Содержание

Трехфазный счетчик электроэнергии: выбор, монтаж, подключение

Постоянно возрастающие нагрузки электроприборов, доступность электрооборудования с напряжением питания 380 Вольт, заставляют всё чаще встречать в частном доме трёхфазный счётчик электроэнергии. Применение многофазной цепи даёт возможность равномерно распределить электрическую нагрузку, избежать ненужных электромагнитных помех в сети, использовать профессиональное оборудование, не теряя его КПД.

Как выбрать трёхфазный счётчик

Счётчики электрической энергии разделяются на индукционные и электронные. Электрический трёхфазный однотарифный счётчик конструктивно похож на однофазный, внутри него находятся три катушки напряжения и три токовые катушки. Наведённое электромагнитное поле, вследствие протекания электрического тока, вращает алюминиевый диск, который, в свою очередь, предаёт вращение счётному механизму. Электронный трёхфазный счётчик содержит специальные датчики напряжения и тока, информация с этих датчиков обрабатывается специальным контроллером, позже шаговый электрический двигатель вращает счётный механизм, или же данные измерений выводятся на ЖК-дисплей.

Сейчас всё большую популярность набирают электронные счётчики электрической энергии трёхфазные двухтарифные, в их контроллер встроены часы, с помощью которых распределяется потреблённая энергия в разное тарифное время. Использование таких счётчиков приносит значительную экономию, благодаря тому, что в ночное время электроэнергия значительно дешевле.

Среди электронных счётчиков, сейчас можно встретить трёхфазный счётчик с пультом. В этом случае, в прибор учёта монтируется дополнительный блок, активировав который можно замедлить ход счётчика или вовсе его остановить. И хотя устройство спрятано в корпусе, а продавцы гарантируют на нём подлинные пломбы, есть риск определения такого счётчика электроэнергии как недоброкачественного.

Монтаж трёхфазного счётчика

Монтаж 3-х фазного счетчика

Требования к установке счётчика на 380 В несколько серьезней, чем к обыкновенным однофазным счётчикам. Устанавливать счётчик желательно в металлический ящик, рядом с отключающим коммутационным аппаратом. Также, желательно чтобы имелся выполненный надлежащим образом контур защитного заземления. Должен быть обеспечен свободный доступ к прибору учёта для представителей энергоснабжающей организации, в случае снятия показаний с трёхфазного счётчика или проверки правильностьи его подключения и работы. Подключение трёхфазного электросчётчика должно выполняться с симметричным распределением нагрузки, чтобы не перегружать линии электропередач.

Подключение трёхфазного счётчика электроэнергии

По способу подключения различают счётчики прямого, косвенного и полукосвенного включения. Подключение счётчика прямого включения достаточно простое: на первую, четвёртую и седьмую клеммы подключается фазные выводы вводного кабеля, на третью, шестую и девятую – отходящие фазные выводы. Нулевые выводы подключаются на десятую и одиннадцатую клеммы соответственно. Клеммы напряжения (вторая, пятая, восьмая) в этом случае соединены перемычками с фазными вводами. Более наглядный пример приведён на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема прямого подключения трёхфазного электросчётчика.

Такой способ подключения наиболее распространён в быту. Поскольку входное напряжение не превышает 380 В, а величина номинального пропускного тока, у современных трехфазных счетчиков достигает 100 А, что вполне перекрывает потребности частного дома в электроэнергии.

Подключение трёхфазного счётчика полукосвенного включения несколько сложнее, да и в этом случае понадобится счётчик поддерживающий режим работы с трансформаторами тока и собственно сами преобразователи тока.

В случае с таким подключением, к токовым клеммам трехфазного счетчика электроэнергии подключаются выводы трансформаторов тока, и очень важно не перепутать начало и конец обмотки. То есть, к выводам счётчика: один, четыре, семь – подключаются вывода трансформатора с маркировкой И1, к клеммам: три, шесть и девять – вывода И2. Как подключить трёхфазный счётчик с трансформаторами тока, лучше рассмотреть на примере классического индукционного прибора учёта САУ4У-И672М, рисунок 2.

Рисунок 2. Схема подключения трёхфазного электросчётчика с ТТ.

Случай с косвенным подключением прибора учёта предусматривает высоковольтный ввод электрического напряжения, измерительные трансформаторы напряжения и специальный трёхфазный электросчётчик на номинальное напряжение 100 В. Поскольку такие случае в частном доме крайняя редкость, если вообще возможны, стоит рассмотреть только краткую принципиальную схему, рисунок 3.

Рисунок 3. Схема подключения трёхфазного прибора учёта с ТТ и ТН

Вопрос перехода на трёхфазный учёт – вопрос экономической и технической целесообразности для каждого конкретного пользователя электрической энергии, наличие технической возможности установить такой учёт – определяет энергоснабжающая организация. При этом важно помнить, работы по установке и замене электросчётчика требуют не только специальных разрешений поставщика электроэнергии, но и знаний и навыков по работе с электричеством.

amperof.ru

Счетчик электроэнергии трехфазный: обзор и отличия

Человечество не представляет своей жизни без электроэнергии. Этот ресурс играет крайне важную роль в жизни каждого человека, активно используется на производствах.

Позволяет множеству бытовых приборов и другой рабочей технике работать исправно.

Каждый человек потребляет определённое количество электроэнергии, которую он сможет легко рассчитать в конце рабочего месяца по счётчику.

Большинство бытовых счётчиков являются однофазными, но есть и более продуктивные варианты, которые работают с использованием трёх фаз. Именно о трёхфазных электрических счётчиках сейчас и пойдёт речь.

Счётчики электроэнергии, краткая характеристика трёхфазного счётчика

Каждый электросчётчик предназначен для того, чтобы помочь человеку правильно рассчитать количество потребляемой им электроэнергии. Схема измерения энергии достаточно простая, ведь электрические провода посылают определённые импульсы к расчётному механизму, а он их обрабатывает. В жилых домах используются однофазные счётчики электроэнергии, поскольку потребление этого ресурса в быту не является очень большим.

Для производств, на которых используется очень мощное оборудование, более удачным вариантом станет трехфазный счётчик, для вычисления расчёта электроэнергии, ведь он более мощный. Чем отличается однофазная система расчёта от трёхфазной и какой счётчик для вычисления расхода электроэнергии лучше подбирать ви каждом конкретном случае, пользователи смогут узнать прямо сейчас.

Что такое трёхфазный счётчик и чем он отличается от однофазного

Электрический счётчик – квадратное или прямоугольное устройство, которое вычисляет расход электрической энергии и отображает этот результат на таблице циферблата.

Механизм снятия показателей для счётчиков всех моделей построен одинаково и для произведения расчётов существует одна схема.

Если характеризовать однофазный электрический счётчик, о нём стоит сказать следующее:

  • система работает при напряжении средней мощности – 220 вольт;
  • счётчик имеет небольшие размеры и квадратную форму;
  • подключается только к одному проводу электрической сети;
  • пломбируется сотрудниками электрической службы, для предотвращения попыток разных махинаций.

