый диск помещен внутрь магнитопровода с двумя конечностями. Один несет катушку напряжения, поэтому его поток пропорционален напряжению, второй несет катушку тока, поэтому его поток пропорционален току. Два потока индуцируют вихревые токи к диску, каждый из которых взаимодействует с потоком другого, создавая крутящий момент, который ускоряет диск.Этот крутящий момент пропорционален потоку × вихревой ток, что соответствует V × I или мощности. Постоянный магнит создает еще один вихревой ток, приводящий к крутящему моменту, пропорциональному скорости, который тормозит диск, объединенный результат этих действий состоит в том, что скорость диска пропорциональна мощности, а общее количество оборотов пропорционально энергии, которая имеет прошло через счетчик. Диск приводит в движение цепочку шестерен, которые вращают механический счетчик, называемый «регистром».

Трехфазный счетчик имеет три комплекта катушек и три диска на общем валу.Крутящие моменты складываются механически, и, таким образом, регистрируемая энергия представляет собой полную энергию, потребляемую во всех трех фазах.

Из-за механической природы счетчика движущиеся части подвержены трению. Хотя можно изменить магнитное устройство для создания небольшого крутящего момента, который должен точно уравновесить трение, на практике это редко достигается (потому что покупатель будет громко жаловаться, если диск будет двигаться, когда ток не принимается). Поэтому большинство счетчиков имеют минимальную мощность, ниже которой они не регистрируются.

Часто (но не всегда) в механизм вставляют механический храповик, чтобы предотвратить вращение в обратном направлении. Это механизм предотвращения мошенничества для предотвращения уменьшения зарегистрированного значения потребляемой энергии при обратном подключении. Электромеханический счетчик постепенно заменяется полностью электронным прибором, но таким, который спроектирован таким образом, чтобы максимально соответствовать свойствам своего предшественника. Детали конструкции схематичны, однако в целом работа в целом аналогична emonTx, конструкция которой основана на демонстрационной схеме счетчика энергии.Некоторые из наших знаний о поведении электронного счетчика мы почерпнули из технических паспортов и руководств, но большая часть — из тестов, проведенных участниками. Ниже приводится краткое изложение этих выводов. Хотя было протестировано ограниченное количество марок и типов, считается, что приведенные ниже данные применимы в целом. Счетчик имеет «пусковой ток» или «защиту от ползучести» прибл. 20 мА, ниже которого ничего не записывается. Это имитирует трение механизма типа Феррари. На это часто указывает постоянно горящий светодиод, который появляется через несколько минут после того, как сила тока упадет ниже порога обнаружения.

Счетчик накапливает энергию пакетами по 1 Втч (3600 Дж). Когда один пакет записан, он передается в регистр. На это часто указывает вспышка светодиода. Если поток мощности меняет направление до того, как пакет заполнится, обратная энергия вычитается, и пакет пустеет. Когда пакет становится пустым, может отображаться предупреждение «Обнаружена обратная энергия». Это имитирует вращение диска, необходимое для перемещения регистра, и его обратное вращение, пока оно не остановится храповым механизмом.Можно «качнуть» энергию вперед и назад через счетчик на неопределенное время без увеличения регистра, при условии, что чистая энергия остается в пределах от 0 до 3600 Дж. Трехфазный счетчик использует один общий пакет того же размера (3600 Дж). через три фазы. Это имитирует три диска на одном валу электромеханического счетчика.

Способ распределения и тарификации пакетов энергии показан ниже. Когда энергия не вырабатывается и весь поток энергии через счетчик потребляется, пакет выделяется каждый раз, когда накопленная энергия пересекает границу 3600 Дж.

Если генерация имеет место, чистый поток энергии — это разница между потреблением и генерацией. По мере снижения потребления и перехода к генерации текущий пакет опустошается, а когда он становится пустым, дальнейшая мощность экспорта, которая не может содержаться в текущем пакете, игнорируется.

Использование измерителя с контроллером сброса нагрузки

Приведенная выше диаграмма дает нам подсказку о том, как мы можем использовать свойства счетчика, чтобы энергия, генерируемая (скажем) фотоэлектрической установкой, могла использоваться с максимальной выгодой.Если мы можем каким-то образом удерживать чистое потребление энергии в пределах одного энергетического пакета, то мы не увеличиваем регистр и не взимаем плату, а также не экспортируем энергию за плату, которая неизменно меньше, чем мы платим за то же количество энергии. . Что необходимо, так это способ правильно использовать излишек энергии и делать это под строгим контролем.

Удобное, но не единственное использование наших излишков энергии — нагрев воды. Это удобно, потому что у большинства из нас есть системы горячего водоснабжения, которые в основном нагреваются ископаемым топливом — газом или маслом, — но также имеют вторичный источник тепла в виде погружного нагревателя.И относительно просто контролировать поток энергии, подаваемой в погружной нагреватель, чтобы он уравновешивал генерируемую нами избыточную энергию.

Принцип работы контроллера состоит в том, чтобы соответствовать рабочим условиям энергетического пакета измерителя и управлять погружным нагревателем — нашей сбросной нагрузкой — так, чтобы по мере того, как энергия в пакете снижалась до точки, в которой пакет опустеет, а энергия будет возвращаемся к питанию, включаем или увеличиваем мощность на сброс нагрузки; и когда энергия в пакете повышается до точки, в которой происходит заряд, мы выключаем или уменьшаем мощность сброса нагрузки.

Переключение загрузки дампа на 10% и 90% емкости пакета.

Этот принцип используется в маршрутизаторе Mk2 Router, полностью спроектированной системе, которая направляет избыточную энергию на погружной нагреватель, работающий как самосвальный груз.

С момента написания вышеизложенного было отмечено, что измеритель Itron / Landis & Gyr / Actaris ACE1000 использует «пакет» 1250 Дж, а Ampy 5193A имеет «пакет» 3000 Дж. Landis & Gyr E110, когда при экспорте на дисплее будет мигать «rEd», а при достижении программируемого уровня экспорта загорится светодиод (см. руководство пользователя).В этом состоянии регистр не увеличивается. Трехфазный Elster 1700 при экспорте мигает своим светодиодом, но не увеличивает регистр.

Предполагается, что французский Landis & Gyr L16C6 имеет очень маленький размер энергетического пакета, так что, как сообщается, дивертер импульсного режима НЕ работает при любых настройках размера энергетического пакета, хотя он ведет себя так, как ожидалось, когда используется фазовое управление .

Благодарности.

Работа Пола Рида, MrSharkey, Calypso_rae, Stuart, MartinR, Tinbum & 9fingers:

https: // openenergymonitor.org / emon / node / 696 # comment-4558

https://openenergymonitor.org/emon/node/17

https://openenergymonitor.org/emon/node/1613

Список литературы

Продвинутая электротехника, А. Х. Мортон, Питман, книги в мягкой обложке

Автометры Однофазные и трехфазные Счетчики

Счетчик электроэнергии АББ

Полифазный измеритель Ampy 5192

Однофазный измеритель Ampy / Landis & Gyr 5235

Однофазный счетчик Siemens S2AS

Работа электросчетчиков при реверсном токе энергии [pdf]

Что такое счетчик энергии? Типы счетчиков энергии и сборки с использованием микроконтроллера

Счетчик энергии или Счетчик ватт-часов — это электрический прибор, который измеряет количество электроэнергии, потребляемой потребителями.Коммунальные предприятия являются одним из электрических отделов, которые устанавливают эти инструменты в каждом месте, например, в домах, на производстве, в организациях, коммерческих зданиях, чтобы взимать плату за потребление электроэнергии такими нагрузками, как освещение, вентиляторы, холодильник и другие бытовые приборы.

Измеритель ватт-часов

Основной единицей измерения мощности является ватт, и она измеряется с помощью ваттметра. Из тысячи ватт получается один киловатт. Если использовать один киловатт в течение одного часа, потребляется одна единица энергии. Таким образом, счетчики энергии измеряют быстрое напряжение и ток, вычисляют их произведение и выдают мгновенную мощность.Эта мощность интегрируется по временному интервалу, что дает энергию, использованную за этот период времени.


Типы счетчиков энергии

Счетчики энергии подразделяются на две основные категории, например:

  • Электромеханический индукционный счетчик
  • Электронный счетчик энергии

Счетчики энергии подразделяются на два типа с учетом следующих факторов: соображения:

  • Типы дисплеев аналогового или цифрового электросчетчика.
  • Типы точек учета: вторичная передача, электросеть, местное и первичное распределение.
  • Конечные приложения, такие как коммерческое, промышленное и бытовое назначение.
  • Технические аспекты, такие как однофазные, трехфазные, высоконадежные (HT), низковольтные (LT) и материалы класса точности.

Подключение к электросети может быть однофазным или трехфазным в зависимости от источника питания, используемого в бытовых или коммерческих установках.В частности, в этой статье мы собираемся изучить принципы работы однофазного электромеханического индукционного счетчика энергии, а также трехфазного электронного счетчика энергии из объяснения двух основных счетчиков энергии , как описано ниже.

Однофазный электромеханический индукционный счетчик энергии

Это хорошо известный и наиболее распространенный тип старинных счетчиков энергии. Он представляет собой вращающийся алюминиевый диск, расположенный на шпинделе между двумя электромагнитами.Скорость вращения диска пропорциональна мощности, и эта мощность интегрируется за счет использования зубчатых колес и механизма противодействия. Он изготовлен из двух ламинированных электромагнитов из кремнистой стали: шунтирующего и последовательного магнитов. Магнит серии

имеет катушку, состоящую из нескольких витков толстой проволоки, соединенных последовательно с линией; в то время как шунтирующий магнит несет катушку с множеством витков тонкого провода, подключенного к источнику питания.

Тормозной магнит — это разновидность постоянного магнита, который применяет силу, противоположную нормальному вращению диска, для перемещения этого диска в уравновешенное положение и остановки диска при отключении питания.Однофазный электромеханический индукционный измеритель энергии

Магнит серии

создает поток, пропорциональный протекающему току, а шунтирующий магнит создает поток, пропорциональный напряжению. Эти два потока запаздывают на 90 градусов из-за индуктивного характера. Интерфейс этих двух полей создает вихревой ток в диске, используя силу, которая пропорциональна произведению мгновенного напряжения, тока и фазового угла между ними. Тормозной магнит размещен на одной стороне диска, который создает тормозной момент на диске с помощью постоянного поля, создаваемого с помощью постоянного магнита.Когда тормозной и движущий моменты становятся равными, скорость диска становится постоянной.

Вал или вертикальный шпиндель алюминиевого диска связан с зубчатой ​​передачей, которая записывает число, пропорциональное оборотам диска. Эта передача устанавливает число в серии циферблатов и указывает количество энергии, потребляемой с течением времени.

Этот тип счетчика энергии прост по конструкции, а точность несколько ниже из-за ползучести и других внешних полей.Основная проблема с этими типами счетчиков энергии — их склонность к взлому, что требует наличия системы мониторинга электроэнергии. Эти серийные и шунтирующие измерители широко используются в бытовых и промышленных приложениях.

Электронные счетчики энергии являются точными, точными и надежными измерительными приборами по сравнению с электромеханическими индукционными счетчиками. При подключении к нагрузке они потребляют меньше энергии и начинают измерения мгновенно. Итак, электронный тип трехфазного счетчика электроэнергии объясняется ниже с принципом его работы.

Трехфазный электронный счетчик энергии

Этот счетчик может выполнять измерения тока, напряжения и мощности в трехфазных системах электроснабжения. Используя эти трехфазные измерители, можно также измерять высокие напряжения и токи с помощью соответствующих преобразователей. Один из типов трехфазных счетчиков энергии показан ниже (приведен в качестве примера), который обеспечивает надежное и точное измерение энергии по сравнению с электромеханическими счетчиками.

Трехфазный электронный счетчик энергии

Он использует AD7755, однофазную ИС для измерения энергии, для сбора и обработки параметров входного напряжения и тока.Напряжение и токи в линии питания рассчитываются до уровня сигнала с использованием преобразователей, таких как трансформаторы напряжения и тока, и передаются на эту ИС, как показано на рисунке. Эти сигналы дискретизируются и преобразуются в цифровые, умножаются друг на друга для получения мгновенной мощности. Позже эти цифровые выходы преобразуются в частоту для управления электромеханическим счетчиком. Частота выходного импульса пропорциональна мгновенной мощности и (в заданном интервале) дает энергию, передаваемую нагрузке для определенного числа импульсов.

Микроконтроллер принимает входные данные от всех трех микросхем измерения энергии для трехфазного измерения энергии и служит мозгом системы, выполняя все необходимые операции, такие как сохранение и получение данных из EEPROM, управление счетчиком с помощью кнопок для просмотра энергии потребление, фазы калибровки и сброс показаний; и он также управляет дисплеем с помощью IC декодера.

До сих пор мы ознакомились с счетчиками электроэнергии и принципами их работы. Для более глубокого понимания этой концепции в следующем описании счетчика энергии приведены полные сведения о схеме и ее соединениях с использованием микроконтроллера.

Схема счетчика энергии с использованием микроконтроллера:

На рисунке ниже показана схема счетчика ватт-часов, реализованная с использованием микроконтроллера Atmel AVR. Эта схема непрерывно отслеживает и регистрирует параметры напряжения и тока однофазной сети. Микроконтроллер получает значения этих параметров от схемы преобразования сигнала, которая управляется микросхемами OP-AMP. Схема счетчика энергии

с использованием микроконтроллера

Эта схема имеет два трансформатора тока, последовательно соединенных с каждой линией питания: фаза и нейтраль.Текущие значения от этих трансформаторов отправляются в соответствующий АЦП микроконтроллера, а затем АЦП преобразует эти значения в цифровые значения, и, таким образом, микроконтроллер обязательно выполняет вычисления, чтобы определить потребление энергии. Микроконтроллер запрограммирован таким образом, что значения напряжения и тока от АЦП умножаются и интегрируются в течение определенного периода времени, а затем соответственно приводят в действие механизм счетчика, который отображает количество потребляемых единиц (кВт) за период времени.

В дополнение к измерению энергии, эта система также обеспечивает индикацию замыкания на землю в случае любого повреждения или сверхтока, которое может произойти в нейтрали или линии заземления, и соответствующим образом включает индикацию светоизлучающих диодов для обнаружения замыкания на землю, а также для каждого энергопотребления. .

Статья посвящена схеме ваттметра и принципам его работы. Это также известно как счетчик энергии, который используется при разработке комплектов электрических и электронных проектов с использованием различных технологий.Для получения любой помощи относительно таких понятий, как подделка счетчика электроэнергии и выставление счетов счетчика электроэнергии с использованием беспроводной технологии, или прокомментируйте в разделе, приведенном ниже.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *