Бытовой счетчик электроэнергии: принцип работы и устройство, преимущества и недостатки различных типов оборудования

Методы проверки счетчика

Самоход

Если проверяемый прибор подключен правильно, следует переходить к определению наличия так называемого самохода. Этим словом обозначена одна из неисправностей, при которой прибор ведет учет несуществующего электричества. Перед тем как проверить правильность показаний электросчетчика, нужно устранить самопроизвольные движения диска, если они имеются. Для этого нужно отключить все электроприборы

Важно помнить, что требуется именно отключить, а не перевести в режим ожидания

Более правильный результат будет достигнут при отключении групповых автоматов, которые размещены после счетчика. Однако они не всегда присутствуют. Также стоит оставить в работе вводной автомат. В этих условиях индикатор счетчика (если он электронный) не должен сделать более 1 вспышки за 5–10 минут простоя, а диск индукционного прибора – больше одного оборота. Чем больше этот отрезок времени, тем лучше, однако лучше ознакомиться с прилагающимися к прибору документами, в которых это время указано точно.

Погрешность

Далее измеряется погрешность показаний. Чтобы проверить точность счетчика, следует применить лампу накаливания и мультиметр. Оптимально будет воспользоваться электронной версией мультиметра и не использовать в качестве нагрузки бытовые приборы. Суть в том, что современные модели бытовой техники способны самостоятельно регулировать мощность и поэтому, учитывая использование их паспортной мощности в замерах, произвести достоверную проверку электросчетчика не получится.

Процесс «контрольного замера» выглядит так:

1. замер сетевого напряжения;
2. замер силы тока лампы;
3. определение фактической силы тока в лампе;
4. замер времени, за которое диск подключенного к сети счетчика прокрутится 10 раз с одновременным контролем напряжения в сети. Для электронных моделей – 10 миганий индикатора;
5. определение постоянной счетчика, которая, как правило, указана на передней панели. Например, 3200 имп./кВт-ч;
6. расчет фактического потребления электричества;
7. расчет затраченной за время проверки мощности тока;
8. проверка счетчика на погрешность по формуле 1000*число оборотов/постоянная счетчика;
9. определение величины погрешности. Допустимое значение погрешности – до 10%

Намагниченность

Счетчик более простой конструкции можно проверить следующим образом. Следует взять тонкую иголку и поднести ее к панели – если она притянется, это будет свидетельствовать о намагниченности счетчика. Обычно спустя 2–3 дня после снятия магнита это явление исчезает. В случае если намагниченность не уходит сама, нужно применить демагнитизатор.

голоса

Рейтинг статьи

Тарифная система учета

Дифференцированный вариант системы учёта базируется на расходе электроэнергии в зависимости от временного интервала, что позволяет осуществлять оплату потребленного электричества по разным тарифам: дневному и ночному.

Следует отметить, что приборы учёта электроэнергии индукционного типа относятся к категории однотарифных, и не имеют системы дистанционного снятия показаний. Соответственно, оплата потребленного электричества при использовании такого прибора будет на порядок выше, чем расходы электроэнергии в условиях эксплуатации более современных многотарифных моделей.

Типы конструкций по количеству фаз

Существуют однофазные и трехфазные приборы учета электроэнергии. Подбирать их тип конструкций по количеству фаз необходимо под характеристики электросети. Если квартира или частное здание подключены к однофазной сети, используется соответствующий однофазный счетчик. Это самое распространенное решение для жилых домов, квартир и таунхаусов, где единовременная нагрузка не превышает 10 кВт.

Наиболее часто такие типы прибора учета применяются на следующих объектах:

• высокотехнологичные современные квартиры с большим количеством электронного оборудования;
• профессиональные студии и мастерские;
• производственные здания мелкого масштаба.

В некоторых случаях вместо трехфазного счетчика используется три прибора с одной фазой. Разницы в цене при этом практически нет: 2400 за 3 простые модели против 2800 за одну трехфазную. Электросчетчики по классу точности: какие лучше для квартиры.

Другие потребители должны использовать более точные изделия:

• многоквартирные здания – погрешность 1% и меньше;
• уровень мощности электрической энергии от 670 кВт – погрешность 0,5% и меньше;
• поставщики электроэнергии – 0,5% и ниже, для повышения точности используется хранение данных и встроенные часы.

В целом на рынке можно найти модификации с погрешностью от 0,2% до 2,5%. Если потребление электроэнергии и напряжение сети невелико, можно не гнаться за максимальной точностью и приобретать недорогие модели 2%. Высокоточные изделия вовсе не относятся к классу бюджетных, их могут позволить себе юридические лица. При выборе необходимо руководствоваться не только практическими соображениями, но еще и постановлениями местной и общефедеральной администрации, в котором указаны необходимые типы устройств.

Электронные

Обмануть электронные счетчики невозможно, так как все проходящие мощности через него фиксируются, за счет преобразования их в импульсные сигналы.

Данный тип бытовых электросчетчиков является хоть и более дорогостоящим, нежели индукционные, но, при этом, такие аппараты выгоднее в использовании. Они обладают более высоким классом точности, а также могут работать в режиме многотарифности.

Работают такие электронные электросчётчики, преобразовывая поступающий от датчиков тока обычный аналоговый сигнал непосредственно в цифровой код, который полностью равнозначен используемой мощности. Дальше код в системе направляется в специальный микроконтроллер, где он проходит расшифровку.

Последний этап движения – это экран дисплея, на котором уже и отображается, сколько используется сейчас электроэнергии и общий расход.

Устройство электросчетчика. Для увеличения нажмите)

Основной элемент в таких счетчиках — микроконтроллер.

Как раз в его функции входит не только расшифровка сигнала, но и расчет потребляемой энергии в данный момент.

Он также преобразует информацию для вывода на дисплей.

Такой электросчетчик представляет собой корпус, в котором находится трансформатор тока, а также специальные модули, необходимые для преобразования сигнала.

Если же говорить более детально, то он состоит из:

• дисплея, на который выводится все информация;
• источника переменного напряжения;
• главной детали в виде микроконтроллера, о котором упоминалось выше;
• преобразователя;
• супервизора;
• чипа для хранения данных;
• специального телеметрического выхода, который необходим для принятия сигнала об уровне электропотребления;
• часов, для отображения текущего времени;
• оптического порта, который необходим для считывания показаний счетчика, а также для его программирования.

Возможно, Вам будет также интересна статья о двухтарифных счетчиках электроэнергии.

Статью о том, когда и как проверять электросчетчик, читайте здесь.

Устройство и принцип работы

Прибор состоит из трёх одинаковых узлов (справа), цепей питания и микроконтроллера

Измерительный аппарат совместим с однофазными и трехфазными цепями переменного тока. Его конструкция представлена:

• корпусом из термостойкого пластика или металла с клеммной колодкой;
• дисплеем – ЖК-индикатором, где отображаются данные и время, или механическим;
• источником запитки электронной схемы;
• токовым трансформатором – выполняет функции измерителя;
• микроконтроллером, преобразующим сигнал на входе в электрические величины;
• телеметрическим выходом для интеграции с АСКУЭ;

• часами – позволяют отслеживать реальное время и даты;

  Внешний вид электронного электросчетчика

• супервизором – отслеживает колебания напряжения на входе и подает команду сброса микроконтроллеру, когда напряжение выключается либо включается;
• системой управления;
• оптическим портом, позволяющим снимать показания устройства.

Принцип работы цифрового счетчика электроэнергии заключается в прямом замере напряжения и тока. Он оцифровывает информацию, передавая ее на индикатор и сохраняя в памяти. Импульсы входных электронных твердотелых элементов создают под воздействием тока напряжения. Количество импульсов зависит от активности энергии.

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 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.

Подключение счётчиков электроэнергии: особенности выполнения работ

Очень многих людей интересует вопрос о том, как установить электросчетчик. В большинстве случаев установкой или заменой электрических счетчиков занимаются специальные организации, которые выполняют монтаж и настройку приборов. Цена установки счетчика электроэнергии сотрудниками таких компаний слишком завышена и не всегда бывает по карману обычному потребителю. Поэтому, если есть желание, то установить прибор учета электроэнергии можно самостоятельно, без участия дипломированного специалиста.

Если нарушить правила установки электросчетчиков, это может привести к несчастному случаю

Для этого необходимо соблюдать требования безопасности при работе с электричеством и знать правила установки счетчика электроэнергии. Учитывая это, можно избежать возникновения таких проблем, как аварии, пожары в доме или на подстанции, поражения электрическим током.

Поскольку электросчетчик – это непростой и сложный прибор, следовательно, на его работу могут влиять внешние факторы, такие как повышенная влажность, температура, а также агрессивные химические вещества. Обычно все требования относительно установки выполняются при размещении устройства в квартире. В случае монтажа на лестничной клетке понадобится специальный ящик для электросчетчика.

Конструкция и принцип работы

Измерительный аппарат совместим с однофазными и трехфазными цепями переменного тока. Его конструкция представлена:

• корпусом из термостойкого пластика или металла с клеммной колодкой;
• дисплеем – ЖК-индикатором, где отображаются данные и время, или механическим;
• источником запитки электронной схемы;
• токовым трансформатором – выполняет функции измерителя;
• микроконтроллером, преобразующим сигнал на входе в электрические величины;
• телеметрическим выходом для интеграции с АСКУЭ;
• часами – позволяют отслеживать реальное время и даты;

супервизором – отслеживает колебания напряжения на входе и подает команду сброса микроконтроллеру, когда напряжение выключается либо включается;
системой управления;
оптическим портом, позволяющим снимать показания устройства.

Виды счетчиков электроэнергии

Классификация приборов учета электрической энергии осуществляется в зависимости от следующих параметров:

• тип подключения;
• измеряемая величина;
• особенности конструкции.

Рассмотрим каждый из пунктов отдельно. По типу подключения счетчики подразделяются на два основных вида:

• устройства с прямым включением в силовую цепь;
• счётчики, подключаемые к силовой цепи посредством измерительных трансформаторов (так называемое «трансформаторное включение»).

Первый тип приборов предназначен для бытового учета, в то время как трансформаторы необходимы для крупных зданий и предприятий, потребляющих ток большой силы (более 100 ампер).

В зависимости от измеряемой величины приборы учета электроэнергии подразделяются на следующие типы:

• однофазные (для тока 220В с частотой 50Гц);
• трехфазные (для тока 380В с частотой 50Гц).

Стоит отметить, что современные трехфазные счетчики, имеющие электронную конструкцию, способны производить и однофазный учет.

В зависимости от конструктивных особенностей выделяют три группы устройств для учета электрической энергии:

• Индукционные (электромеханические электросчетчики). Приборы, работа которых основана на действии электромагнитного поля. Неподвижные проводники в форме катушек, через которые проходит ток, создают магнитные импульсы. Они приводят в движение специальный механизм, который представляет собой подвижный вращающийся диск. Количество потребляемой электрической энергии в индукционных устройствах вычисляется по количеству оборотов этого диска.
• Электронные (статические электросчетчики). Принцип работы этих устройств выглядит следующим образом: твердотельный измерительный элемент преобразует входящие аналоговые сигналы переменного тока и напряжения в счетные импульсы, число которых и показывает значение измеряемой активной энергии. Счетный механизм имеет электромеханический или электронный тип конструкции и, помимо измерительного элемента, включает в себя устройство для хранения полученных значений и дисплей для вывода результатов.
• Гибридные устройства. Модели этой группы представляют собой промежуточный вариант. Они оборудованы цифровым интерфейсом, но измерения в них производятся с помощью электромеханического метода. В настоящее время данные устройства встречаются нечасто, так как уступают электронным электросчетчикам в цене и функциональности.

По количеству тарифов

• однотарифные (работающие лишь по одному типу учета);
• многотарифные

Сейчас при наличии в доме или квартире технических приборов с высокой мощностью, работающих в течение всех суток или преимущественно по ночам, выгоднее заменить однотарифный прибор на двухтарифный. Экономия получается существенная, так как стоимость потребляемой электроэнергии различна в разное время суток (с 23.00 до 07.00 она существенно дешевле).

Главным преимуществом многотарифных счетчиков является экономия при оплате электроэнергии (при правильном использовании в обычной квартире двухфазный счетчик окупается примерно за 1 год). Для электростанций это также выгодно — уменьшаются затраты на ремонт, происходит экономия ресурсов, снижаются вредные выбросы в атмосферу.

• правильное использование бытовых устройств (максимально выгодно использование двухфазного прибора в домовладениях, где используется электроотопление, или в позднее время суток работают приборы с высоким потреблением электроэнергии — стиральная, посудомоечная машины, утюг);
• следует узнать разницу в тарифах электроэнергии для своего региона и оценить выгоду.

Как поменять электросчетчики в квартире: особенности процедуры

Для замены прибора необходимо собрать документы и подать соответствующее заявление

Но перед этим важно понять, является ли замена счетчика обязанностью владельца квартиры

Предусмотрены и другие варианты:

• если аппарат вынесен в общедомовые зоны, обязанности на себя берет управляющая компания или товарищество собственников;
• при наличии контракта с поставщиком электросчетчик в подъезде меняет он.

Монтаж нового оборудования включает в себя следующие этапы:

1. Составление заявления с приложением пакета документов.
2. Подписание акта выполнения услуг.
3. Демонтаж, монтаж и подключение. Возможность снятия появляется только после удаления пломбы.
4. Установка пломбы. Электроэнергия без счетчика подсчитываться не будет.
5. Выдача официального документа, подтверждающего законность замены, а также технического паспорта.

Комплектация однофазного электросчетчика

О прохождении соответствующей проверки свидетельствует наличие пломбы. Итак, где же лучше повесить счётчик: Это должно быть место, к которому не сложно подойти и проверить целостность пломбы, снять показания.
Основные требования Основные правила монтажа и подключения приборов учета определяются п

Расскажите о нюансах подключения которые известны вам.
При этом питание на электросчетчик подается от трансформаторов, которые установлены на вводных силовых шинах.
Инструкции Схема подключения однофазного электросчетчика Представленная здесь схема подключения однофазного электросчетчика универсальна и одинаково подходит для установки одно- или двухтарифного счетчика электроэнергии, не важно электронного или индукционного механического он типа, вне зависимости от марки и фирмы производителя, будь то Нева, Энергомера, Меркурий и т. Его можно поместить в утеплённый шкаф, установить в него лампочку или обогреватель для обеспечения тепла, но кто этим хочет заниматься? О прохождении соответствующей проверки свидетельствует наличие пломбы.
Однако, при отрицательных температурах, аппарат может показывать неправильные данные

Выбор места установки электросчетчика Рассмотрим, как правильно установить электросчетчик в частном доме. Инструкции Схема подключения однофазного электросчетчика Представленная здесь схема подключения однофазного электросчетчика универсальна и одинаково подходит для установки одно- или двухтарифного счетчика электроэнергии, не важно электронного или индукционного механического он типа, вне зависимости от марки и фирмы производителя, будь то Нева, Энергомера, Меркурий и т.

Как подключить счётчик

Причем не только на фазе, но и на нейтрали. Схема подключения трехфазного счетчика Трехфазные счетчики применяются для учета электроэнергии, как правило, на объектах с присоединенной мощностью более 12 кВт более 60 Ампер , а так же при наличии трехфазного электрооборудования вне зависимости от мощности. При этом будут сэкономлены средства, которые пришлось бы заплатить за работу электромонтера по установке прибора учета электроэнергии. Оплату их приобретения и подключения производит собственник помещения.

Третий фактор — цена и репутация. Монтаж всех устройств производят также на DIN-рейку. Стоит ли соглашаться?

Третий фактор — цена и репутация. Протяжка контактов Наверняка, если человек производил монтаж электропроводки в квартире самостоятельно, он уже знает, что контакты соединений должны быть достаточно плотными для предотвращения нагрева и выхода из строя проводов. Сняв первый слой изоляции, согласно необходимой длине отмеряют участок кабеля. Оплату их приобретения и подключения производит собственник помещения. Затем в рейку до щелчка вставляются подключаемые зачищенные контакты.
Подключение дома к электросети — Щитки и провода — Все по уму

Электротехнические процессы при замерах

Алгоритмы измерений в 1-фазных и 3-фазных моделях примерно одинаковы. Кроме того факта, что трехфазные счетчики объединяют показатели по всем трем каналам измерений. Принцип работы электросчетчика основан на электротехнических законах, относящихся к расчету мощности.

Чтобы узнать полную величину мощности, необходимо знать активную (полезную) и реактивную составляющие. Реактивную часть мы получим, если сложим индуктивную и емкостную нагрузку. По общей цепи 1-фазной сети течет ток, одинаковый на всех участках. Напряжение может снижаться на каждом отдельном элементе цепи в зависимости от вида и значения сопротивления. В случае с активным сопротивлением вектор проходящего тока по направлению будет таким же. На реактивном сопротивлении наблюдаются отклонения в сторону. Сопротивление на емкости отстает от тока по углу, а на индуктивности — опережает.

Полезные формулы:

• полная мощность S = UI;
• активная мощность P = UI·cosϕ;
• Q = UI·sinϕ;

где U — напряжение, I — сила тока.

Современное устройство счетчика электроэнергии позволяет измерять и показывать как полную мощность, так и ее активную/реактивную величину. Все, что для этого нужно — измерить вектор тока на входе и напряжение. Характер нагрузки будет определен по отклонению угла между измеренными входящими величинами.

Многим интересно, как работает электросчетчик современной конструкции по сравнению с индукционным аналогом. Последний работает по принципу взаимодействия электромагнитных полей и индукционных сил, стимулирующих вращение тонкого металлического диска. В старых дисковых счетчиках конструкция имеет существенный недостаток: активную или реактивную мощность измерить получается, а вот полную приходится высчитывать вручную.

Вот очень подробный разбор устройства индукционного счетчика в формате видео:

Сколько служит электросчетчик

На любую модель устройства учета электроэнергии завод — производитель устанавливает срок службы. Если соблюдаются правила эксплуатации электросчетчика, поверка проводится своевременно, на протяжении заявленного срока службы замена не требуется. По истечении данного срока рекомендуется заменить электросчетчик. Даже если видимых неполадок не обнаружено, гарантии исправности его работы нет. Бывают случаи, когда требуется досрочная замена прибора:

• выявление неполадок в работе, погрешности в показаниях;
• наличие видимых повреждений корпуса или дисплея;
• нарушение целостности пломбы службы энергосбыта или организации, осуществляющей поверку;
• несоответствие действующим государственным стандартам;
• обновление сети, вследствие которого изменились требования к ее эксплуатации.

Организация замены прибора по истечении срока его службы или досрочно при наступлении вышеуказанных случаев — обязанность потребителя.