Устройство и работа электросчетчика

Цифровой электронный электросчетчик

Размер платы за электроэнергию зависит не только от количества подключенных приборов, но и от точности и типа счетчика. Один из самых надежных — электронный электросчетчик.

Суть работы любого счетчика заключается в измерении активной энергии и расчете потребления. В то же время имеются несколько вариантов конструкции счетчика. Данные приборы делятся:

  • В соответствии с принципом подключения — оборудование напрямую подключено или подключено в трансформаторную цепь.
  • В зависимости от измеряемых значений — однофазные и трехфазные.
  • По типу конструкции — механические, электронные и гибридные.
  • По числу тарифов — одно- или многотарифные.

Электронные устройства имеют ряд преимуществ: они более точны и позволяют использовать несколько цен на электроэнергию, при этом показания пересчитываются по этим ценам независимо от владельца.

Важно! Существуют также гибридные счетчики с цифровым интерфейсом и механическим вычислительным устройством, но используются они редко.

  • Уровень точности не менее 0,5S.
  • Соответствие требованиям ГОСТ Р (52320-2005, 52323-2005, 52425-2005).
  • Сертификат об утверждении типа.
  • Измерение и расчет активной и реактивной мощности (общая мощность для непрерывной работы), мощность в одном или двух направлениях (30-минутные приращения мощности).
  • Сохранять результаты измерений (на время не менее 35 дней) и информацию о состоянии измерительного прибора.
  • Наличие энергонезависимых часов, обеспечивающих точный показ даты и времени (с использованием внешней синхронизации с ежедневной точностью не менее ± 5,0 секунд в составе SOEV).
  • Поддержание автоматической коррекции времени.
  • Автоматическая самодиагностика через обобщенные сигналы в журнале событий.
  • Предотвращение несанкционированный доступ к информации и программному обеспечению.
  • Прибор должен обеспечивать работу в диапазоне температур, определяемых условиями эксплуатации. (-40 .. + 550С).
  • Среднее время наработки на отказ составляет не менее 35 000 часов.
  • Интервал тестирования — не менее 8 лет.

Принцип работы и схема подключения

Принцип работы счетчика основан на непосредственном измерении напряжения и тока: вся информация о потребляемой мощности подается в индикатор и сохраняется в памяти устройства.

Электронный электросчетчик имеет следующие преимущества:

  • Позволяет более точно считывать информацию, тем самым предотвращая большую погрешности измерения электроэнергии.
  • Его размер намного меньше механического.
  • Он может автоматически переключаться между тарифами без необходимости присутствия хозяина. Это существенно экономит средства.
  • Электронная модель проверяется каждые 4-16 лет. Это необходимо для проверки правильности исчисления. Проверка выполняется в рамках правил для обеспечения согласованности измерений.

Важно! Первая проверка выполняется на заводе-изготовителе, дата указана в паспорте прибора.

Помимо преимуществ имеются и некоторые недостатки. К ним относятся более высокие затраты на приобретение самого приборов и их ненадежность: несмотря на гарантию производителя, электронные модели приходится заменять чаще, чем механические модели. Последние работают в течение десятилетий, потому что их устройство очень простое, и ломаться, по сути, нечему.

Напряжение тока внутри счетчика преобразуется в электрические импульсы. Их количество варьируется в зависимости от входной энергии. То есть чем больше потребляемая мощность, тем больше импульсов получает и считает устройство.

Электронный счетчик вместе со счетным устройством имеет дисплей, который показывает изменения в потреблении тока, максимальных и минимальных значениях и других данных, требуемых владельцем.

Инструкция по применению

Инструкция по эксплуатации и монтажу содержит следующие пункты:

  • Прибор может устанавливать персонал, прошедший инструктаж по мерам безопасности и имеющий квалификационную группу по электробезопасности не ниже уровня III (электрическая установка до 1000 В).
  • Перед установкой надо извлечь прибор из транспортной упаковки и провести внешний осмотр.
  • Убедиться, что корпус и защитная крышка распределительной коробки не имеют значительных повреждений.
  • Установить счетчик на рабочем месте, снять защитную крышку распределительной коробки и подключить к цепи напряжения

Важно! Подключение к сети проводить только с отключением питания

  • Установить крышку распределительной коробки и закрепить ее двумя винтами.
  • Включить питание и убедиться, что счетчик включен: индикатор показывает значение энергии, учитываемое в текущей зоне.
  • Отметить в таблице дату установки и дату ввода в эксплуатацию.

Как самостоятельно проверить счетчик

Чтобы проверить работоспособность счетчика, нужно провести несколько шагов:

  1. Нужно убедиться, что прибор правильно подключен к сети 220 или 380 В в соответствии со схемой.
  2. Проверить, что диск не вращается произвольно. Для этого нужно отключить все автоматы в щитке и подождать некоторое время. Если счетчик все равно вращается, то он неисправен.
  3. Проверка намагниченности. Влияние магнита также меняет работу прибора. Проверить его наличие можно с помощью небольшой металлической иголкой или специальным прибором.

Электронный счетчик — дорогой, но точный прибор, который в дальнейшем поможет сэкономить на плате за электроэнергию. Сложность конструкции обеспечивает удобство работы, но также является причиной частых поломок.

Источник: http://rusenergetics.ru/oborudovanie/elektronniy-schetchik

Принцип работы электросчетчика

Счетчик электроэнергии есть в доме у каждого. И не найдется такого человека, который бы не задавался вопросом о том, как устроен, из чего состоит этот неведомый черный ящик и действительно ли можно заставить его крутиться в обратную сторону. Сегодня мы удовлетворим ваше любопытство и заглянем под пломбу, закрывающую доступ к внутреннему устройству этого очень интересного прибора.

Какими бывают электрические счетчики

По принципу работы счетного механизма эти устройства бывают трех типов:

  1. Механические – в их основе шестеренчатый редуктор, который приводит в движение тот самый загадочный вращающийся диск.
  2. Электронные – подсчет ведет генератор импульсов, результаты отображаются на жидкокристаллическом дисплее.
  3. Гибридные – генератор импульсов работает в паре с шаговым электродвигателем, аналогичным тем, что работают в кварцевых часах. Результаты выдаются тем же способом, что и у механических приборов – цифрами на разрядных кольцах, приводимых в движение шестеренчатым редуктором.

Самое интересное в том, что принцип работы электросчетчика основан на одном и том же явлении – электромагнитной индукции.

И все-таки оно вертится!

Наиболее наглядно устройство электросчетчика видно на примере однофазного бытового устройства механического типа. Его принципиальная схема приведена на рисунке ниже.

  1. Ш-образный сердечник
  2. П-образный сердечник
  3. Редуктор
  4. Постоянный магнит
  5. 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.

Читайте так же:  Порядка применения дисциплинарных взысканий на примере

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.

И все-таки оно нагревается!

Принцип действия электронного счетчика основан на использовании второго, скорее побочного действия электромагнитной индукции – нагревании проводников. Температурные датчики – это могут быть термопары или терморезисторы, преобразуют тепло в электрический сигнал, который играет роль управляющего воздействия.

Подавляющее большинство электронных счетных устройств строятся на микросхемах серий МРС 3905, 3906 или 3909. Принципиально они состоят из трех модулей:

  1. Двух операционных усилителей (аналог катушек тока и напряжения).
  2. Генератора незатухающих колебаний, имеющего собственный блок питания и подключенного к одной из фаз.
  3. Счетчика импульсов.

Операционные усилители работают в паре с термодатчиками и подают электрический управляющий сигнал на генератор незатухающих колебаний, частота которых меняется в зависимости от его величины.

Если показания электросчетчика выводятся на жидкокристаллический дисплей, то количество импульсов за единицу времени учитывается отдельной микросхемой, преобразующей его в кодовый сигнал. При использовании механических редукторов импульсы поступают непосредственно на шаговый двигатель. Чем выше частота их следования, тем быстрее он вращается.

В трехфазных приборах электрического учета таких управляющих микросхем три, а в однофазных – одна.

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.

Источник: http://electriktop.ru/schetchiki-elektroenergii/printsip-raboty-elektroschetchika.html

Принцип действия и устройство счётчиков электрической энергии

С помощью электросчетчиков осуществляется учет израсходованной электрической энергии. Электросчетчики бывают индукционные и электронные.

Измерительный механизм индукционного однофазного счетчика электрической энергии (электроизмерительный прибор индукционной системы) состоит из двух электромагнитов, расположенных под углом 90° друг к другу, в магнитном поле которых находится легкий алюминиевый диск. Схема устройства счетчика электрической энергии показана на рисунке 1.

Читайте так же:  Общий порядок разрешения коллективных трудовых споров

Для включения счетчика в цепь его токовую обмотку соединяют с электроприемниками последовательно, а обмотку напряжения — параллельно. При прохождении по обмоткам индукционного счетчика переменного тока в сердечниках обмоток возникают переменные магнитные потоки, которые, пронизывая алюминиевый диск, индуцируют в нем вихревые токи.

Взаимодействие вихревых токов с магнитными потоками электромагнитов создает усилие, под действием которого диск вращается. Последний связан со счетным механизмом, учитывающим частоту вращения диска, т.е. расход электрической энергии.

Рис. 1. Схема устройства счетчика электрической энергии: 1 — обмотка тока, 2 — обмотка напряжения, 3 — червячный механизм, 4 — счетный механизм, 5 — алюминиевый диск, б — магнит для притормаживания диска.

Рис. 2. Устройство индукционного электросчетчика

Для учета потребленной электроэнергии в сетях переменного трехфазного тока применяются трехфазные индукционные электросчетчики , принцип действия которых аналогичен однофазным.

В настоящее время все более широкое применение получили электронные (цифровые) электросчетчики . Электронные счетчики обладают рядом преимуществ по сравнению с индукционными счетчиками:

— малые габаритные размеры,

— отсутствие вращающихся частей,

— возможность учета электроэнергии по нескольким тарифам,

— измерение суточных максимумов нагрузки,

— учет как активной, так и реактивной мощности,

— возможность дистанционного учета электроэнергии.

Рис. 3. Схема устройства электронного счетчика электроэнергии

В настоящее время учёт электроэнергии, в основном, производится по одному тарифу (то есть стоимость электроэнергии одинакова независимо от времени потребления). Однако, начинает вводится многотарифные системы оплаты, при которых стоимость электрической энергии различна по часам суток или по дням недели.

Указанный подход обеспечит более равномерное потребление электроэнергии потребителями и снижение максимальной нагрузки энергосистемы. Поэтому уже выпускаются электронные счётчики со встроенными часами, которые питаются от аккумуляторной батареи, что обеспечивает учёт электроэнергии по разным интервалам времени, задаваемым программно.

Как правило, электронные счётчики имеют жидкокристаллический индикатор, на котором отображаются потребляемая электроэнергия по каждому из тарифов, текущая потребляемая мощность, текущее время и дата и другие измеряемые прибором параметры.

Источник: http://electricalschool.info/main/uchet/789-princip-dejjstvija-i-ustrojjstvo.html

Устройство и работа электросчетчика

Искать в Школе для электрика:

Схему подключения трехфазного счетчика рассмотрим на примере учет электрической энергии, осуществляемый на воздушных высоковольтных линиях электропередач. Приведенная на фотографии ВЛ имеет линейное напряжение Uав, Uвс, Uса, равное 330 кВ, а фазное относительно земли 330/√3. Вполне понятно, что прямое подключение таких цепей на счетчик электрической энергии выполнять нельзя. Необходимо использовать промежуточные понижающие измерительные трансформаторы напряжения. Кроме того, придется учесть нагрузки, передаваемые по таким линиям .

Электротехническое изделие в соответствии со своим назначением потребляет (вырабатывает) активную энергию, расходуемую на совершение полезной работы. При постоянстве напряжения, тока и коэффициента мощности количество потребленной (выработанной) энергии определяется соотношением Wp = UItcos φ = Pt , где P=UIcos φ — активная мощность изделия; t — продолжительность работы. Единицей энергии в СИ служит джоуль (Дж). В практике еще находит применение внесистемная единица измерения Ватт х час .

Приборы учета электрической энергии – это разнообразные электрические счетчики, позволяющие определять расход потребленной энергии, как на производстве, так и в быту. Первые приборы для учета электрической энергии появились в конце 19 века, когда удалось превратить электричество в продукт потребительского спроса. Стандартизация счетчиков развивалась параллельно совершенствованию систем освещения. В настоящее время существует множество устройств по подсчету расхода электроэнергии, которые классифицируют по виду измеряемых параметров .

В статье приведены практические рекомендации по созданию систем технического учета электроэнергии на предприятии с использованием современных электронных счетчиков. Проблема покупки электронного счетчика учета электроэнергии подобна импульсному сигналу с большой скважностью: основной массы людей она не касается, а для работников энергослужб – задача со многими неизвестными. Для новых точек учета ситуация облегчается тем, что в проекте на организацию расчетного учета .

С помощью электросчетчиков осуществляется учет израсходованной электрической энергии. Электросчетчики бывают индукционные и электронные. Измерительный механизм индукционного однофазного счетчика электрической энергии (электроизмерительный прибор индукционной системы) состоит из двух электромагнитов, расположенных под углом 90° друг к другу, в магнитном поле которых находится легкий алюминиевый диск .

При включении электрического счетчика в высоковольтную сеть подбирают два трансформатора тока и два трансформатора напряжения. Токовые катушки счетчика подключают во вторичные цепи измерительных трансформаторов тока. Катушки напряжения включают на вторичное напряжение измерительного трансформатора напряжения .

При отключении нагрузки диск счетчика иногда продолжает вращаться, то есть наблюдается самоход. Почему диск вращается? Дело в том, что для компенсации момента трения в счетчике предусматривают специальные компенсирующие устройства. Например, на пути рабочего магнитного потока устанавливают либо специальную пластинку, либо короткозамкнутый виток, либо ставят компенсационный винт. При этом рабочий поток .

Персонал должен знать: устройство, принцип действия и схемы включения счётчиков и измерительных трансформаторов. В случае если схема или условия работы вызывают сомнения, члены бригады до начала работы должны получить разъяснение лица, подписавшего задание на производство работ. При выполнении работ следует .

Источник: http://electricalschool.info/main/uchet/

Счетчики электрической энергии

Приборы учета электрической энергии – это разнообразные электрические счетчики, позволяющие определять расход потребленной энергии, как на производстве, так и в быту.

Первые приборы для учета электрической энергии появились в конце 19 века, когда удалось превратить электричество в продукт потребительского спроса. Стандартизация счетчиков развивалась параллельно совершенствованию систем освещения.

В настоящее время существует множество устройств по подсчету расхода электроэнергии, которые классифицируют по виду измеряемых параметров, по типу включения в электросеть, по виду конструкционного исполнения.

По виду измеряемых параметров электросчетчики бывают однофазные и трехфазные.

По типу включения в электросеть аппараты делятся на счетчики прямого подключения к сети и подключения через трансформатор.

По конструкционному исполнению счетчики бывают индукционные – электромеханические, электронные и гибридные.

Устройство индукционного счетчика следующее: магнитное поле катушек воздействует на легкий алюминиевый диск с вихревыми токами, наведенными магнитным полем катушек. Число оборотов диска, находится в прямо пропорциональной зависимости от количества потребленной энергии.

У аналоговых приборов множество недостатков и поэтому они вытесняются современными цифровыми приборами. К недостаткам индукционных аппаратов относят: значительные погрешности в учете, невозможность дистанционного снятия показаний, работа по одному тарифу, неудобства в эксплуатации и установке.

Устройство, в котором ток и напряжение оказывают действие на электронные элементы и создают на выходе импульсы, количество которых зависит, от потребленной электроэнергии называются электронными счетчиками. Учет электрической энергии с помощью таких устройств удобнее, надежнее, создает невозможность краж электроэнергии и условия дифференцированного тарифного учета.

Читайте так же:  Армия пункт призыва

Редко используются гибридные устройства, которые представляют приборы смешанного типа с индукционной или электронной измерительной частью, с механическим устройством вычислений.

Правила учета электрической энергии определяются договорными взаимоотношениями между снабжающей компанией и потребителем и принимают во внимание интересы обеих сторон.

Требования к устройствам, осуществляющим подсчет израсходованной электроэнергии, являются многосторонними и должны обеспечивать точность и достоверность расхода электричества, доступность и открытость измерений не только при ее потреблении, но и при производстве, распределении и передаче. Все эти положения отражены в правительственных законодательных актах.

Например, в законе РФ «Об обеспечении единства измерений» прослеживаются правовые нормы единства измерений, регулируются отношения юридических и физических лиц с управляющими государственными органами.

Для нашей страны на современном этапе важно рационально использовать энергетические ресурсы. Поэтому были написаны правила к организации и устройству узлов учета энергии.

Узел учета электрической энергии представляет собой аппарат, который хранит собранные данные о потребленной энергии на данном участке сети. Работает, такой счетчик, на дистанционном управлении. Информация с него снимается в желаемый момент времени. Текущие сведения о количестве потребленной электроэнергии за любой временной промежуток всегда доступны.

Узел учета электрической энергии монтируется и устанавливается в соответствии с разработанными правилами. Цель установки счетчика, такого типа – это точные сведения о потребленной электроэнергии, исключение случаев ее воровства.

Узел учета состоит, из электронного счетчика с импульсным выходом, который размещается в специальном шкафу. Если прибор включается через трансформатор, в шкафу располагается испытательная панель. В шкафу же крепится устройство для передачи данных на специальный диспетчерский пункт, а также автомат нагрузки. Узел учета энергии, расположен в шкафу со специальным замком с надежным реле, который передаст информацию об открытии шкафа на пункт обслуживания.

Обслуживающая организация определяет особенности правил проведения различных воздействий на узел учета электрической энергии.

Видео (кликните для воспроизведения).

На производствах существуют системы учета потребленной электроэнергии. Их необходимо создавать, когда нужно знать не только количество израсходованной энергии, но и динамику ее потребления в течение суток. При этом устанавливается прибор, у которого есть возможность отражать профиль нагрузки по времени суток.

Устройства такого типа могут учитывать электроэнергию по тарифным зонам, как, реактивную так и активную нагрузку. Стоимость таких аппаратов значительно больше, чем цена обычных счетчиков, поэтому их использование должно быть экономически и технически обоснованным.

Чтобы считывать показания с табло счетчика, ранее пользовались фонариком, чтобы цифры были хорошо видны. На новых приборах имеются специальные сенсоры на светодиодах, которые после прикосновения высвечивают все измеряемые характеристики. При создании системы автоматизированного учета, все счетчики объединяются в одну систему и подключаются к компьютеру.

Встроенный модем, позволяет не прокладывать километры сигнальных проводов для передачи информации по силовым линиям. Информация будет передана другим, более дешевым способом. Но надо иметь в виду, что если на территории производства расположены, например, сварочные линии, сталеплавильные установки, то от импульсных помех в сетях, может произойти потеря данных. Система технического учета потребленной электроэнергии должна быть оснащена счетчиками одного типа, так как приборы учета от разных производителей пока просто несовместимы.

В связи с появлением энергоемкого бытового оборудования (кондиционеров, электроплит, СВЧ – печей) старые счетчики электроэнергии, решили поменять на новые приборы, которые могут выдерживать большие токовые нагрузки. Современные электросчетчики рассчитаны на нагрузки тока до 45 – 65 ампер. Класс точности у прежних счетчиков электрической энергии составлял 2,5, допуская погрешность в измерениях на 2,5% в ту и другую сторону. У новых счетчиков повысили класс точности измерений до 2 и даже до 0,5.

Старые счетчики не подлежат поверке и ремонту, они утилизируются, как только заканчивается срок прежней поверки (интервал между поверками -16 лет).

Замена устройства учета электроэнергии в частных домах и квартирах производится за счет потребителя. Существует постановление правительства о замене счетчиков, такими приборами у которых класс точности измерений 2 и выше.

Источник: http://electricalschool.info/main/uchet/1078-schetchiki-jelektricheskojj-jenergii.html

Счетчик электроэнергии. Виды и работа. Применение и особенности

Счетчик электроэнергии – это измерительный прибор для учета расхода потребляемого электричества. В зависимости от модификации устройство может работать в сетях постоянного или переменного тока. Единицей исчисления потребления выступает кВт/ч или А/ч.

Классификация счетчиков

Счетчики принято делить по трем критериям:
  1. Типу измеряемой величины.
  2. Способу подключения.
  3. Конструкции.

При выборе необходимо обращать внимание на все три критерия, подбирая оптимальный прибор под требуемые параметры электрической сети и уровня потребления энергии.

Разновидности по типу измеряемой величины

Классификация счетчиков по типу измеряемой величины является самой простой для понимания даже человеку, который далек от знаний о принципе работы электросетей. Все приборы разделяют на однофазные и трехфазные. Однофазный счетчик электроэнергии предназначен для подключения к сетям переменного тока 220 В, 50 Гц. Трехфазные устройства работают с электросетями 380 В, 50 Гц. При этом они могут проводить измерения и при подключении в однофазной сети.

Однофазные приборы можно встретить в любой квартире или доме. Именно они рассчитаны для бытового пользования. Трехфазные устройства в большинстве случаев применяются на промышленных объектах, где проложена трехфазная электросеть, требуемая для работы мощного оборудования. В зависимости от модификации трехфазные счетчики могут иметь подключение на три или четыре провода.

Классификация по способу подключения

По способу подключения счетчики разделяются всего на две группы. Существуют приборы прямого включения и трансформаторного. Первые напрямую подсоединяются в сеть, а вторые нуждаются в подключении со специальным трансформатором, который включается в цепь перед самим счетчиком.

Разновидности по конструкции
Современные счетчики бывают в 3 вариантах конструкции:
  • Индукционные.
  • Электронные.
  • Гибридные.
Индукционный счетчик

Индукционный (механический) счетчик электроэнергии имеет внутри неподвижные токопроводящие катушки, создающее магнитное поле. Получаемое от них поле влияет на подвижный элемент, представляющий собой диск, работающий по принципу проводника для электрических токов. При прохождении электроэнергии через диск, тот под влиянием магнитного поля катушек начинает оборачиваться, тем самым запуская механизм с таблом для подсчета. Чем интенсивнее проходящий ток, тем диск вращается быстрее. Механизм подсчета устройства спроектирован таким образом, чтобы определенное количество оборотов соответствовало изменению одного показателя на циферблате.

Читайте так же:  База военных билетов

Механические приборы теряют свою актуальность, поскольку их конструкция является далеко не совершенной против более современных электронных счетчиков.

К недостаткам индукционных измерителей можно отнести:
  • Невозможности дистанционного снятия показаний.
  • Однотарифное измерение.
  • Низкая чувствительность.
  • Недостаточная защита от кражи электроэнергии.

Зачастую индукционные счетчики неспособны правильно рассчитывать уровень потребляемой энергии. Довольно часто при наличии слабого потребления, к примеру, при горении индикатора в блоке зарядного устройства телефона или бытового прибора, находящегося в режиме ожидания, счетчик вообще не реагирует, хотя и происходит минимальное потребление энергии. Кроме этого, отдельные модификации измерителей имеют совершенно противоположные проблемы. При включении мощного потребителя их диск оборачивается значительно быстрее реального уровня потребления энергии.

К преимуществам механических счетчиков можно отнести их действительно длительный срок эксплуатации и полную независимость от скачков электроэнергии. Они дешевые и довольно надежные. Но их класс точности соответствует уровню 2-2,5%, что является довольно низким в сравнении с электронными приборами.

Электронный счетчик электроэнергии

Электронный счетчик работает по иному принципу. В нем токи воздействуют на специальные электронные элементы, которые преображают их в импульсы. Количество импульсов пропорционально фактическому объему пропущенной энергии. В качестве считывающего механизма может применяться электронное или электромеханическое устройство, которое выводит данные на ЖК-дисплей. Электронные счетные элементы подходят для приборов, которые устанавливаются внутри квартир и домов. Электромеханический механизм применяется на счетчиках, монтируемых на фасадах зданий.

Главное преимущество таких приборов в их высокой точности. Они корректно отображают то количество энергии, которое пропустили для потребителей. Кроме этого, их электронные составляющие позволяют вести учет энергии по нескольким тарифам. То есть, они способны запоминать информацию о том, сколько энергии было употреблено в дневное время, а сколько в ночное. Это позволяет проводить оплату за потребляемое электричество по нескольким тарифам, если это предусмотрено договором с компанией поставщиком.

Данные приборы имеют продолжительный межповерочный период. В зависимости от производителя счетчик нуждается в сдаче на поверку раз в 4-16 лет.

Электронный счетчик имеет в своей конструкции энергонезависимые часы и счетные элементы, которые сохраняют данные в случае исчезновения напряжения в сети. Благодаря этому при включении после аварийного обесточивания вся информация об уровне использованной электроэнергии не будет обнуляться. При этом такие приборы имеют собственное программное обеспечение, которое проводит автоматическую корректировку времени, что важно в случае подсчета в нескольких тарифах. Также такие устройства имеют защиту от несанкционированного доступа, которая фиксирует такие попытки в журнале событий.

Электронные счетчики имеют высокий класс точности, который составляет не менее 1%. Такие приборы позволяют провести дистанционную проверку показателей без необходимости доступа в дом. Благодаря этому контролеру не обязательно заходить в квартиру, что особенно удобно, если жильцы в рабочие дни не присутствуют дома. Все же электронный счетчик электроэнергии имеет и недостаток, который выражается в высокой стоимости. Провести ремонт таких устройств значительно дороже, чем механических. Данные приборы весьма чувствительны к перепадам напряжения. В случае аварийной ситуации вполне вероятно перегорание прибора, что потребует его замены.

Гибридные счетчики

Сосуществует гибридный счетчик электроэнергии, который представляет собой прибор, сочетающий в себе элементы индукционного и электронного устройства. Проходимость потребляемой энергии считывается путем вращения диска, а показания выводятся на электронный циферблат. Такие счетчики, в отличие от чисто индукционных, способны проводить подсчет по тарифам.

Технические параметры электросчетчиков

Многие модели счетчиков, предназначенные для работы в одинаковых условиях, отличается между собой по точности и прочим характеристикам. Главным техническим параметром электросчетчика является точность. До 1995 годов все приборы имели максимально допустимый уровень погрешности 2,5%. После 1996 года требования к производителям счетчиков ужесточили, после чего для частного сектора начали устанавливаться приборы с погрешностью 2%. При этом счетчики старого образца являются не редкостью и эксплуатируются до сих пор с прохождением поверки. Все выпускаемые сейчас приборы учета имеют погрешность не более 2%. Обычно можно встретить счетчики с классом точности 0,5, 1 и 2%.

Кроме погрешности важным параметром является пропускная способность. Бытовые счетчики, рассчитанные на максимальный уровень потребления 5А и должны эксплуатироваться только в тех случаях, когда не применяются мощные электроприборы, потребляемые больше энергии. Если счетчик электроэнергии перегрузить, то может произойти короткое замыкание. Специально для этого он оснащается электрическими автоматическими выключателями, которые рассоединяют цепь для предотвращения таких последствий. Частым явлением стала установка более мощных автоматов, для предотвращения аварийного отключения с целью возможности питания более энергоемких потребителей. Такие приемы запрещены и противоречат технике безопасности. В случае если необходимо интенсивное потребление энергии нужно обратиться в компании по электроснабжению с заявлением об установке более мощного счетчика рассчитанного на ток до 20А или более, если подается 380В.

Особенности пломбирования

Счетчик электроэнергии, как и любой другой прибор учета, оснащается пломбами, которые нельзя нарушать, поскольку за это предусмотрены штрафы. В однофазных счетчиках устанавливается две пломбы. Одна затягивается на креплении кожуха, для предотвращения его разбора, а вторая на зажимной крышке. Кроме этого если прибор снимался для прохождения поверки, на нем могут быть установлены дополнительные пломбы, подтверждающие его пригодность и отсутствие постороннего вмешательства после проверки работоспособности.

Источник: http://tehpribory.ru/glavnaia/pribory/schetchik-elektroenergii.html

Установка и подключение счетчика электроэнергии: как подключить правильно

Учет потребленной электроэнергии осуществляется измерительными приборами, которые учитывают проходящую через них мощность за расчетный период времени.

Как работает счетчик электроэнергии

Чтобы правильно установить и подключить электросчетчик необходимо понять принцип его работы, который заключается в постоянном отслеживании таких параметров, как:

1. величина нагрузки, протекающая через измерительный орган тока;

2. значение напряжения, поданного на вход контролируемой электрической схемы;


3. время подключения.

Любой электрический счетчик, вне зависимости от его конструкции, имеет:

1. клеммник, на который подводится и одновременно снимается электроэнергия (входные и выходные цепи);

2. внутреннюю схему.

При подключении проводов на клеммник важно не только коммутировать фазный и нулевой проводники на свои места, но и соблюдать полярность: приходящие и отходящие цепи определяют направление токов во внутренней схеме счетчика, влияют на итоговый результат отображения информации.

Внутреннюю часть любого электросчетчика можно условно представить следующими составными элементами:

органом измерения тока;

органом измерения напряжения;

Читайте так же:  Кредиты с долгом выдают

внутренней схемой логики;

цифровым дисплеем или механическим устройством отображения информации.

Измерители тока и напряжения обычно выполнены специально намотанными катушками, с которых снимаются электрические сигналы, пропорциональные величине проходящих через них векторов с определённым классом точности.

Информация с измерителей поступает на логическую часть, где обрабатывается постоянным перемножением мгновенных значений вторичных векторов тока и напряжения, а дальше направляется на табло для считывания пользователем.

Поскольку при умножении вектора тока на напряжение получается значение затраченной мгновенной мощности, а фиксировать необходимо совершенную работу, то время нахождения счетчика под нагрузкой автоматически учитывает этот фактор. В результате отсчет измерения производится в потребленных киловатт-часах.

Подробнее об устройстве современных счетчиков читайте здесь: Как устроен и работает электронный счетчик электроэнергии

Любой измерительный прибор, включая электрический счетчик, работает в определённом классе точности. Это значение всегда указывается на лицевой панели.

Подключение и отключение электросчетчика выполняется электромонтерами энергоснабжающих организаций, имеющих право на самостоятельное выполнение этой операции и обязанных закрывать специальными крышками места подключения проводов с последующей установкой на них своих пломб.

Вариант пломбировки старого, но еще работающего однофазного электрического счетчика серии С0-2М показан на фотографии.

Наличие такой пломбы свидетельствует о том, что ответственность за правильное подключение и работоспособность схемы несет электромонтер, осуществивший пломбировку. Если же она нарушена после принятия прибора в эксплуатацию, то владелец помещения подвергается штрафным санкциям.

Как подключить однофазный счетчик электроэнергии

У производителей электротехнического оборудования уже давно существует практика изображать схему коммутации проводов к их изделиям не только в технической документации, но и прямо на корпусе их продукции.

Пример такого обозначения с привязкой к клеммнику вышеуказанного счетчика показан на очередной картинке, где катушки тока и напряжения принято обозначать простыми утолщенными линиями. Для наглядности отображения они выделены красным и синим цветом.

Нумерация клемм соответствует реальной маркировке 1, 2, 3, 4. Рядом с клеммой подходящего фазного провода во многих конструкциях есть винт напряжения. Он используется при проведении метрологических поверок прибора и должен быть ввернут до упора. Иначе цепочка катушки напряжения будет выведена из работы, а счетчик станет отсчитывать неправильные показания.

Схема подключения однофазного электрического счетчика в квартирном электрощитке

Сейчас еще эксплуатируется много старых зданий, в которых работают электросчетчики индукционного типа. Для них специально создавались щитки, располагаемые на лестничной клетке подъезда или вводе в квартиру, которые снабжались:

1. пакетным переключателем;

2. однофазным электрическим счетчиком;

3. набором однополюсных автоматических включателей;

4. клеммниками для подключения проводов.

На пакетный переключатель (вместо него можно использовать двухполюсный автоматический выключатель) подводятся фаза и ноль электрической схемы здания, оборудованного электропроводкой по системе TN-C (без защитного нуля). Этот переключатель в одном положении подает оба потенциала на электросчетчик, а в другом — разрывает, снимая напряжения со всей электросхемы.

Это единственное место в домашней проводке, где создается разрыв рабочего нуля. Других случаев разрыва нигде не должно создаваться, что и демонстрирует картинка.

Всегда выключателями разрывается только фаза. Она с выходной клеммы №2 счетчика поступает по общей перемычке на входы автоматических выключателей и с них уходит по кабелям для питания силовых цепей и светильников помещения.

Рабочий ноль после счетчика поступает на собственный клеммник, где собираются соответствующие жилы проводов, отходящие в комнаты по кабелям.

Как подключить трехфазный счетчик электроэнергии

Чтобы правильно выполнить соединение электрических проводов необходимо представлять принцип работы электросчетчика этой конструкции, у которой за основу взята схема предшествующего аналога.

Принцип работы трехфазного электрического счетчика

Наличие трех фаз в электропроводке требует суммарного учета потребляемой электроэнергии в каждой цепи. С этой целью в конструкцию введено три схемы, контролирующие мощность в каждой из своих цепочек теми же измерителями тока и напряжения.

Они представлены на картинке разными оттенками. Схема прохождения токов по фазе С выделена красным цветом, В — зеленым и А — желтым.

Соответственно токовые катушки обозначены такой же расцветкой и промаркированы L1, L2, L3. Катушки напряжения выделены синим цветом и помечены L4, L5. L6. Все это измерительные органы анализируют проходящие через них сигналы и своими вторичными величинами передают информацию для обработки органом сравнения и отображения на табло.

Схема подключения трехфазного счетчика прямого действия

В домашней проводке используется трехфазная сеть 0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью. Обычно токи нагрузок соответствуют номиналам токовых катушек, не превышают их значений.

Это позволяет пропускать через внутренние магистрали счетчика ток без использования дополнительных понижающих трансформаторов. К тому же цепи напряжения тоже соответствуют рассчитанному классу для катушек своих измерительных органов.

За счет таких особенностей создается возможность подключения электрического счетчика напрямую врезкой в схему без использования каких-либо промежуточных элементов.

Вариант прямого подключения трехфазного электрического счетчика в пятипроводную электропроводку показан на очередной картинке.

Из вводного кабеля на четырехполюсный автоматический выключатель приходят четыре потенциальных жилы фаз А, В, С и рабочего нуля N. Все они могут разрываться этим автоматом для полного снятия напряжения с потребителей. Это выполняется:

токовыми защитами в автоматическом режиме.

С выходных клемм автомата фазы подводятся на соответствующие клеммы счетчика, промаркированные цифрами 1, 4, 7, 10 и отходят с клемм 3, 6, 9, 11. У счетчика прямого включения клеммы 2, 5, 8 спрятаны внутри корпуса и недоступны для подключения проводов.

Потенциал фаз соответствующими перемычками после счетчика разводится на индивидуальные автоматические выключатели цепочек питания помещений. Рабочий ноль, как и в схеме однофазного счетчика, поступает в кабели питания комнат через собственный клеммник.

Защитный РЕ-проводник нигде не разрывается. Он сразу подключается от вводного кабеля на собственный клеммник и с него разводится жилами по кабелям, направляемым во все помещения.

Выполняя работы в измерительных цепях любого электрического счетчика необходимо проявлять максимальное внимание и осторожность. Это опасная и технически сложная работа, к самостоятельному выполнению которой допускаются электромонтеры с группой по электробезопасности не ниже III и успешно прошедшие специальное обучение.

Поделитесь этой статьей с друзьями:

Вступайте в наши группы в социальных сетях:

Видео (кликните для воспроизведения).

Источник: http://electrik.info/main/electrodom/1094-podklyuchenie-schetchika-elektroenergii.html

Устройство и работа электросчетчика
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here