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.
И все-таки оно вертится!
Наиболее наглядно устройство электросчетчика видно на примере однофазного бытового устройства механического типа. Его принципиальная схема приведена на рисунке ниже.
- Ш-образный сердечник
- П-образный сердечник
- Редуктор
- Постоянный магнит
- Диск
К клеммам 1 и 2, в которые зажимается фазный провод, подключена катушка с небольшим количеством витков, установленная на П-образный металлический сердечник. Она называется токовой, поскольку включение последовательное. К клемме 1 также подключен еще один провод, идущий на другую катушку с большим количеством витков и установленную на Ш-образный металлический сердечник.
Место соединения разъемное, крепежом является винт, называемый «винт напряжения», поскольку второй конец катушки соединен с клеммой 3, к которой подключается нулевой провод и соединение параллельное. Сердечники катушек расположены под углом 90 друг к другу, а в разрыве между ними находится край алюминиевого диска.
При прохождении переменного электрического тока через катушки в сердечниках наводится пульсирующее магнитное поле. Их произведением является вихревой магнитный поток, вращающийся всегда в одну сторону. По закону электромагнитной индукции этот вихрь наводит электрический ток в алюминиевом диске и понуждает его вращаться вслед за собой. Поскольку учитывается и напряжение в сети, и сила тока, то измеряется расход именно электрической мощности, которая является произведением этих величин.
Все это очень напоминает устройство асинхронного однофазного электродвигателя с пусковой и рабочей обмотками. Различие только в том, что счетчик электроэнергии является измерительной машиной, поэтому для точности показаний в нем надо исключить все факторы, которые могут их изменить.
Например, момент инерции. Именно поэтому ротор, роль которого играет диск, выполняется из алюминия – наиболее легкого электропроводящего материала, не подверженного вторичному намагничиванию. Дисковидная форма выбрана по той причине, что побочным явлением электромагнитной индукции является нагревание металлов так называемыми токами Фуко.
В проводниках плоской формы они быстрее затухают. Это свойство используется, например, в высоковольтных трансформаторах большой мощности, первичная обмотка которых выполняется проводником прямоугольного сечения.
Вторым отличием механического счетчика от асинхронного двигателя является наличие в его конструкции тормоза – постоянного магнита, расположенного у края диска. Он нужен для того, чтобы вращение было равномерным, без ускорения, а остановка происходила мгновенно, без выбега. Положение этого магнита можно менять, меняя величину электрической мощности, на которую устройство не реагирует. Обычной заводской настройкой является 25 Вт.
Диск насажен на ось, на одном конце которой находится червячная шестерня. Через нее и приводится в действие редуктор счетного механизма. Смена положений обмоток действительно может привести к реверсированию. Для этого надо лишь изменить порядок подключения: фазу подать на клемму 3 и снять ее с четвертой. Для борьбы с мошенничеством в редукторе установлен храповой механизм, блокирующий вращение в обратную сторону.
Трехфазные счетные механические устройства устроены подобным же образом. Но есть тонкости: если схема построена с глухозаземленной нейтралью – фазы на выходе силового трансформатора подстанции соединены звездой и линия состоит из трех проводников, то в счетчике два диска на одной оси. А при обычном для линий до 1000 вольт соединении треугольником и наличии отдельной нейтрали (четыре провода) дисков три. При этом подсчет расхода электрической мощности ведется в любом случае, даже если задействована хотя бы одна фаза.
Что такое умный счетчик электрической энергии?
В общем случае, умным электросчетчиком можно назвать устройство, производящее замеры текущего потребления энергии и передающее показания в автоматическом режиме без участия владельца квартиры или дома. При этом показания каждого прибора учета вначале фиксируются в общедомовой сети и лишь после сбора всех данных пересылаются на компьютеры уполномоченной организации.
Отличия обычных счетчиков от смарт устройств
Ключевыми отличиями современных счетчиков от устаревших образцов являются:
- Автоматический сбор и пересылка показаний в управляющую компанию.
- Возможность работы по нескольким тарифам, в зависимости от условий.
- Функционал, позволяющий производить дистанционное управление прибором.
- Отсутствие возможности всячески повлиять на показания. Если в старых приборах потребители могли использовать определенные методы изменения показаний, то современные приборы гораздо более устойчивы ко взлому.
Умные счетчики электроэнергии позволяет управляющим компаниям производить отключение должников в дистанционном режиме. Более того, при выявлении неполадок в электрической сети смарт устройства своевременно оповестят компетентные органы и позволят скорректировать итоговый счет.
Преимущества и недостатки современных приборов учета
На текущий момент в рамках российского рынка представлены два основных вида умных счетчиков: Меркурий и Стриж. Преимуществами использования смарт счетчиков выступают:
- Показания электросчетчика Меркурий или Стриж передаются в дистанционном режиме.
- Управление устройством в дистанционном режиме.
- Возможность изменения расчётного тарифа.
- Автоматическое выявления неполадок в электросети.
- Возможность принудительного отключения должников через сеть.
- Возможность установки счетчика Меркурий с пультом, позволяющим корректировать показания. Данный вариант устройства является незаконным, поэтому при его выявлении владелец обязан будет выплатить серьезный штраф.
Недостатками интеллектуальных счетчиков принято считать:
- Стоимость.
- Сложность установки в старые дома без развитой инфраструктуры.
- Зависимость работы от качества Интернет-соединения.
- Задержки в передаче показаний ввиду отсутствия нормального оборудования на стороне управляющей компании.
- Возможность изменить показания электросчетчика Меркурий при помощи пульта.
Подготовка электромагнитного счетчика к использованию
Перед монтажом и использованием проведите тщательный осмотр прибора на наличие механических повреждений корпуса, проверьте целостность пломб. Напряжение, которое подводится к параллельной цепи электросчетчика, не должно превышать 265 Вольт. Сила электротока в последовательной сети электросчетчика не должна быть выше 60 или 100 Ампер в зависимости от модификации прибора .
Подключение прибора проводится только при обесточенной сети электропитания. После подключение и опломбирования включите электроприборы. При правильном подключении мигает светодиодный индикатор, показания расхода электроэнергии увеличиваются.
Какой выбрать
На данный момент на рынке электротехники в странах СНГ распространенной моделью является счетчик электроэнергии марки Меркурий и Энергомера. Устройства Меркурий производятся, как для однофазной электрической сети, так и для трехфазной. Разнообразие моделей с различными модификациями и мощностью позволяет подобрать прибор для любого потребителя.
Счетчик Меркурий изготавливается в Российской Федерации (г. Москва). Занимает лидирующие позиции на рынке сбыта электротехнического оборудования. Благодаря своей надежности и ассортименту счетчики Меркурий стали использоваться не только в жилых помещениях, но и в промышленных зданиях, общественных местах. Имеет выгодную цену, в отличие от аналогичных образцов других производителей. Все приборы Меркурия соответствуют ГОСТ стандартам.
- модели Меркурий производятся одно- двухтарифные. Средний срок службы приборов около 25 лет, гарантия выдается на 3 года;
- модель Меркурий-230 предназначена для трехфазной сети коммерческого или технического учета;
- модель Меркурий-201 подключается к однофазной электрической линии, имеет более простую конструкцию.
Устанавливаются считывающие устройства Меркурий на DIN-рейку с автоматическими выключателями, занимая 6 модулей. Энергомера – считывающие устройства, которые также выпускаются в различных моделях для соответствующих целей. Для трехфазной сети используют Энергомера марки CE300. Чтобы правильно выбрать считывающий прибор, нужно точно знать, какими характеристиками он должен обладать или посоветоваться со специалистом.
Основные элементы системы
Установка системы требует наличия четырёх основных элементов:
- Умных счётчиков с интерфейсом для выхода цифрового сигнала. Если в процессе монтажа выяснится, что существующий прибор учёта индукционный, то используется специальное считывающее устройство, обеспечивающее преобразование и дальнейшую передачу сигнала.
- Мобильных либо телефонных линий связи или интернета. Плюс специальных средств телекоммуникации: сумматоров, мультиплексоров, модемом, радиомодемов и тому подобного оборудования.
- Компьютеров, а иногда дополнительного сервера. Всё зависит от объёма и потока информации.
- Программного обеспечения, позволяющего принимать, перерабатывать, а при необходимости передавать данные: абонентам, поставщикам, вышестоящим и надзорным организациям.
Монтаж, наладку, подключение и опробование системы выполняют сертифицированные организации. Как правило, они же согласовывают с энергосбытом проект, а также осуществляют дальнейшее сопровождение АСКУЭ в плане устранения неполадок и неисправностей.
Обозначение показателей цифрового счетчика
На территории РФ приборы начали применять с момента приватизации энергетической отрасли и подорожания электричества. Электронные устройства обладают рядом положительных характеристик:
- точность показаний при быстрой перемене напряжения или его снижении;
- учет электроэнергии по нескольким тарифам;
- подсчет различных типов энергии с помощью одного аппарата;
- одновременно замеряется мощность, количество и качество энергоресурсов;
- хранение данных в памяти и наличие к ним пользовательского доступа;
- предотвращение несанкционированного доступа и хищения электричества;
- дистанционное снятие показаний и предварительный подсчет потерь;
- совместимость с автоматическими сервисами коммерческого учета электроэнергии.
На основании данных электронного счетчика определяется несколько показаний:
- Энергозатраты за конкретный временной период. Понадобится вычесть из конечных показаний начальные. При необходимости расчетные данные умножают на коэффициент трансформации;
- Подключение бытовой техники и освещения в определенный момент. Устанавливается по загоранию/выключению светового индикатора.
- Параметры мощности, величины проходящего тока, процессы перегрузки сети и счетчика.
Конструкция
Умный или дистанционный счетчик электроэнергии – это устройство, которое передает показания о потреблении электричества в информационные сети через интернет без участия человека. Классический счетчик только выводит расход на индикатор.
Конструкция умного счетчика включает следующие элементы, находящиеся внутри корпуса:
- Клеммные колодки для подключения проводов.
- Жидкокристаллический дисплей.
- Контроллер для передачи информации в автоматизированном режиме.
- Узлы управления.
- Печатная плата с нанесенными компонентами.
- тельные трансформаторы.
- Источник питания.
- Оптический порт (присутствует не во всех моделях).
- Защитный кожух.
С точки зрения конструктивных особенностей умный счетчик почти не отличается от обычного. Основная разница – наличие микроконтроллера, который передает данные на сервер.
Назначение микроконтроллера
Основная деталь умного счетчика – это контроллер. Он преобразует сигнал, обрабатывает и передает данные, а также управляет интерфейсом. Микроконтроллер может быть оснащен дополнительными функциями:
- Возможность проверки состояния электрической сети.
- Регулировка мощности.
- Выключение подачи электроэнергии.
Количество дополнительных опций и их характер зависят от установленного программного обеспечения.
Особенности системы контроля и передачи данных
Автоматизированная система учета (контроля) собирает данные о всех потоках электроэнергии и анализирует полученную информацию. После анализа создается подробный отчет о расходе электричества в доме или квартире. Также умная система способна прогнозировать энергопотребление в следующем периоде, на основании чего можно выбрать оптимальный тариф.
Система передачи данных должна работать стабильно и без задержек. Для этого нужно заранее позаботиться о монтаже качественного оборудования и загрузить данные в специальные блоки. После этого формируется центр обработки информации и устройство комплектуется нужным оборудованием. Современные счетчики имеют встроенный интерфейс, позволяющий сразу подключиться к автоматизированной системе учета данных.
Принцип работы электрон ного счетчика электроэнергии
До недавних пор все измерения потребленной электроэнергии осуществлялись с помощью индукционных счетчиков. Постепенно, с развитием микро электрон ики, произошел существенный сдвиг в деле совершенствования приборов учета и контроля потребляемой электроэнергии. Были созданы современные цифровые электрон ные системы управления с применением новейших микроконтроллеров. Это позволило многократно повысить точность измерений, а отсутствие механики значительно повысило надежность счетчика.
Для электрон ных электросчетчиков разработана специальная элементная база и методы обработки поступающей информации. После обработки цифровых данных стал возможен одновременный подсчет не только активной, но и реактивной мощности
Данный фактор приобретает важное значение при организации учета в трехфазных сетях. В результате, были созданы многотарифные электросчетчики, учитывающие накопленную энергию в течение определенного времени суток. Данные приборы способны автоматически определять тот или иной тариф
Данные приборы способны автоматически определять тот или иной тариф.
Простейшая цифровая система на основе обычного микроконтроллера применяется в тех случаях, когда необходимо измерить импульсы, вывести информацию на дисплей и обеспечить защиту при аварийном сбое. Такие устройства являются цифровыми аналогами механических электросчетчиков. В этой системе поступление сигнала происходит через определенные трансформаторные датчики. Далее он идет на вход микросхемы-преобразователя.
Снятие частотного сигнала, поступающего на вход микроконтроллера, осуществляется на выходе микросхемы. Микроконтроллер подсчитывает все поступившие импульсы и преобразует их в полученное количество энергии (Вт*ч). Когда поступающие единицы накапливаются, их общее значение выводится на монитор и фиксируется во внутренней флэш-памяти на случай исчезновения напряжения в сети и других сбоев. Это позволяет вести непрерывный учет потребляемой электроэнергии.
Работает многотарифный электрон ный счетчик электроэнергии по собственному алгоритму. Последовательный интерфейс позволяет обмениваться информацией с внешним миром. С его помощью задаются тарифы, устанавливается и включается таймер времени, поступает информация о накопленной электроэнергии и т.д. Энергонезависимая оперативная память разделяется на 13 банков данных, сохраняющих информацию о количестве энергии, накопленной по разным тарифам. Первый банк учитывает всю энергию, накопленную от начала работы счетчика. В следующих 12 банках производится учет накоплений за 11 предыдущих месяцев и за текущий период.
Таким образом, принцип действия электросчетчика в электрон ном варианте, позволяет изменять тарифы в соответствии с заранее установленным расписанием. Через специальный разъем можно подключиться к прибору и выяснить объем электроэнергии, оплаченной потребителем.
{SOURCE}
Надежность показаний и необходимость ремонта
Качественный цифровой электросчетчик отличается высокой точностью. Проверить параметры без нарушения целостности корпуса и пломб можно так:
- После прекращения подачи напряжения индикатор останавливается. Если учет продолжается – устройство неисправно.
- Счетчик всегда жужжит при работе, о неполадках свидетельствует самоход.
- Показания искажаются при отключении всех бытовых приборов. Обязательно проверяется наличие самохода.
Тестирования лучше производить ночью, в условиях минимальной нагрузки на электросеть. Если самохода нет, импульсы индикатора отсутствуют на протяжении 15 минут. Импульс, возникший, когда подключение не произведено, означает поломку.
Потребители и профессиональные электрики рекомендуют несколько устройств.
Меркурий 201.8
Прочный бюджетный прибор с разрешением ЖК-экрана 7 разряда и классом точности 1. Рассчитан на сеть с напряжением 220-230 В и силой тока 5-80 А. Исправно работает в условиях жары и мороза при влажности до 90 %. Оснащен:
- модульным корпусом;
- измерительным токовым конвертером;
- винтовыми клеммами;
- светодиодной подсветкой зоны показаний.
Нева М. Т.123
Аппарат с рабочим напряжением 230 В и номинальным током 5 А. Гарантия изготовителя – 30 лет. Предназначен для измерения:
- частоты напряжения в сети;
- активной мощности электролинии;
- показателей токового напряжения и силы.
Модель имеет 1 класс точности, может устанавливаться в офисах, домах, торговых залах и квартирах.
Класс точности модели – 1. Она не подвергается климатическим, электромагнитным и механическим повреждениям. Устройство рассчитано на силу тока 5-60 А, рабочее напряжение 220-230 В. Может работать без сбоев при температуре от -45 до 70 градусов и влажности 98 %. Дополнительные возможности:
- шпунт;
- память энергонезависимого типа;
- интерфейсы связи;
- пользовательское перепрограммирование;
- вывод данных за нужный период времени;
- снятие информации без напряжения.
В память счетчика нельзя внести корректировки.
Трехфазный счетчик в электрощитке
Действующие нормативы устанавливают требование использовать при мощности потребителей от 15 до 20 кВт многофазные приборы учета. При данном показателе величина тока в цепи достигает 70 А, что недопустимо для квартир.
Трехфазная система является универсальной, поскольку обеспечивает безопасность эксплуатации бытовой техники, снижает температурную нагрузку на провод и предотвращает травматизм человека.
Плюсы и минусы
Достоинства:
- надежные;
- не зависят от перепадов электроэнергии;
- дешевые;
- большой срок эксплуатации;
- можно легко остановить или отмотать счетчик при необходимости.
Недостатки:
- класс точности низкий (2,0 или 2,5);
- высокая погрешность, особенно при маленьких нагрузках;
- однотарифные;
- нет защиты от хищения электроэнергии.
На сегодняшний день производители индукционных счетчиков стараются улучшить свою продукцию за счет увеличения класса точности и срока службы.
Однако из-за специфической конструкции прибора сделать это практически невозможно. Поэтому на смену индукционным счетчикам пришли электронные, которые имеют ряд преимуществ.
Смотрите видео, в котором подробно разъясняются устройство и принцип работы индукционного счетчика электроэнергии:
Требования к приборам учета электрического тока
Какие требования сегодня предъявляются к приборам учета электроэнергии. Есть три основных показателя. О них и пойдет дальше речь.
Класс точности
Начнем с того, что класс точности – это погрешность показаний. До начала нового века всех устраивал класс 2,5. То есть, в шкаф учета электроэнергии (уличный или внутренний) устанавливался счетчик старого образца. И это было нормой. Сегодня все изменилось, и подход к точности показаний в первую очередь. Был введен новый стандарт, в котором за основу брался прибор с классом точности 2,0. Что это обозначает? У этого прибора процент неправильных показаний составляет 2%.
Вот почему сегодня повсеместно старые индукционные приборы учета заменяются новыми электронными. Хотя надо отдать должное, что последние выигрывают и по другим показателям.
Тарифность
Многотарифная система потребления электроэнергии является экономичной. Это главная составляющая данного критерия. Ведь еще совсем недавно в нашей стране пользовались однотарифной системой. В основном это касалось бытовых сетей. Конечно, в плане учета это было проще, а для энергоснабжающих организаций к тому же и выгодно.
Современные электронные приборы позволяют вести учет по временам суток и даже года. То есть, днем в процессе пикового потребления тариф выше, а ночью, когда все спят, ниже. Понятно, что тот, кто основной жизненный цикл переносит на ночь, сильно выигрывает, экономя на низком тарифе. Многие так и делают, к примеру, загружают стиральные машины на ночной период и так далее. Что от этого выигрывает энергоснабжающие предприятии? Чисто в финансовом плане выигрыша никакого, но вот в техническом достоинств много.
- Днем разгружаются сети.
- Ночью, наоборот, нагружаются.
То есть, происходит равномерное распределение потребления тока, что влияет на равномерную работу всех электрических сетей и оборудования. Нагрузка выравнивается в течение суток. Поэтому двухтарифные счетчики сегодня очень популярны. Но их производители сегодня могут производить любые модели и программировать их под любое количество тарифов. К примеру, в некоторых регионах энергетики предлагают сниженные тарифы по выходным дням. Перепрограммировать счетчик под такую тарифную политику не проблема. Конечно, для этого придется приобрести многотарифную модель.
Необходимо отметить, что многотарифные приборы по внешнему виду, а также по способу установки, креплению и подключению, от однотарифных ничем не отличаются. Показания приборов учета снимаются также. Конечно, по стоимости они дороже, но это быстро окупается.
Межповерочный интервал
В процессе эксплуатации класс точности электросчетчика снижается за счет изнашивания деталей прибора. Поэтому наступает время, когда необходима поверка ему. То есть, проверяется погрешность показаний, а соответственно и уточняется класс точности (подтверждается или нет). Так вот промежуток времени между началом эксплуатации и требуемой проверкой называется межповерочным интервалом. Этот показатель измеряется годами и обязательно указывается в паспорте изделия. Поверка – дело обязательное, за которым строго следят представители энергоснабжающей организации.
Какие электросчетчики лучше?
Приборы учета с вращающимся диском нередко преподносятся как нечто архаичное и подлежащее замене. Энергоснабжающие организации могут просто вынуждать потребителей делать это, аргументируя тем, что электронные точнее. Но, поскольку дьявол кроется в деталях, давайте попробуем разобраться в том, стоит ли идти на поводу у монополистов.
Когда действительно стоит менять
- Если класс точности менее 2,5. Он указан на лицевой панели прибора – цифра в кружке.
- Количество целочисленных разрядов в показаниях менее пяти. Дробный разряд указывается кольцом красного цвета и его значение не учитывается.
- Если прибор рассчитан на токи менее 30 ампер.
Достоинства и недостатки механических приборов
- Невысокая точность измерений.
- Большие габариты и вес, выглядят малоэстетично.
- Могут шуметь.
- Нельзя учитывать расход по многотарифному плану.
- Для снятия показаний приходится лезть под потолок – неудобно и рискованно.
- Учитывают только активную, полезную составляющую электрической энергии.
- Не реагируют на потребителей мощностью менее 25 ват (например, светодиодные лампы).
- Спокойно переносят перегрузки в сети, не выходят из строя в грозу.
- Относительно дешевы.
Достоинства и недостатки электронных приборов
- Высокая точность измерений.
- Малые габариты и вес.
- Можно установить модель, учитывающую несколько суточных тарифов.
- Есть возможность (при наличии блоков GPRS и Wi-Fi) снимать показания дистанционно и даже автоматически их отправлять поставщику.
- Учитывают не только полезную активную, но и реактивную, паразитную, составляющую электроэнергии.
- Чувствительны к качеству поставляемого электричества, могут выходить из строя в грозу.
- Хороший электронный счетчик электроэнергии не может стоить дешево.
Зная устройство, а также достоинства и недостатки приборов учета электрической энергии, вы без труда можете решить, стоит ли вам менять имеющийся, а если приобретать, то какой именно. Можно сказать точно, что счетчики с вращающимся диском не стоит считать архаикой и отказываться от них. Для сельской местности – это оптимальный вариант.
{SOURCE}
И все-таки оно вертится!
Наиболее наглядно устройство электросчетчика видно на примере однофазного бытового устройства механического типа. Его принципиальная схема приведена на рисунке ниже.
- Ш-образный сердечник
- П-образный сердечник
- Редуктор
- Постоянный магнит
- Диск
К клеммам 1 и 2, в которые зажимается фазный провод, подключена катушка с небольшим количеством витков, установленная на П-образный металлический сердечник. Она называется токовой, поскольку включение последовательное. К клемме 1 также подключен еще один провод, идущий на другую катушку с большим количеством витков и установленную на Ш-образный металлический сердечник.
Место соединения разъемное, крепежом является винт, называемый «винт напряжения», поскольку второй конец катушки соединен с клеммой 3, к которой подключается нулевой провод и соединение параллельное. Сердечники катушек расположены под углом 90 0 друг к другу, а в разрыве между ними находится край алюминиевого диска.
При прохождении переменного электрического тока через катушки в сердечниках наводится пульсирующее магнитное поле. Их произведением является вихревой магнитный поток, вращающийся всегда в одну сторону. По закону электромагнитной индукции этот вихрь наводит электрический ток в алюминиевом диске и понуждает его вращаться вслед за собой. Поскольку учитывается и напряжение в сети, и сила тока, то измеряется расход именно электрической мощности, которая является произведением этих величин.
Все это очень напоминает устройство асинхронного однофазного электродвигателя с пусковой и рабочей обмотками. Различие только в том, что счетчик электроэнергии является измерительной машиной, поэтому для точности показаний в нем надо исключить все факторы, которые могут их изменить.
Например, момент инерции. Именно поэтому ротор, роль которого играет диск, выполняется из алюминия – наиболее легкого электропроводящего материала, не подверженного вторичному намагничиванию. Дисковидная форма выбрана по той причине, что побочным явлением электромагнитной индукции является нагревание металлов так называемыми токами Фуко.
В проводниках плоской формы они быстрее затухают. Это свойство используется, например, в высоковольтных трансформаторах большой мощности, первичная обмотка которых выполняется проводником прямоугольного сечения.
Вторым отличием механического счетчика от асинхронного двигателя является наличие в его конструкции тормоза – постоянного магнита, расположенного у края диска. Он нужен для того, чтобы вращение было равномерным, без ускорения, а остановка происходила мгновенно, без выбега. Положение этого магнита можно менять, меняя величину электрической мощности, на которую устройство не реагирует. Обычной заводской настройкой является 25 Вт.
Диск насажен на ось, на одном конце которой находится червячная шестерня. Через нее и приводится в действие редуктор счетного механизма. Смена положений обмоток действительно может привести к реверсированию. Для этого надо лишь изменить порядок подключения: фазу подать на клемму 3 и снять ее с четвертой. Для борьбы с мошенничеством в редукторе установлен храповой механизм, блокирующий вращение в обратную сторону.
Трехфазные счетные механические устройства устроены подобным же образом. Но есть тонкости: если схема построена с глухозаземленной нейтралью – фазы на выходе силового трансформатора подстанции соединены звездой и линия состоит из трех проводников, то в счетчике два диска на одной оси. А при обычном для линий до 1000 вольт соединении треугольником и наличии отдельной нейтрали (четыре провода) дисков три. При этом подсчет расхода электрической мощности ведется в любом случае, даже если задействована хотя бы одна фаза.
Особенности электросчётчика с дистанционным снятием показаний
Это новый подход к контролю потребления электроэнергии, который связан с невмешательством человека. Прибор укомплектован специальной программой считывания, которая расположена удалённо. Это удобно для всех: для потребителей, которые теперь не задумываются над тем, когда сдавать отчёты, куда их нести для контроля. Потому что снятие и передача показаний расхода электричества передаются в автоматическом режиме.
Для энергосбытовой организации это также большой плюс. Нет необходимости ходить по домам и квартирам с целью контроля, а правильно ли потребители передали данные, сходятся ли они с показаниями, которые снимают контролёры. Но самое главное для организаций, поставляющих электрический ток, − это возможность планировать расходы по электроэнергии, а значит, можно наладить работу сетей так, чтобы их эффективность стала выше. А это и для потребителей хорошо, и для энергоснабжающих организаций. При этом эффективно будет работать вся система: от выработки электричества до потребления.
Возможность отслеживать работу счётчика через смартфон
Необходимо отметить, что счётчики электроэнергии с передачей данных от обычных отличаются тем, что они являются многотарифными. При этом сам прибор каждые 15 секунд на своём табло показывает, сколько на данный момент после снятия последних данных было израсходовано электричества по ночному тарифу, дневному и общий показатель потребления. Это удобно в плане возникших спорных вопросов, хотя, как показывает практика, таких обычно после установки приборов этого типа не возникает.