Для использования в частном доме однофазного счётчика вполне достаточно, ведь он выдерживает рабочее напряжение большинства бытовых приборов, а вот на производствах или для людей, которые пользуются очень мощной техникой, лучшим выбором станет трёхфазный электрический счётчик. Его стоит характеризовать таким образом:

  • размеры немного больше, чем у однофазного счётчика;
  • форма конструкции прямоугольная;
  • подключается одновременно к трёх сетевым проводам;
  • работает при напряжении сети 380 вольт.

Чтобы пользователь, при выборе счётчика электричества, смог понять какой является однофазным, а какой работает сразу с 3 фазами, ему необходимо обратить особое внимание на маркировку системы. Для однофазных счётчиков маркировка производится с применением отметки СО, а для трёхфазных СТ – это стандартная схема маркирования.

Подключение этих систем производится по одинаковому принципу, а схема установки является стандартной. Только стоит помнить, что в первом случае счётчик подключается к одному проводу, а во втором к трём. Монтировать счётчик для определения количества потребляемой электроэнергии, обязательно должен квалифицированный электрик.

Главные принципы работы трёхфазного счетчика

Используя советы опытных электриков, выбрать счетчик для измерения потребления энергии будет несложно. Если человек желает установить у себя дома такое устройство, как трёхфазный электрический счётчик, ему следует поступить таким образом:

  • попросить опытного электрика определить подходит ли такой расчётный механизм для конкретного помещения;
  • приобрести трёхфазный счётчик электроэнергии от надёжного и проверенного производителя в официальной торговой точке;
  • попросить электрика произвести установку трёхфазного счётчика энергии.

Схема включения системы достаточно простая и после установки системы, её возможно сразу же продуктивно использовать. Счётчик, подключение которого производилось сразу к трём сетевым проводам, имеет возможность работать таким образом:

  • после прямого подключения системы производится адаптация устройства под конкретный рабочий режим;
  • импульсы от проводов, занимающихся распространением энергии, попадают к расчётному механизму система;
  • принятые электрические сигналы обрабатываются системой трёхфазного счётчика и переводятся в конкретные числовые значения;
  • цифровые показатели потребления энергии отображаются на циферблате расчётной системы.

Такая схема работы используется практически для всех электрических счётчиков. Включение счётчика производится исключительно опытными электриками, а ещё на него ставят пломбу. Механизм прямого подключения трёхфазного счётчика вмещает в себе стандартная схема, которую и используют электрики. Выбрать и установить счётчик человеку помогут электрики, а схема его подключения для простого пользователя не будет понятной.

Почему не рекомендуется использование трёхфазного счётчика энергии в частных домах

Выбрать трёхфазный счётчик для определения количества используемой электрической энергии сможет каждый, ведь такие устройства находятся в свободной продаже. Но для частного дома, произведение подключения такого устройства не является самым удачным. Включение трёхфазных электросчётчиков в зоне домашнего пространства нежелательно из-за следующих факторов:

  • включение этого устройства, при недостаточном напряжении приводит неполадкам внутри электрической сети и самого устройства;
  • присутствует большая вероятность возникновения замыканий;
  • часто горят незащищённые специальными приспособлениями электрические приборы;
  • при недостаточном напряжении в сети, работа прибора часто оказывается неправильной.

Схема прямого включения счётчика ничем не отличается от стандарта установки менее мощного прибора из этой категории, но несмотря на это, не стоит устанавливать столь мощный прибор, если человек не собирается пользоваться очень мощными станками или приборами.

Часто производится прямое подключение трёхфазного счётчика к трансформаторной будке и это наиболее оптимальный вариант. Включение трёхфазного счётчика электроэнергии должно производиться только на производствах или в тех домах, где используются очень мощные приборы, которые имеют способность потреблять очень много электроэнергии.

Дополнительные характеристики стандартного трёхфазного счётчика

Для мощных производств, в обязательном порядке, должны устанавливаться трёхфазные счётчики электроэнергии. Эта необходимость возникает из-за того, что интенсивное потребление электроэнергии требует определённого напряжения в сети. Стандарт измерения активной и реактивной  энергии определяет установленная для всех схема.

Чтобы правильно выбрать электрический, трёхфазный счетчик, человеку необходимо руководствоваться следующими параметрами:

  • конструкция трёхфазного счётчика должна быть прочной и целостной;
  • на устройстве должна присутствовать специальная маркировка;
  • торговая точка должна предоставить пользователю все сертификаты качества продукции;
  • перед покупкой счётчика, пользователь должен ознакомится в его стандартными рабочими параметрами;
  • лучше выбирать счётчик, обладающий функцией автоматического отключения, ведь в случае угрозы замыкания он самостоятельно предотвратит её.

Все трёхфазные счётчики имеют практически одинаковую конструкцию, но их качественные и ценовые характеристики при этом могут отличаться. Схема подключения этого прибора присутствует в упаковке, при покупке счётчика, но при этом не стоит производить процесс монтажа и прямого подключения самостоятельно.

Электросчётчики, которые имеют возможность одновременной работы с тремя фазами, будут стоить немного дороже, чем стандартный, однофазный вариант. Для покупки счётчика, стоит посещать исключительно специализированные магазины, чтобы избежать некачественного, бракованного товара.

Включение счётчика трёхфазного должно производиться профессионалами, а после этого происходит его регистрация и пломбировка.

Пользователям, которые используют каждый день мощные приборы, обязательно необходимо использовать трёхфазный счётчик, ведь более слабый механизм просто не выдержит слишком большого напряжения. Трёхфазный механизм расчёта электроэнергии – это мощное устройство, которое необходимо присоединять к таким же сетям, с большим напряжением. Чтобы выбрать электросчётчики правильно, стоит учитывать такую информацию, ведь от неё зависит исправная и продуктивная работа электросети.

 

oschetchikah.ru

Разновидности электросчетчиков и схемы подключения электросчетчиков

Электрический счетчик - электроизмерительный прибор, предназначенный для учета расхода электрической энергии переменного или постоянного тока, которая измеряется в кВт/ч или А/ч.

Электросчетчики применяются там, где осуществляется легальное потребление электроэнергии и есть возможность экономить деньги, отслеживая ее потребление за определенный промежуток времени.

Схема подключения электросчетчика прямого включения.

Электросчетчики выпускаются однофазные или трехфазные. Включаются в сеть через измерительные трансформаторы тока (непрямого включения) и без них (прямого включения). Для включения в сеть напряжением до 380 В применяются счетчики на ток от 5 до 20 А. В настоящее время в основном используются два типа электросчетчиков – индукционные и электронные. При этом первых гораздо больше, поскольку они устанавливались до середины 90-х годов.

Возникает вопрос, какой счетчик лучше - индукционный или электронный? Чтобы ответить на него, надо понимать, какие задачи на него будут возложены, кроме простого списывания показаний. Нужны ли будут различные функции, заложенные в большинстве электронных счетчиков.

Трёхфазный счётчик электроэнергии.

Принцип работы индукционного электросчетчика заключается во взаимодействии магнитных сил катушек индуктивности тока и напряжения с магнитными силами алюминиевого диска, в результате взаимодействия число оборотов диска прямо пропорционально отражает расход электроэнергии счетным механизмом. Индукционные счетчики являются устаревшими, не поддерживают многотарифный учет и возможность дистанционной передачи показаний.

В отличие от индукционных счетчиков, электронные счетчики построены на основе микросхем, не содержат вращающихся частей и производят преобразование сигналов, поступающих с измерительных элементов, в пропорциональные величины мощности и энергииЭлектронные электросчетчики отличаются более высокой точностью и надежностью по сравнению с индукционными электросчетчиками, имеют больший межповерочный интервал.

На лицевой стороне счетчика указывается число оборотов диска (для индукционного счетчика) или количество импульсов (для электронного), соответствующее 1 кВт?ч электроэнергии. Например, 1 кВт?ч – 1250 оборотов диска. Количество потребленной электроэнергии в этом случае прямопропорционально числу оборотов диска.

Основные параметры

Класс точности – основной технический параметр электросчетчика. Он указывает на уровень погрешности измерений прибора. До середины 90-х годов все устанавливаемые в жилых домах счетчики имели класс точности 2.5 (максимально допустимый уровень погрешности составлял 2,5%). В 1996 году был введен новый стандарт точности приборов учета, используемых в бытовом секторе – 2.0. Именно это стало толчком к повсеместной замене индукционных счетчиков на более точные, с классом точности 2.0

Также важным параметром электросчетчика является тарифность. До недавнего времени все электросчетчики, применяемые в быту, были однотарифными. Современные счетчики позволяют вести учет по зонам суток и даже по временам года.

Двухтарифные счетчики дают возможность платить за электроэнергию меньше - в установленное время они автоматически переключаются на ночной тариф, который почти вдвое ниже дневного. Двухтарифная система предлагает отдельные тарифы для дня (с 7:00 до 23:00) и ночи (с 23:00 до 7:00).

Схема подключения электросчетчика прямого включения.

Самые современные модели могут перестраиваться на любую тарифную политику. Например, если энергетики решат сделать скидки по выходным, то воспользоваться ими смогут лишь владельцы счетчиков, способных поддерживать несколько тарифов. Тарифы и время режимов вводятся представителем электроснабжающей организации, которые ставят электросчетчик на учет, пломбируют его и дают разрешение на использование.

Сегодня все новые дома еще на стадии строительства оборудуются автоматизированными системами учета электроэнергии АСКУЭ, которые предоставляют жителям возможность производить учет электроэнергии дифференцированно по времени суток. В эту систему входят не только двухтарифные счетчики, но и аппаратура автоматики, которая позволяет программировать электросчетчики и снимать с них показания дистанционно. Если дом не оборудован автоматизированной системой учета, то можно установить двухтарифный счетчик с тарификатором.

С течением времени, из-за износа материалов, класс точности электросчетчика может меняться. Наступает время, когда электросчетчик необходимо повторно проверить на точность показаний. Период с момента первичной проверки (обычно с даты выпуска) до следующей проверки называется межповерочным интервалом. Межповерочный интервал измеряется в годах и указывается в паспорте электросчетчика. Продолжительность межповерочного интервала связана со сроком эксплуатации прибора и с гарантией на него.  Важное значение имеет возможность произвести гарантийный и послегарантийный ремонт.

Чтобы проверить правильность начисления оплаты в современном электросчетчике, уже не нужно искать старые квитанции об оплате, счетчик с соответствующей функцией покажет, сколько и в каком месяце, и по какому тарифу израсходовано электроэнергии. Вычислять в столбик разницу между показаниями за месяц уже не нужно, электросчетчик способен сам это сделать.

В настоящее время существует большой выбор электросчетчиков. Каждый из них имеет свои характеристики, различные функциональные возможности.  Конечно, не всем нужны различные функции, такая, например, как многотарифность, некоторые хотят простой, надежный и точный счетчик по разумной  цене.  В настоящее время существует большой выбор электросчетчиков,  можно выбрать именно тот, который больше подходит.

Электросчетчик однофазный индукционный однотарифный

Схема подключения однофазного (индукционного) электросчетчика.

Электросчетчик однофазный индукционный однотарифный в основном предназначен для измерения и однотарифного учета активной электрической энергии в однофазных двухпроводных цепях переменного тока.

Такие электросчетчики выбираются по классу точности, по климатическим условиям, по объединению приборов учета в АСКУЭ, по телеметрическому выходу или определенному типу интерфейса.

Однофазные двухтарифные счетчики с внешним тарификатором подразумевают обязательно использование такого тарификатора. Однофазный электросчетчик должен быть устойчив к электромагнитному воздействию.

Имеет высокую надежность и долговечность, изготавливается из материалов, не поддерживающих горение,  срок службы не менее 30 лет, выпускаются как в классическом корпусе черного цвета, так и в корпусе из прозрачного материала.

Предназначен для эксплуатации в электроустановках административных, жилых и общественных зданий, производственных помещений,  коттеджей, дач, торговых киосков, магазинов, гаражных кооперативов и т.п. при снабжении потребителей электроэнергии от однофазной электросети.

Электросчетчик трехфазный электронный многотарифный

Электросчетчик трехфазный электронный многотарифный имеет встроенный цифровой интерфейс, встроенный тарификатор.

Схема подключения электрического счетчика.

Обеспечивает учет активной и реактивной электроэнергии в одно- или многотарифном  режимах суммарно по всем фазам или может осуществлять учёт активной энергии по каждой фазе отдельно. На жидкокристаллическом дисплее индицируются- значения активной и реактивной электрической энергии, измерение мгновенных значений активной, реактивной и полной мощности по каждой фазе и по сумме фаз, измерение по каждой фазе - тока, напряжения, частоты, cos ф, углов между фазными напряжениями.

Такой электросчетчик поддерживает передачу данных измерений по силовой сети, по интерфейсам - CAN, RS-485. Может передаваться вся доступная информация. Имеется возможность программировать счётчик в режим суммирования фаз "по модулю" для предотвращения хищения электроэнергии при нарушении фазировки подключения,  имеется возможность корректировать внутренние часы электросчетчика.

Предназначен для эксплуатации в электроустановках административных, жилых и общественных зданий, производственных помещений,  коттеджей, дач, магазинов, гаражных кооперативов и т.п. при снабжении потребителей электроэнергии от трехфазной электросети.

Расчет мощности нагрузки

Иногда возникает необходимость узнать, сколько потребляют отдельные электроприборы  в данный момент времени. Для этого необходимо отключить ненужные приборы, включить нужные. Далее посчитать количество оборотов диска или количество импульсов за одну минуту в зависимости от типа счетчика и рассчитать по формуле:
W = (n * 60)/(Imp * t), кВт

где W — потребляемая мощность за час, n — количество импульсов или оборотов диска за определенный период времени, Imp — количество импульсов или оборотов диска, соответствующих 1 кВт*ч, t — время в минутах.

Схемы подключения электросчетчика

Схема подключения однофазного (индукционного) электросчетчика.

Схема однофазного счетчика электрической энергии.

 

Фазный провод и токовая катушка обозначены красным цветом; нулевой провод и катушка напряжения обозначены синим цветом.

Схема подключения трехфазного электросчетчика прямого действия (подключения).

Подключение трехфазного электросчетчика.

Фаза "А" обозначена желтым цветом, фаза "В" - зеленым, фаза "С" - красным, нулевой провод "N" - синим цветом; L1, L2, L3 - токовые катушки; L4, L5, L6 - катушки напряжения; 2, 5, 8 - винт напряжения; 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 11 - клеммы для подключения электропроводки к счетчику.

Схема подключения трехфазного электросчетчика через трансформаторы тока.

Схема подключения трёхфазного электросчётчика через трансформаторы тока.

 

Поделитесь полезной статьей:

Top

fazaa.ru

Принцип работы электронного счетчика электроэнергии

Дорогие гости сайта «Заметки электрика». Во-первых, я сегодня всех хочу поздравить с Православным праздником Крещение Господне.

Во-вторых, приготовил для Вас статью о выборе электросчетчика для учета электроэнергии.

Счетчик электрической энергии — это электроизмерительный прибор, который необходим для учета электрической энергии, потребляемой в быту или на промышленных предприятиях.

Данный прибор очень необходим для контроля потребленной электроэнергии за определенный промежуток времени и дает возможность сэкономить на этом.

В настоящее время рынок переполнен счетчиками электрической энергии разных типов и с различными техническими свойствами и характеристиками. Поэтому цель этой статьи — это помочь Вам сделать правильный выбор электросчетчика.

По принципу работы и типу устройства:

  • индукционные (например: СО-И446, NE-1-44, САЗУ-ИТ, )
  • электронные (например: , СЕ 102, )

Индукционные счетчики электрической энергии — это электромеханические устройства, которые работают по принципу вращения металлического диска, по количеству оборотов которого ведется . Индукционные счетчики имеют единственное преимущество перед электронными: цена и срок межповерочного интервала.

Электронные счетчики электрической энергии — это электронные устройства, работа которых построена на базе полупроводниковой техники и микросхем. Они не имеют вращающихся механических частей, а преобразование входных сигналов напрямую поступают с датчиков напряжения и тока. Электронные счетчики выпускаются с более высоким классом точности.

По количеству фаз:

  • однофазные
  • трехфазные

Однофазные счетчики электроэнергии используются для однофазных сетей, соответственно, трехфазные — . В последнее время стали выпускаться трехфазные электронные электросчетчики, которые можно подключать в однофазную сеть.

И наоборот, в трехфазную сеть можно подключать 3 однофазных электросчетчика (на каждую фазу). Таким образом мы будем вести учет электроэнергии по всем фазам раздельно.трансформаторы тока со вторичным током 5 (А).

По классу напряжения:

Если Ваш объект получает питание по высоковольтной линии 6 (кВ) или 10 (кВ) и Вам необходим учет электроэнергии именно по высокой стороне, то в этом случае необходимо применять измерительные трансформаторы напряжения, у которых вторичное напряжение составляет 100 (В). Поэтому электросчетчик Вы должны установить с классом напряжения 100 (В). В этом же случае применяются и трансформаторы тока.

По количеству тарифов:

  • однотарифные
  • двухтарифные
  • многотарифные

При наличии двухтарифного счетчика появляется возможность платить за потребление электроэнергии по двум тарифам: дневной и ночной. Разница между этими тарифами заключается в стоимости электроэнергии, которая отличается почти в 2 раза. Ознакомьтесь с .

Дневной тариф работает с 7:00 до 23:00, после 23:00 счетчик автоматически переключается на ночной тариф, который продолжает работать с 23:00 до 7:00.

Поэтому многие наши граждане при наличии двухтарифных счетчиков активно начинают пользоваться и другими энергоемкими приборами в ночное время.

Никто не спорит с тем, что электричество – это благо, но за него надо платить.

Установленные во многих домах, призваны помочь стабилизировать оплату и, по возможности, минимизировать ее.

Виды приборов

Принцип работы любого счетчика заключается в измерении активной энергии и подсчете потраченного.

При этом различают несколько вариантов счетчиков.

Они делятся:

  • по принципу подключения – на приборы прямого и трансформаторного включения;
  • по измеряемым величинам – на однофазные и трехфазные;
  • по конструкции – на механические, электронные и гибридные;
  • по количеству тарифов – на одно- и многотарифные.

В основном, для учета электричества используют электронные устройства, которые обладают рядом преимуществ: они более точные и позволяют использовать несколько тарифов, на которые они переводятся самостоятельно, без участия владельцев.

Стоит отметить: существуют также гибридные счетчики, имеющие цифровой интерфейс и механическое вычислительное устройство, но, судя по отзывам, применяются они крайне редко.

Как работает

Электрический учет устроен на прямом измерении напряжения и тока: вся информация о потреблении электричества подается на индикатор и сохраняется в памяти устройства.

При этом, устройство обладает рядом преимуществ:

  1. Оно позволяет точнее считывать информацию, что препятствует краже электроэнергии.
  2. Обладает меньшими размерами по сравнению с механическими.
  3. Может автоматически переключаться по разным тарифам, не требуя присутствия человека, что позволяет экономить деньги.
  4. Электронные модели проверяют раз в 4-16 лет. Это необходимо для проверки правильности начислений. Проверкой занимается Сфера государственного регулирования обеспечения единства измерений.

Примите к сведению: первая проверка проводится на заводе – ее дата указывается в паспорте прибора.

Одновременно с достоинствами обычно выделяют некоторые недостатки. К ним относят более высокую стоимость и их ненадежность: несмотря на уверения производителей, электронные модели приходится менять чаще механических. Последние способны работать несколько десятков лет, так как в них практически нечему ломаться.

Принципиальная схема электронного счетчика. (Для увеличения нажмите) Подсчет электричества производится за счет преобразования сигналов тока и напряжения, «входящих» в прибор, в импульс, который он и подсчитывает.

Число последних при этом изменяется в соответствии с поступающей энергией. То есть, чем больше электричества будет израсходовано, тем больше импульса получит устройство и посчитает.

Вместе с подсчитывающим устройством

elektrokomplektnn.ru

3 х фазные счетчики электроэнергии прямого включения. Трехфазные счетчики электроэнергии прямого включения.

Современную жизнь невозможно представить без электричества. Оно нам необходимо для работы электрических приборов - , пылесосов, телевизоров, освещения наших домов и квартир и многого другого. И для учета потребления электроэнергии нам просто необходим специальный прибор. Например, трехфазный счетчик электроэнергии.

Чем отличается трехфазный счетчик от однофазного?

Однофазный прибор учета электроэнергии представляет собой специальный прибор, устанавливаемый только в двухпроводной сети с переменным током и напряжением в 220 В. Зато трехфазные счетчики могут помочь с учетом в трех- и четырехпроводных проводных сетях с частотой в 50 Гц, переменным током и напряжением в 380 В.

Однофазные счетчики обычно устанавливают в жилых домах и квартирах, в административных и офисных помещениях, в торговых точках, гаражах и т.д. Они устроены очень просто, снимать с них показания не составляет труда.

Трехфазные многотарифные счетчики электроэнергии более сложные в устройстве и более точные. Они нужны на объектах с повышенной сложностью – промышленных производствах, объектах с большим потреблением электроэнергии, предприятиях.

На вопрос, стоит ли покупать и устанавливать трехфазный счетчик при однофазной сети, можно ответить, что с ним есть вероятность, что при коротком замыкании из-за более высокого напряжения, удар током будет сильнее. Кроме того, его подключение более хлопотное, не говоря уже о том, что для начала вам нужно будет получить на это разрешение от службы энергосбыта.

Установка трехфазного счетчика в жилом помещении оправдана лишь в случае, когда площадь его превышает 100 квадратов, и когда вы планируете использовать особо мощные приборы.

Преимущества трехфазных счетчиков

Среди очевидных преимуществ этих сложных устройств:

  • низкое собственное потребление электроэнергии;
  • высокий запас точности;
  • устойчивость к перепадам напряжения и отключениям электроэнергии;
  • световые индикаторы работы;
  • телеметрический выход;
  • отсутствие самохода;
  • фиксация в журнале событий перегрузки, самодиагностику, попытки несанкционированного доступа;
  • устойчивость к механическим и климатическим воздействиям, радиочастотному электромагнитному полю, импульсным помехам и электростатическим разрядам;
  • возможность установить прибор в бытовом секторе, жилых помещения, сооружениях, административных зданиях, гаражах и коттеджах, а также в производственном секторе – на крупных промышленных предприятиях, в предприятиях торговли и сервиса.

Как пользоваться трехфазными счетчиками электроэнергии?

Если вы все же установили трехфазный счетчик электроэнергии, вам нужно узнать, как снять с него показания. Делать это может как сотрудник службы энергосбережения, так и вы сами.

Итак, вам понадобится лист бумаги, карандаш, калькулятор и инструкция к модели вашего счетчика. Последняя вам нужна для того, чтобы определить конкретный тип устройства. На сегодня они бывают электронными и индукционными.

Осмотрите счетчик и определите, четырехзначный он или трехзначный. В первом случае максимальный показатель равен 10 000 кВт/час, во втором – 1000 кВт/час. После достижения этих отметок, показания обнуляются и счет начинается с нуля.

Далее вам понадобятся для сравнения показатели за прошлый месяц. Выпишите текущие показания и вычтите от них прошлые. Вы получите расход электроэнергии за период с момента последней платы. На забудьте записать показания на листок бумаги.

Осталось умножить показания трехфазного счетчика электроэнергии на действующий тариф. При самостоятельном снятии показателей, сохраняйте квитанции об оплате, чтобы в дальнейшем не возникало вопросов и проблем.

Правильно выбранный счетчик — главный помощник в экономии. Чтобы сделать правильный выбор при покупке, первым делом предстоит определиться — однофазный или трехфазный. Но чем они отличаются, как происходит установка и в чем плюсы и минусы каждого из них?

Одним словом — однофазные подходят для сети с напряжением 220В, а трехфазные — при напряжении 380В. Первые из них — однофазные — хорошо знакомы каждому, так как устанавливаются в квартирах, административных зданиях и частных гаражах. А вот трехфазные, которые раньше в большинстве случаев эксплуатируются на предприятиях, все чаще и чаще находят применение в частных или загородных домах. Причиной этому стало увеличение количества бытовых электроприборов, требующих более мощного питания.

Выход нашелся в электрификации домов трехфазными кабельными вводами, а для измерения поступившей энергии выпустили множество моделей трехфазных счетчиков, оснащенных полезными функциями. Разберемся со всем по порядку.

Осуществляют учет электроэнергии в двухпроводных сетях переменного тока с напряжением 220В. А трехфазные — в сетях переменного трехфазного тока (3-х и 4-проводных) номинальной частотой 50 гц.

Однофазное питание чаще всего используют для электрификации частного сектора, спальных районов городов, офисных и административных помещений, в которых потребляемая мощность составляет около 10 кВт. Соответственно, в этом случае и учет электричества осуществляется с помощью однофазных счетчиков, большим преимуществом которых является прост

mirhat.ru

устройство и разновидности агрегатов, как правильно подключить прибор учета электроэнергии

Трехфазный счетчик — прибор для измерения расхода электроэнергии в сети переменного тока напряжением 380 В. Однофазные счетчики применяются в сетях 220 В в офисных и жилых помещениях. Приборы, работающие в трехфазной сети, устанавливаются на крупных промышленных предприятиях. С применением мощного электрооборудования все чаще они используются в электрических магистралях частных и загородных домов.

Виды приборов

Трехфазные электросчетчики разделяются по типам подключения и измеряемых величин, разновидности конструкций. По способу подсоединения к электрической сети они делятся на 2 вида. К ним относятся:

  1. Прямое подключение — приборы устанавливаются непосредственно в сети 220 или 380 В. Они обладают способностью пропускать мощность до 60 кВт и максимальный ток — до 100 А. Подключение осуществляется проводами сечением от 1,5 до 2,5 мм².
  2. Косвенное подсоединение — счетчики подключаются через трансформаторы и используются в сетях высокого напряжения. Чаще они используются на крупных производственных территориях.

Конструктивно приборы бывают индукционными и электронными. В индукционных аппаратах отсчет происходит благодаря вращению токопроводящего диска под действием магнитного поля от катушек.

Такие агрегаты называются еще электромеханическими. Количество оборотов диска прямо пропорционально количеству израсходованной электрической энергии. У этих счетчиков есть ряд недостатков:

  • отсутствие дистанционного снятия показаний;
  • большая погрешность;
  • однотарифность;
  • возможность использования неучтенной электроэнергии.

Все чаще им на замену приходят электронные приборы, в которых напряжение действует на твердотельные элементы, преобразующих аналоговые сигналы в импульсы.

К преимуществам электронных счетчиков относятся: многотарифность, дистанционное снятие показаний, длительный срок службы, высокая точность измерений.

Конструктивные особенности и принцип действия

Трехфазный прибор отличается от однофазного способностью работать в сетях, где номинальная мощность составляет от 15 кВт и выше. Они считаются многофункциональными агрегатами, так как могут применяться как в бытовых сетях, так и для контроля работы трехфазных электродвигателей. В конструкцию прибора входят:

  • разборный корпус;
  • две обмотки: токовая, напряжения;
  • алюминиевый диск;
  • магнит для остановки диска;
  • червячная передача;
  • счетный механизм.

Между двумя электромагнитами располагается алюминиевый диск. Токовый магнитопровод подсоединяется последовательно, а электромагнит напряжения — параллельно. При включении счетчика по обмоткам проходит ток, который вызывает переменные магнитные потоки.

Они пронизывают диск и образуют индукционные вихревые токи, которые взаимодействуют с потоками и заставляют диск вращаться. Через червячную передачу происходит периодичное вращение счетного механизма.

Основными элементами электронного прибора считаются: трансформаторы тока и напряжения, преобразователь, контроллер, клеммы. Преобразователь получает аналоговые сигналы с датчиков тока и превращает их в цифровые импульсы.

Импульсы поступают в контроллер и на дисплее отображаются цифры, показывающие текущее значение электроэнергии.

Трехфазные счетчики подключаются как к трехпроводным схемам, так и четырехпроводным. Приборы способны хранить всю информацию с привязкой ко времени.

Популярные модели

Наиболее популярными считаются многотарифные трехфазные счетчики. Существует множество электронных моделей, выпускаемые российскими производителями. К ним относятся:

  1. Меркурий 236 ART-02 RS 100 A — прибор предназначен для учета активной и реактивной электроэнергии при прямом подключении. Обладает устройством для длительного хранения информации и ее передачи в центр сбора. Учет показаний осуществляется по 4 тарифам.
  2. Нева 303 1S0 5—100 A — комбинированное устройство, которое может применяться как в однофазных, так и трехфазных сетях. Дисплей дополнительно оборудован светодиодным индикатором.
  3. Энергомер ЦЭ 6803 В/1 — однотарифный счетчик, который устанавливается на DIN-рейку. Максимальная сила тока для прямого подключения составляет 100 А. Продукция выпускается ставропольским акционерным обществом.
  4. Агат 3−1.50.5 — электронный многотарифный прибор с цифровой индикацией от московских производителей. В конструкцию встроен интерфейс связи IRDA. Счетчик оснащен защитой от распространенных приемов хищения электроэнергии. Срок службы — 32 года.

Можно еще отметить механические и электронные модели счетчиков от российских компаний Матрица, Омрон, Каскад и др.

Схема подключения

Чтобы подключить трехфазный счетчик, необходимо наличие вводного выключателя с тремя или четырьмя контактами. Не рекомендуется использовать три однополюсные автомата, так как в них защитное отключение происходит не одновременно. Клеммы прибора подключаются слева направо:

  • 1 и 2 — вход и выход первой фазы;
  • 3 и 4 — вторая фаза;
  • 5 и 6 — подключение третьей фазы;
  • 7 и 8 — точки подсоединения нулевого провода.

Заземляющий провод обычно выводится через отдельную колодку. Перед началом монтажа нового счетчика следует отключить вводный автомат. Если крепление старого счетчика не подходит, то предварительно с помощью дрели просверливаются новые монтажные отверстия. Затем с помощью самонарезающих шурупов счетчик устанавливается на специальную площадку.

Некоторые модели монтируются непосредственно на DIN-рейку электрического щита. После проверки надежности крепления прибора осуществляется последовательное соединение проводов слева направо. После подсоединения проводов включается автомат, и счетчик проверяется на нагрузку.

Для регистрации и опломбирования прибора приглашается соответствующий специалист.

220v.guru

Схема электронного счетчика электроэнергии - Всё о электрике в доме

Принцип работы электросчетчика

  1. Какие виды электросчетчиков бывают
  2. Принцип работы индукционного счетчика
  3. Принцип работы электрон ного счетчика электроэнергии

В каждую электрическую сеть квартиры или частного дома подключается электросчетчик, учитывающий потребленную электроэнергию. Отличительной особенностью данного прибора является его последовательное подключение. Это позволяет определять в полном объеме количество тока, проходящего через его обмотки. Принцип работы электросчетчика зависит от того, к какому типу относится тот или иной прибор.

Какие виды электросчетчиков бывают

В быту используются три вида счетчиков:

  1. Механические или индукционные, несмотря на простоту и дешевизну, они отличаются большими погрешностями, невозможностью тарификации и другими недостатками.
  2. Электрон ные счетчики обладают явными преимуществами в виде высокой точности, удобного интерфейса и многих других полезных функций.
  3. Третий вид приборов учета относится к гибридным устройствам, в которых имеется механическая и электрон ная часть. Они используются достаточно редко, поэтому более подробно следует рассмотреть два первых типа электросчетчиков.

Принцип работы индукционного счетчика

Еще совсем недавно индукционные счетчики были неотъемлемой частью электрических сетей в квартирах. Счетное устройство в этих приборах представлено вращающимся алюминиевым диском и цифровыми барабанами, отображающими показатели расхода электроэнергии в реальном времени.

Принцип действия подобных устройств достаточно простой. Электромагнитное поле, возникающее в катушках счетчика, взаимодействует с диском, выполняющим функцию подвижного токопроводящего элемента. В однофазном индукционном счетчике выполняется параллельное подключение одной из катушек к обмотке напряжения, которая служит сетью переменного тока. Другая катушка подключается последовательно на участке между обмоткой тока или нагрузкой и генератором электроэнергии.

Действие токов, протекающих по обмоткам, приводит к созданию переменных магнитных потоков, пересекающих вращающийся диск. Их величина составляет пропорцию между потребляемым током и входным напряжением. В соответствии с законом электромагнитной индукции в самом диске происходит возникновение вихревых токов, протекающих по направлению магнитных потоков.

Вихревые токи и магнитные потоки начинают взаимодействовать между собой в диске. В результате, появляется электромеханическая сила, которая и приводит к созданию вращающегося момента. Таким образом, возникает пропорция между полученным вращающимся моментом и произведением двух магнитных потоков, возникающих в обмотках тока и напряжения, умноженных на синус сдвига фазы между ними.

Нормальная работа индукционного электросчетчика возможна только при условии фазового сдвига, равного 90 градусам. Такой сдвиг можно получить, разложив магнитный поток обмотки напряжения на две части. Получается, что диск прибора вращается с частотой, пропорциональной активно потребляемой мощности. Поэтому непосредственный расход электроэнергии будет находиться в пропорции с количеством оборотов диска. Полученные данные о потреблении передаются на механическое счетное устройство, ось которого связана с осью подвижного диска с помощью зубчатой передачи. Такая конструкция обеспечивает синхронное вращение обоих элементов.

Принцип работы электрон ного счетчика электроэнергии

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

Для электрон ных электросчетчиков разработана специальная элементная база и методы обработки поступающей информации. После обработки цифровых данных стал возможен одновременный подсчет не только активной, но и реактивной мощности. Данный фактор приобретает важное значение при организации учета в трехфазных сетях. В результате, были созданы многотарифные электросчетчики, учитывающие накопленную энергию в течение определенного времени суток. Данные приборы способны автоматически определять тот или иной тариф.

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

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

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

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

Принцип работы электронного счетчика

Для расчёта электрической энергии, потребляемой за определённый период времени, необходимо интегрировать во времени мгновенные значения активной мощности. Для синусоидального сигнала мощность равна произведению напряжения на ток в сети в данный момент времени. На этом принципе работает любой счётчик электрической энергии. На рис. 1 показана блок-схема электромеханического счётчика.

Рис. 1. Блок-схема электромеханического счетчика электрической энергии

Реализация цифрового счётчика электрической энергии (рис. 2) требует специализированных ИС, способных производить перемножение сигналов и предоставлять полученную величину в удобной для микроконтроллера форме. Например, преобразователь активной мощности — в частоту следования импульсов. Общее количество пришедших импульсов, подсчитываемое микроконтроллером, прямо пропорционально потребляемой электроэнергии.

Рис. 2. Блок-схема цифрового счетчика электрической энергии

Не менее важную роль играют всевозможные сервисные функции, такие как дистанционный доступ к счётчику, к информации о накопленной энергии и многие другие. Наличие цифрового дисплея, управляемого от микроконтроллера, позволяет программно устанавливать различные режимы вывода информации, например, выводить на дисплей информацию о потреблённой энергии за каждый месяц, по различным тарифам и так далее.

Для выполнения некоторых нестандартных функций, например, согласования уровней, используются дополнительные ИС. Сейчас начали выпускать специализированные ИС — преобразователи мощности в частоту — и специализированные микроконтроллеры, содержащие подобные преобразователи на кристалле. Но, зачастую, они слишком дороги для использования в коммунально-бытовых индукционных счётчиках. Поэтому многие мировые производители микроконтроллеров разрабатывают специализированные микросхемы, предназначенные для такого применения.

Перейдём к анализу построения простейшего варианта цифрового счётчика на наиболее дешёвом (менее доллара) 8-разрядном микроконтроллере Motorola. В представленном решении реализованы все минимально необходимые функции. Оно базируется на использовании недорогой ИС преобразователя мощности в частоту импульсов КР1095ПП1 и 8-разрядного микроконтроллера MC68HC05KJ1 (рис. 3). При такой структуре микроконтроллеру требуется суммировать число импульсов, выводить информацию на дисплей и осуществлять её защиту в различных аварийных режимах. Рассматриваемый счётчик фактически представляет собой цифровой функциональный аналог существующих механических счётчиков, приспособленный к дальнейшему усовершенствованию.

Рис. 3. Основные узлы простейшего цифрового счетчика электроэнергии

Сигналы, пропорциональные напряжению и току в сети, снимаются с датчиков и поступают на вход преобразователя. ИС преобразователя перемножает входные сигналы, получая мгновенную потребляемую мощность. Этот сигнал поступает на вход микроконтроллера, преобразующего его в Вт·ч и, по мере накопления сигналов, изменяющего показания счётчика. Частые сбои напряжения питания приводят к необходимости использования EEPROM для сохранения показаний счётчика. Поскольку сбои по питанию являются наиболее характерной аварийной ситуацией, такая защита необходима в любом цифровом счётчике.

Алгоритм работы программы (рис. 4) для простейшего варианта такого счётчика довольно прост. При включении питания микроконтроллер конфигурируется в соответствии с программой, считывает из EEPROM последнее сохранённое значение и выводит его на дисплей. Затем контроллер переходит в режим подсчёта импульсов, поступающих от ИС преобразователя, и, по мере накопления каждого Вт·ч, увеличивает показания счётчика.

Рис. 4. Алгоритм работы программы

При записи в EEPROM значение накопленной энергии может быть утеряно в момент отключения напряжения. По этим причинам значение накопленной энергии записывается в EEPROM циклически друг за другом через определённое число изменений показаний счётчика, заданное программно, в зависимости от требуемой точности. Это позволяет избежать потери данных о накопленной энергии. При появлении напряжения микроконтроллер анализирует все значения в EEPROM и выбирает последнее. Для минимальных потерь достаточно записывать значения с шагом 100 Вт·ч. Эту величину можно менять в программе.

Схема цифрового вычислителя показана на рис. 5. К разъёму X1 подключается напряжение питания 220 В и нагрузка. С датчиков тока и напряжения сигналы поступают на микросхему преобразователя КР1095ПП1 с оптронной развязкой частотного выхода. Основу счётчика составляет микроконтроллер MC68HC05KJ1 фирмы Motorola, выпускаемый в 16-выводном корпусе (DIP или SOIC) и имеющий 1,2 Кбайт ПЗУ и 64 байт ОЗУ. Для хранения накопленного количества энергии при сбоях по питанию используется EEPROM малого объёма 24С00 (16 байт) фирмы Microchip. В качестве дисплея используется 8-разрядный 7-сегментный ЖКИ, управляемый любым недорогим контроллером, обменивающийся с центральным микроконтроллером по протоколу SPI или I2C и подключаемый к разъёму Х2.

Реализация алгоритма потребовала менее 1 Кбайт памяти и менее половины портов ввода/вывода микроконтроллера MC68HC05KJ1. Его возможностей достаточно, чтобы добавить некоторые сервисные функции, например, объединение счётчиков в сеть по интерфейсу RS-485. Эта функция позволит получать информацию о накопленной энергии в сервисном центре и отключать электричество в случае отсутствия оплаты. Сетью из таких счётчиков можно оборудовать жилой многоэтажный дом. Все показания по сети будут поступать в диспетчерский центр.

Определённый интерес представляет собой семейство 8-разрядных микроконтроллеров с расположенной на кристалле FLASH-памятью. Поскольку его можно программировать непосредственно на собранной плате, обеспечивается защищённость программного кода и возможность обновления ПО без монтажных работ.

Рис. 5. Цифровой вычислитель для цифрового счетчика электроэнергии

Ещё более интересен вариант счётчика электроэнергии без внешней EEPROM и дорогостоящей внешней энергонезависимой ОЗУ. В нём можно при аварийных ситуациях фиксировать показания и служебную информацию во внутреннюю FLASH-память микроконтроллера. Это к тому же обеспечивает конфиденциальность информации, чего нельзя сделать при использовании внешнего кристалла, не защищённого от несанкционированного доступа. Такие счётчики электроэнергии любой сложности можно реализовать с помощью микроконтроллеров фирмы Motorola семейства HC08 с FLASH-памятью, расположенной на кристалле.

Переход на цифровые автоматические системы учёта и контроля электроэнергии — вопрос времени. Преимущества таких систем очевидны. Цена их будет постоянно падать. И даже на простейшем микроконтроллере такой цифровой счётчик электроэнергии имеет очевидные преимущества: надёжность за счёт полного отсутствия трущихся элементов; компактность; возможность изготовления корпуса с учётом интерьера современных жилых домов; увеличение периода поверок в несколько раз; ремонтопригодность и простота в обслуживании и эксплуатации. При небольших дополнительных аппаратных и программных затратах даже простейший цифровой счётчик может обладать рядом сервисных функций, отсутствующих у всех механических, например, реализация многотарифной оплаты за потребляемую энергию, возможность автоматизированного учёта и контроля потребляемой электроэнергии.

none Опубликована: 2006 г. 0 0

Основное назначение этого прибора сводится к постоянному измерению потребляемой мощности контролируемого участка электрической схемы и отображению ее величины в удобном для человека виде. Элементная база использует твердотельные электронные компоненты, работающие на полупроводниках или микропроцессорных конструкциях.

Такие приборы выпускают для работы с цепями тока:

1. постоянной величины;

2. синусоидальной гармонической формы.

Приборы учета электроэнергии постоянного тока работают только на промышленных предприятиях, эксплуатирующих мощное оборудование с большим потреблением постоянной мощности (электрифицированный железнодорожный транспорт, электромобили…). В бытовых целях они не используются, выпускаются ограниченными партиями. Поэтому в дальнейшем материале этой статьи их рассматривать не будем, хотя принцип их работы отличается от моделей, работающих на переменном токе, в основном конструкцией датчиков тока и напряжения.

Электронные счетчики мощности переменного тока изготавливаются для учета энергии электрических устройств:

1. с однофазной системой напряжения;

2. в трехфазных цепях.

Конструкция электронного счетчика

Вся элементная база располагается внутри корпуса, снабженного:

клеммной колодкой для подключения электрических проводов;

панелью ЖКИ дисплея;

органами управления работой и передачи информации от прибора;

печатной платой с твердотельными элементами;

Внешний вид и основные пользовательские настройки одной из многочисленных моделей подобных устройств, выпускаемых на предприятиях республики Беларусь, представлен на картинке.

Работоспособность такого электросчетчика подтверждается:

нанесенным клеймом поверителя, подтверждающим прохождение метрологической поверки прибора на испытательном стенде и оценке его характеристик в пределах заявленного производителем класса точности;

ненарушенной пломбой предприятия энергонадзора, ответственного за правильное подключение счетчика к электрической схеме.

Внутренний вид плат подобного прибора показан на картинке.

Здесь нет никаких движущихся и индукционных механизмов. А наличие трех встроенных трансформаторов тока, используемых в качестве датчиков с таким же количеством явно просматриваемых каналов на монтажной плате, свидетельствуют о трехфазной работе этого устройства.

Электротехнические процессы, учитываемые электронным счетчиком

Работа внутренних алгоритмов трехфазных или однофазных конструкций происходит по одним и тем же законам, за исключением того, что в 3-х фазном, более сложном устройстве, идет геометрическое суммирование величин каждого из трех составляющих каналов.

Поэтому принципы работы электронного счетчика будем преимущественно рассматривать на примере однофазной модели. Для этого вспомним основные законы электротехники, связанные с мощностью.

Ее полная величина определяется составляющими:

реактивной (суммы индуктивной и емкостной нагрузок).

Ток, протекающий по общей цепи однофазной сети, одинаков на всех участках, а падение напряжения на каждом ее элементе зависит от вида сопротивления и его величины. На активном сопротивлении оно совпадает с вектором проходящего тока по направлению, а на реактивном отклоняется в сторону. Причем на индуктивности оно опережает ток по углу, а на емкости — отстает.

Электронные счетчики способны учитывать и отображать полную мощность и ее активную и реактивную величину. Для этого производятся замеры векторов тока с напряжением, подведенных на его вход. По значению отклонения угла между этими входящими величинами определяется и рассчитывается характер нагрузки, предоставляется информация обо всех ее составляющих.

В различных конструкциях электронных счетчиков набор функций неодинаков и может значительно отличаться своим назначением. Этим они кардинально выделяются от своих индукционных аналогов, которые работают на основе взаимодействия электромагнитных полей и сил индукции, вызывающих вращение тонкого алюминиевого диска. Конструктивно они способны замерять только активную или реактивную мощность в однофазной либо трехфазной цепи, а значение полной — приходится вычислять отдельно вручную.

Принцип измерения мощности электронным счетчиком

Схема работы простого прибора учета с выходными преобразователями показана на рисунке.

В нем для замера мощности используются простые датчики:

тока на основе обычного шунта, через который пропускается фаза цепи;

напряжения, работающего по схеме широко известного делителя.

Сигнал, снимаемый таким датчиками, мал и его увеличивают с помощью электронных усилителей тока и напряжения, после которых происходит аналогово-цифровая обработка для дальнейшего преобразования сигналов и их перемножения с целью получения величины, пропорциональной значению потребляемой мощности.

Далее производится фильтрация оцифрованного сигнала и вывод на устройства:

Применяемые в этом схеме входные датчики электрических величин не обеспечивают измерения с высоким классом точности векторов тока и напряжения, а, соответственно, и расчет мощности. Эта функция лучше реализуется измерительными трансформаторами.

Схема работы однофазного электронного счетчика

В ней измерительный ТТ включен в разрыв фазного провода потребителя, а ТН подключен к фазе и нулю.

Сигналы с обоих трансформаторов не нуждаются в усилении и направляются по своим каналам на блок АЦП, осуществляющий преобразование их в цифровой код мощности и частоты. Дальнейшие преобразования выполняет микроконтроллер, осуществляющий управление:

ОЗУ — оперативным запоминающим устройством.

Через ОЗУ выходной сигнал может передаваться дальше в канал информации, например, с помощью оптического порта.

Функциональные возможности электронных счетчиков

Низкая погрешность измерения мощности, оцениваемая классом точности 0,5 S или 02 S разрешает эксплуатировать эти приборы в целях коммерческого учета использованной электроэнергии.

Конструкции, предназначенные для замеров в трехфазных схемах, могут работать в трех или четырехпроводных электрических цепях.

Электронный счетчик может непосредственно подключаться к действующему оборудованию или иметь конструкцию, позволяющую использовать промежуточные, например, высоковольтные измерительные трансформаторы. В последнем случае, как правило, осуществляется автоматический перерасчет измеряемых вторичных величин в первичные значения тока, напряжения и мощности, включая активную и реактивную составляющие.

Счетчик фиксирует направление полной мощности со всеми ее составляющими в прямом и обратном направлении, хранит эту информацию с привязкой ко времени. При этом пользователю можно снимать показания энергии по ее приращению за определенный период времени, например, текущие или выбранные из календаря сутки, месяц или год либо — накоплению на определенное назначенное время.

Фиксация значений активной и реактивной мощности за определенный период, например, 3 или 30 минут, как и быстрый вызов ее максимальных значений в течение месяца значительно облегчает анализ работы энергетического оборудования.

В любой момент можно просмотреть мгновенные показатели активного и реактивного потребления, действующего тока, напряжения, частоты в каждой фазе.

Наличие функции многотарифного учета энергии с использованием нескольких каналов передачи информации расширяет условия коммерческого применения. При этом создаются тарифы для определенного времени, например, каждого получаса выходного либо рабочего дня по сезонам или месяцам года.

Для удобства работы пользователя на дисплее выводится рабочее меню, между пунктами которого можно перемещаться, используя рядом расположенные органы управления.

Электронный счетчик электроэнергии позволяет не только считывать информацию непосредственно с дисплея, но и просматривать ее через удаленный компьютер, а также осуществлять ввод дополнительных данных или их программирование через оптический порт.

Установка пломб на счетчик производится в два этапа:

1. на первом уровне доступ внутрь корпуса прибора запрещается службой технического контроля завода после изготовления счетчика и прохождения им государственной поверки;

2. на втором уровне пломбирования блокируется доступ к клеммам и подключенным проводам представителем энергоснабжающей организации или энергонадзора.

Все события снятия и установки крышки оборудованы сигнализацией, срабатывание которой фиксируется в памяти журнала событий с привязкой ко времени и дате.

Система паролей предусматривает ограничение пользователей к доступу информации и может содержать до пяти ограничений.

Нулевой уровень полностью снимает ограничения и позволяет просматривать все данные местно или удаленно, синхронизировать время, корректировать показания.

Первый уровень пароля дополнительного доступа предоставляется работникам монтажной или эксплуатационной организации систем АСКУЭ для наладки оборудования и записи параметров, не оказывающих влияние на коммерческие характеристики.

Второй уровень пароля основного доступа назначается ответственным работником энергонадзора на счетчике, прошедшем наладку и полностью подготовленном к работе.

Третий уровень основного доступа дается работникам энергонадзора, осуществляющим снятие и установку крышки со счетчика для доступа к его клеммным зажимам или проведению удаленных операций через оптический порт.

Четвертый уровень предоставляет возможности установки аппаратных ключей на плату, удаление всех установленных пломб и возможность работы через оптический порт для усовершенствования конфигурации, замены калибровочных коэффициентов.

Приведенный перечень возможностей, которыми обладает электронный счетчик электроэнергии, является общим, обзорным. Он может выставляться индивидуально и отличаться даже на каждой модели одного производителя.

Электрик Инфо — электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.

Информация и обучающие материалы для начинающих электриков.

Кейсы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.

Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+

Перепечатка материалов сайта запрещена.

Источники: http://electric-220.ru/news/princip_raboty_ehlektroschetchika/2016-09-19-1064, http://cxem.net/house/1-148.php, http://electrik.info/device/970-kak-ustroen-i-rabotaet-elektronnyy-schetchik-elektroenergii.html

electricremont.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *