Содержание

Счетчик электроэнергии однофазный: выбираем и устанавливаем

На сегодняшний день нередко возникает необходимость произвести демонтаж и установку нового считывающего оборудования на электрической линии домашнего пользования. Чаще всего потребителю нужно сделать замену устаревшего счетчика электроэнергии на более новый образец в однофазной электрической сети. В данной статье мы кратко расскажем вам о том, что это за устройство, какой тип лучше всего выбрать для частного пользования, как производится установка и что для этого потребуется.

Описание прибора

Счетчик электроэнергии для однофазной сети является наиболее распространенной и самой простой конструкцией среди соответствующих типов оборудования. Они бывают двух типов – индукционные и электронные. Индукционные счетчики являются более старыми образцами. Несмотря на длительный срок эксплуатации, они имеют погрешности при учете показаний. Электронные типы приборов для считывания электроэнергии считаются более точными. Они позволяют экономить потребителю на электроэнергии, благодаря правильному считыванию показаний.

Показания, которые получаются в результате работы приборов, выводятся на шкалу. Именно по этим значениям рассчитывается объем полученных услуг, что нужно оплатить потребителю. На данный момент существует обширное количество приборов, которые рассчитываются специально для установки на однофазную или трехфазную сеть, учитывают один или несколько тарифных планов. Двухтарифные приборы постепенно начинают приобретать популярность, так как могут учитывать показания потребленной энергии за определенный промежуток времени. Двухтарифные устройства позволяют осуществлять дополнительную экономию средств.

Сейчас на территории России и стран СНГ часто используют модели Меркурий, Энергомера и Нева 101. Выбрать их стоит из-за хорошего соотношения качества и стоимости.

Какой счетчик выбрать

Для того чтобы понять, какой счетчик электроэнергии вам нужно выбрать, нужно учитывать несколько факторов. В первую очередь нужно понимать, на какую электрическую линию вы собираетесь его устанавливать. Для однофазной и трехфазной сети используются соответствующие типы конструкций.
Также следует знать, где и как будет закрепляться сам прибор.

Среди наиболее распространенных моделей электрических устройств является Меркурий, Энергомера и Нева 101. Производители изготавливают широкий ассортимент счетчиков, которые будут подходить для различных электрических сетей. Меркурий имеет множество моделей для двухтарифного плана. Двухтарифных приборов Энергомеры несколько меньше, но они также имеют хорошее качество.

Для однофазной домашней сети лучше всего приобрести модель Меркурия 230 или Нева 101. Меркурий 230 и Нева 101 являются представителями нового оборудования, но еще не обладают современными защитными устройствами, которые способны предупредить различные способы мошенничества. Меркурий 230, Нева 101 или Энергомера являются оптимальным выбором электрического оборудования для частного пользования. Выбрать считывающее оборудование нужно, исходя из ряда его преимуществ и недостатков.

Видео “Процесс установки счетчика в деталях”

Установка

После приобретения счетчика Меркурий 230, Нева 101 или Энергомеры соответствующей модели для однофазной сети, его необходимо сдать на проверку. Если владелец желает самостоятельно произвести установку считывающего оборудования, то необходимо внимательно изучить инструкцию к прибору, которая прилагается к покупке.

Схема подключения счетчика однофазного

Желательно выбрать место для установки в распределительном щитке. Таким образом, можно обеспечить защиту самого прибора от посторонних лиц. Подключение должно производиться в соответствии со схемой. Фазные провода к фазным, ноль к рабочему проводнику. Заземление никогда не проходит через считывающее устройство. Проводники должны закрепляться в клеммах. При подключении дополнительно защитного оборудования сети следует помнить, что по схеме они располагаются перед считывающим устройством.

Нужно ли опломбировать

Опломбирование электрического счетчика является обязательным действием. Это свидетельствует о том, что само устройство было проверено надлежащим образом и работает исправно. 

Пломба также предназначена для того, чтобы предупредить проверяющих о возможном несанкционированном вмешательстве мошенников, которые желали осуществить обман (изменить показания, обойти защитную систему, и другое).

Что понадобится для установки

Схема подключения счетчика к автомату

Для того чтобы самостоятельно произвести установку индукционного или электронного считывающего оборудования на однофазную силовую линию желательно иметь специальные познания в области электротехники. Предварительно счетчик нужно будет проверить на фирме, которая поставляет электроэнергию в ваш дом. Если у оборудования не будет обнаружено дефектов или отклонений при работе, тогда он будет предоставлен для самостоятельного монтажа потребителем.

Прежде чем приступить к монтажным работам, необходимо изучить схему установки прибора на однофазную сеть. Подобные схемы по установке и закреплению оборудования можно найти в интернете. Очень важно следовать предписанным рекомендациям, так как одна ошибка может привести к серьезным последствиям. Для монтажных работ электрического счетчика в распределительном щитке однофазной сети необходимо будет выбрать все нужные инструменты, которые понадобятся, прибор для проверки (мультиметр), и лучше сразу распечатать схему, чтобы вы могли пользоваться ею во время установки.

Следует помнить, что работа должна осуществляться при обесточенной силовой линии, а это значит, что все нужно делать быстро, так как соседи в многоэтажном доме будут отключены от снабжения до полного завершения вашей работы. После того как вы все сделаете нужно вызвать электротехника, который проведет проверку подключенного электрического счетчика, произведет опломбирование, а также зафиксирует показания, время и дату введения оборудования в эксплуатацию.

Видео “Установка счетчика однофазного”

Если вы желаете произвести установку однофазного прибора для учета потребления электроэнергии, то данный видео-ролик – то, что вам нужно. Не поленитесь посмотреть и взять на вооружение полезные советы.

otoke.ru

Индукционный и электронный счетчик - что лучше?

Всем здравствуйте.

По просьбам моих читателей и друзей сегодняшняя статья будет называться «Индукционный и электронный счетчик — что лучше?»

И действительно, мы с Вами уже знаем как правильно выбрать и приобрести электросчетчик, знаем схемы подключения электросчетчиков, их устройство и принцип работы, но до сих пор не определились, что же все таки лучше: индукционный счетчик или электронный?

На данное время в России продолжают вести учет электроэнергии около 50 млн. индукционных электросчетчиков. Нужно ли нам переходить на электронные счетчики? Давайте разберемся более подробно с этим вопросом.

Достоинства индукционного счетчика электроэнергии:

  • очень надежны в эксплуатации
  • большой ресурс их работы (несколько десятков лет)
  • не зависят от качества электроэнергии (скачки и понижения напряжения)
  • относительно низкая стоимость по сравнению с электронными

Недостатки индукционного счетчика электроэнергии:

  • класс точности очень низкий — 2,0
  • при уменьшении нагрузки увеличивается его погрешность
  • значительное собственное потребление по токовым цепям и цепям напряжения (читайте статью о том, как самостоятельно измерить фактическую нагрузку трансформатора напряжения)
  • практически отсутствует защита от хищения электроэнергии
  • при учете нескольких видов электроэнергии (активной и реактивной) необходимо использовать несколько счетчиков
  • учет электроэнергии ведется в одном направлении
  • большие габаритные размеры

Достоинства электронного счетчика электроэнергии:

  • класс точности высокий — 1,0 и выше
  • имеет несколько тарифов (от 2 и выше)
  • при учете нескольких видов электроэнергии можно использовать один прибор
  • учет электроэнергии ведется в двух направлениях
  • производит измерение качества и количества мощности
  • производит хранение данных по учету электроэнергии длительное время
  • простой доступ к данным по учету электроэнергии
  • в случае хищения электрической энергии происходит фиксация несанкционированного доступа
  • возможность дистанционно снимать показатели электроэнергии по разным интерфейсам связи
  • возможность использования в системах АСКУЭ и АСТУЭ (автоматизированные системы учета электрической энергии)
  • длительный срок межповерочного интервала (МПИ)
  • малые габаритные размеры

Недостатки электронного счетчика электроэнергии:

Но везде ли эти достоинства важны. Или эти недостатки так критичны…

Вывод:

Естественно, что у электронных счетчиков больше достоинств, чем у индукционных. Поэтому при выборе электросчетчика рекомендуется проанализировать место его установки и точки учета (предприятие или быт), а также определиться — все ли достоинства счетчика нам требуются.

В быту класса точности 2,0 будет достаточно (Постановление Правительства РФ №442 от 04.05.2012). Высокий класс точности необходим для учета электроэнергии больших мощностей на предприятиях.

Зачем же тогда переплачивать за класс точности и другие достоинства электронного счетчика, которые мы не будем использовать?

P.S. И хотелось бы узнать Ваше мнение: какой счетчик Вы предпочитаете?

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


zametkielectrika.ru

Подключение счетчика однофазного - инструкция по монтажу

Существует несколько вариантов электрических счётчиков в различном исполнении, но самостоятельное подключение счетчика однофазного выполняется наиболее часто.

Важно помнить, что принципиальные отличия в схемах подключения механических и электронных счетчиков электроэнергии отсутствуют.

Подготовительные работы перед установкой

В число основных подготовительных мероприятий обязательно входит правильное определение места под монтаж электрического счетчика. В условиях многоквартирных домов под эти цели производится установка специальных силовых шкафов с штатными местами.

Владелец загородной недвижимости должен самостоятельно прибрести отдельный бокс, предназначенный для монтажа такого оборудования. Качественный современный бокс должен обладать прозрачными дверцами или смотровыми окошками, позволяющими легко снимать показания.

Однофазный многофункциональный электронный счётчик электрической энергии DDS28U

Также необходимо позаботиться о приобретении надёжного модульного электрооборудования, представленного широким классом устройств, предназначенных для выполнения защитной, коммуникационной и распределительной функции, а также осуществления контроля и учета.

Монтаж стандартных модульных приборов выполняется с применением специальной DIN-рейки шириной 3,5 см.

Производителями современных моделей электрощитов в сопроводительной документации указывается емкость в соответствии с количеством устанавливаемых модулей, что очень удобно при монтаже однофазных счётчиков.

Инструменты и расходные материалы

В подготовку к установке входит приобретение всех необходимых инструментов и расходных материалов. В точках реализации представлен широкий выбор электротоваров, которые используются в монтаже однофазных счётчиков, поэтому у потребителей есть прекрасная возможность приобрести уже полный готовый комплект или отдельные элементы.

Перед подключением требуется внимательно ознакомиться с общей схемой электрической проводки в помещении, что позволит грамотно рассчитать параметры мощности и количество приобретаемых материалов.

Стандартный набор инструментов и элементов для самостоятельной установки:

  • электросчётчик;
  • щиток защиты;
  • однополярного типа указатель на низкое напряжение;
  • плоскогубцы с рукоятками диэлектрического типа;
  • отвёртка с рукояткой диэлектрического типа;
  • перфоратор;
  • индикаторная отвёртка;
  • строительный уровень;
  • нержавеющие самонарезающие крепежные элементы;
  • колодка клемная или медная контактная пластина;
  • DIN-рейка;
  • выключатели автоматического типа и УЗО.

Установка электрического однофазного счетчика обязательно осуществляется в вертикальном положении.

Показатели высоты установки не подлежат строгой регламентации, но размещать устройство обязательно нужно в зоне возможности осуществлять визуальный контроль. Как правило, стандартная высота точки монтажа от пола составляет 1,65-1,70 м.

Схема подключения однофазного счетчика электроэнергии

Итак, рассмотрим, как правильно подключить счетчик однофазный и автоматы. Для правильного подключения требуется ознакомиться со схемой устройства, которая чаще всего присутствует в прилагаемой к оборудованию документации, представленной паспортом счётчика или инструкцией по установке.

Контакты на колодке однофазного счётчика электроэнергии:

  • первая клемма – на вход фазы от внешней сети;
  • вторая клемма – на вывод фазы в помещение;
  • третья клемма – на вход нуля от внешней сети;
  • четвертая клемма – на вывод нуля в помещение.

Если проводка непосредственно подходит к счётчику, то перед подключением отключается линия питания.

Схема подключения счетчика

Если перед электросчётчиком установлены рубильник, пробки и автомат, то они также отключаются перед подключением проводов к контактам.

Монтаж модульного оборудования

Установив бокс можно приступить к непосредственному монтажу модульного оборудования. Перед счётчиком выполняется установка защитного отключающего оборудования в виде автоматического двухполюсного выключателя. Такое устройство предотвращает короткие замыкания или возгорания, а также ограничивает пределы допустимой мощности.

Дальнейший процесс установки осуществляется в следующей последовательности:
  • проверка правильности расположения и совместимости всех элементов, а также удобства их дальнейшей эксплуатации и обслуживания;
  • выполнение разметки для определения места под установку электросчётчика и рейки, а также последующая их фиксация;
  • фиксация автоматических элементов на DIN-рейке.

Место установки должно быть доступно для проведения дальнейшего обслуживания и регулярного снятия показаний прибора.

Подключение питающей сети

На первом этапе подключается автоматический выключатель посредством верхних контактов, на которые заводятся жилы проводов электропитания на фазу и ноль.

Затем выполняются работы с нижними контактами. Левый элемент нужно подключить к фазе, а правый контакт подключается к нолю.

Подключение электросчётчика осуществляется проводами с одинаковым сечением.

На втором этапе подключаются провода, отходящие от электросчетчика. Сначала подключается фаза, после чего от второго контакта делается перемычка до верхнего контакта.

Распределение фазы, приходящей с прибора, выполняется при помощи заводской перемычки. В последнюю очередь производится подключение к нулевой шине. Каждая отдельная группа проводов подключается к автоматическим выключателям. Нулевые провода фиксируются на нулевой шине.

Перед тем, как подавать напряжение, требуется проверить надежность фиксации всех проводов, а особенно нулевых жил.

Опломбировка

После монтажа прибора учёта и сборки электросхемы в обязательном порядке нужно пригласить специалиста для проведения тестирования и опломбировки. Пломбирование электросчётчика – подтверждение технической исправности прибора учёта электроэнергии.

Пломба не позволяет осуществлять несанкционированный отбор электрической энергии, и её установка относится к категории обязательных условий эксплуатации смонтированного однофазного счётчика.

Пломба на электросчетчиках бывает следующих видов:

  • установленная на приборе учёта производителем устройства;
  • установленная на приборе учёта поставщиком электроэнергии непосредственно после монтажа устройства.

Пломбировка может быть первичной и вторичной.

Первый вариант рассчитан на подключение нового прибора учёта, а вторичная пломбировка осуществляется при необходимости произвести замену поврежденной пломбы на старом устройстве.

Пломбирование прибора чаще всего выполняется представителями организацией сбыта, с которой должны быть договорные отношения о предоставлении услуг по электроснабжению.

Потребителем подается заявление на пломбирование электроприбора учета. Как правило, услуга оплачивается владельцем счётчика, а некоторыми снабжающими компаниями установлено правило, согласно которому монтаж и подключение счётчика должно быть выполнено только представителями обслуживающей организации.

Перед заменой счётчика или установкой нового прибора учёта настоятельно рекомендуется проконсультироваться со специалистами сбытовой компании, что позволит минимизировать риск получения штрафа за несанкционированное удаление пломбы.

Видео на тему

proprovoda.ru

Как выбрать электросчетчик - индукционный или электронный

Чтобы фиксировать количество потребляемой электроэнергии на промышленных предприятиях или в домашних условиях, устанавливается электрический счетчик. Это является обязательным условием. Учитывая это важно осуществить правильный выбор этого предмета. Эта статья поможет вам обратить внимание на ключевые моменты того, как выбрать электросчетчик.

Типы устройства

Типы устройств

Стоит выделить основные виды счетчиков, которые различаются по принципу работы:

  • Индукционный. Этот тип имеет сравнительно простой принцип работы. Сперва на параллельную обмотку поступает переменное напряжение. После оно протекает на следующую катушку. Вращение диска выполняется под воздействием возникающего магнитного поля между двумя электромагнитными катушками. Скорость вращения диска зависит от силы тока. Если говорить о положительных сторонах такого агрегата, то это надежность, доступная цена, продолжительный эксплуатационный срок. Что касается коэффициента точности индукционного типа, то он не превышает 2 класс.
  • Электронный. При измерении данных о расходе электричества вся информация отображается на цифровом дисплее. Преимущества такого электросчетчика в том, что есть возможность вести многотарифный учет, и он имеет компактные размеры. Благодаря наличию стандартных интерфейсов можно осуществлять инсталляцию в системе автоматизированного коммерческого учета.

Класс точности

Под классом точности подразумевается погрешность в показаниях, которая выражена в процентах. На панели устройства можно увидеть символ в кружочке. Это как раз-таки и является классом точности. До недавних пор этот показатель был равен 2,5% практически во всех случаях. Сейчас с такой погрешностью в квартирах/домах счетчики устанавливать нельзя. Вместо них, используется устройство с погрешностью 2%. Именно это значение является максимально допустим. В продаже можно встретить устройства со значениями точности 0,2, 0,5 и 1.

Например, индукционные энергомеры имеют показатель погрешности 2%. Срок их эксплуатации до 25 лет. Если в ночное время напряжение минимальное, то точность будет понижаться.

В ближайшее время будет принят законопроект РФ, который гласит о том, что электросчетчики можно будет использовать с классом точности не более 1%. Поэтому если вы сейчас стоите перед выбором, учтите этот факт.

Однофазный или трехфазный

Однофазный электросчетчик

Другой нюанс, который необходимо учитывать при выборе электрического счетчика – фазность. Этот параметр определяет используемая у вас электросеть. Если к вводному автомату подведен провод с двумя жилами, то это однофазная, соответственно выбирайте однофазный тип на 220В. Если же провод состоит из четырех жил, то потребуется трехфазный тип с напряжением 380В. Напряжение в обеих случаях указывается на панели прибора.

Трехфазный счетчик

Трехфазный счетчик можно устанавливать и на одну фазу. При этом измерения будут правильные. Единственная разница в стоимости. Трехфазный агрегат стоит дороже.

Однотарифный или многотарифный

Чтобы выровнять пики потребления электроэнергии была введена многотарифная система учета. В частности, двухтарифная поощряет использовать электричество преимущественно в ночное время суток. В этот период стоимость за потребляемую электроэнергию уменьшается. Отталкиваясь от этого факта, обязательно проанализируйте, в какое время суток вы преимущественно много будете использовать электричество.

Для примера, если у вас есть электрические теплые полы и вы ими преимущественно планируете пользоваться в ночное время, то двухтарифный счетчик поможет вам значительно экономить средства. Однако здесь есть и другая сторона медали – однотарифный  долговечней. Кроме того, для двухтарифных приборов в скором будущем дневная стоимость электроэнергии будет выше, чем для однотарифных.

Дата выпуска (поверки) электросчетчика

При выборе однофазного счетчика, дата его производства должна быть не больше двух лет. Если этот показатель превышает 2 года, то такой измеритель не будет принят на учет. Более того, необходимо произвести поверку устройства или вовсе приобрести новый. Что касается трехфазного прибора, то этот показатель еще меньше – до одного года. Найти дату выпуска можно в паспорте или на панели устройства.

Максимальный и номинальный (базовый) ток

Максимальный и номинальный (базовый) ток электросчетчика

Другой нюанс, который учитывается при выборе счетчика – номинальный и максимальный ток. Так, чтобы узнать максимальный ток, посмотрите проект электроснабжения, на котором указывается максимальный вводной ток на автомате. Если осуществляется банальная замена прибора учёта электроэнергии, то посмотрите этот показатель на старом устройстве. Новый выбирайте с большим показателем максимального тока. Те есть если у вас стоит вводной автомат на 32А, то потребуется новый агрегат на менее 40А.

Итак, исходя из этой информации, вы можете уже приблизительно знать какой измеритель потреблённой электроэнергии понадобится для дома или для квартиры. Надеемся, что предоставленная информация поможет вам разобраться в этом непростом деле. В помощь о том, как правильно выбрать электросчетчик, дополнительно предлагаем просмотреть видеоролики.

Видео

kakpravilnosdelat.ru

Схема электрическая счетчика

Электрический счетчик, точнее - счетчик расхода электрической энергии является специальным прибором, предназначенным для учета потребляемой нагрузкой электрической энергии. По своей технической идее он представляет из себя комбинацию измерителя потребляемой электрической энергии с отображающим показания счетным механизмом. Различают электрические счетчики для измерения энергии постоянного или переменного тока. Счетчики электроэнергии переменного тока бывают однофазными и трехфазными. По принципу действия электрические счетчики могут быть индукционными и электронными.

Краткая история создания электрического счетчика

В 1885 году итальянцем Галилео Феррарисом (1847-1897) было сделано интересное наблюдение вращения сплошного ротора в виде металлического диска или цилиндра под воздействием двух не совпадающих по фазе полей переменного тока. Это открытие послужило отправной идеей для создания индукционного двигателя и одновременно открыло возможность разработки индукционного счетчика.

Первый счетчик такого типа был создан в 1889 году венгром Отто Титуцем Блати, который работал на заводе "Ганц" (Ganz) в Будапеште, Венгрия. Им был запатентована идея электрического счётчика для переменных токов (патент, выданный в Германии, № 52.793, патент, полученный в США, № 423.210).

В таком устройстве Блати смог получить внутреннее смещение фаз практически на 90°, что позволило счетчику отображать ватт-часы достаточно точно. В электросчетчике этой модели уже применялся тормозной постоянный магнит, обеспечивавший широкий диапазон измерений количества потребляемой энергии, а также был использован регистр циклометрического типа.

Дальнейшие годы ознаменовались многими усовершенствованиями, проявившимися в уменьшении веса и размеров прибора, расширении диапазона допустимых нагрузок, компенсации изменения величины коэффициента нагрузки, значений напряжения и температуры. Было существенно снижено трение в опорах вращающегося ротора счетчика с помощью замены шарикоподшипниками подпятников, позже применили двойные камни и магнитные подшипники. Значительно увеличился срок стабильной эксплуатации счетчика за счет повышения технических характеристик тормозной электромагнитной системы и неприменения масла в опорах ротора и счетном механизме. Значительно позже для промышленных потребителей был создан трехфазный индукционный счетчик, в котором применили комбинацию из двух или трех систем измерения, установленных на одном, двух или даже трех отдельных дисках.

Схема для подключения счетчика индукционного типа

Схема электрическая принципиальная счетчика индукционного типа в общем случае предельно проста и представляет собой две обмотки (тока и напряжения) и клеммную колодку, на которую выведены их контакты. Условная схема, по которой подключается однофазный электрический счетчик, в стандартном электрощите многоквартирных домов имеет следующий вид:

Здесь фазу "А" обозначает линия желтого цвета, фазу "В" - зеленого, фазу "С" – красного, нулевой провод "N" – линии синего цвета, проводник для заземления "PЕ" - линия желто-зеленого цвета. Пакетный выключатель в настоящее время часто заменяют более современным двухполюсным автоматом с защитой от перегрузки. Следует отметить, что между схемой подключения счетчика индукционного типа и аналогичной схемой подключения электронного счетчика принципиальных различий нет.

Условная схема для подключения электрического счетчика в трехфазной четырехпроводной сети напряжением 380 вольт имеет вид:

Здесь цветовые обозначения аналогичны предыдущей схеме подключения счетчика для однофазной сети.

Важно соблюдать прямой порядок чередования фаз трехфазной сети на колодке контактов счетчика. Определить его можно с помощью фазоуказателя или прибора ВАФ. В прямом порядке чередование фаз напряжений производится так: АВС, ВСА, САВ (если идти по часовой стрелке). В обратном порядке чередование фаз напряжений производится так: АСВ, СВА, ВАС. При этом создается дополнительная погрешность и возникает самоход ротора индукционного счетчика для активной энергии. В электрическом счетчике реактивной энергии обратный порядок чередования фаз нагрузки и напряжений приводит к вращению ротора в обратном направлении.

Схема электрических соединений однофазного индукционного электрического счетчика

На схеме линии красного цвета обозначают фазный провод и токовую катушку, а синего цвет - нулевой провод и катушку напряжения.

Схема электрических соединений трехфазного счетчика индукционного типа при прямом включении в четырехпроводной сети напряжения 380 вольт:

Здесь: фазу "А" обозначает желтый цвет, фазу "В" - зеленый, фазу "С" - красный, нулевой провод "N" - синим цвет; L1, L2, L3 – обозначают токовые катушки; L4, L5, L6 - обозначают катушки напряжения; 2, 5, 8 – контакты напряжения; 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 11 – контакты для подключения внешней электропроводки к трехфазному счетчику.

Принцип действия и устройство индукционного электросчетчика

Токовая обмотка, включенная последовательно с потребителем электроэнергии, имеет малое число витков, которые намотаны толстым проводом, соответствующим номинальному току данного счетчика. Это обеспечивает минимум ее сопротивления и внесения погрешности измерения тока.

Обмотка напряжения, включенная параллельно нагрузке, имеет большое количество витков (8000 - 12000), которые намотаны тонким проводом, что уменьшает потребляемый ток холостого хода счетчика. Когда к ней подключено переменное напряжение, а в токовой обмотке течет ток нагрузки, через алюминиевый диск, являющийся ротором, замыкаются электромагнитные поля, наводящие в нем так называемые вихревые токи. Эти токи взаимодействуют с электромагнитным полем и создают вращающий момент, приводящий в движение подвижный алюминиевый диск.

Постоянный магнит, создающий магнитный поток через диск счетчика, создает эффект тормозного (противодействующего) момента.

Неизменность скорости вращения диска достигается при балансе вращающего и тормозного усилий.

Количество оборотов ротора за час будет пропорциональным израсходованной энергии, что эквивалентно тому, что значение установившейся равномерной скорости вращения диска является пропорциональным потребляемой мощности, если вращающий момент, воздействующий на диск, адекватен мощности потребителя, к которому подключен счетчик.

Трение в кинематических парах механизма индукционного счетчика создает появление погрешностей в измерительных показаниях. Особенно значительно влияние трения на малых (до 5-10% от номинального значения) нагрузках для индукционного счетчика, когда величина отрицательной погрешности может составлять 12 - 15%. Для сокращения влияния сил трения в индукционном счетчике используют специальное устройство, которое называется компенсатор трения.

Существенный параметр счетчика электрической энергии переменного тока - порог чувствительности прибора, который подразумевает значение минимальной мощности, выраженной в процентах от номинального значения, при котором ротор счетчика начинает устойчиво вращаться. Другими словами, порог чувствительности – это минимальный расход электроэнергии, который счетчик в состоянии зафиксировать.

В соответствии с ГОСТом, значение порога чувствительности для индукционных счетчиков различных классов точности, должно составлять не больше 0,5 - 1,5%. Уровень чувствительности задается значением компенсирующего момента и момента торможения, который создается специальным противосамоходным устройством.

Принцип работы электронного счетчика

Индукционные счетчики расхода электрической энергии при всей их простоте и невысокой стоимости обладают рядом недостатков, в основе которых находится использование механических подвижных элементов, имеющих недостаточную стабильность параметров при долгосрочной эксплуатации прибора. Электронный счетчик электроэнергии лишен этих недостатков, имеет низкий порог чувствительности, более высокую точность измерения потребляемой энергии.

Правда, для построения электронного счётчика требуется применение узкоспециализированных интегральных микросхем (ИС), которые могут выполнять перемножение сигналов тока и напряжения, формировать полученную величину в виде, удобном для обработки микроконтроллером. Например, микросхемы, преобразующие активную мощность — в значение частоты следования импульсов. Общее число полученных импульсов, интегрируемых микроконтроллером, является прямо пропорциональным потребляемой электроэнергии.

Блок-схема электронного счетчика

Не менее важным для полноценной эксплуатации электронного счетчика является наличие всевозможных сервисных функций, таких как удаленный доступ к счётчику для дистанционного контроля показаний, определение дневного и ночного потребления энергии и многие другие. Применение цифрового дисплея позволяет пользователю программно задавать различные форматы вывода сведений, например, отображать на дисплее информацию о количестве потреблённой энергии за определенный интервал, задавать различные тарифы и тому подобное.

Для выполнения отдельных нестандартных функций, например, согласования уровней сигналов, потребуется применение дополнительных ИС. В настоящее время начат выпуск специализированных микросхем — преобразователей мощности в пропорциональную частоту — и специализированные микроконтроллерные устройства, имеющие подобный преобразователь на одном кристалле. Но, чаще всего, они слишком дорогостоящи для применения в коммунально-бытовых устройствах индукционных счётчиков. Поэтому многими мировыми производителями микроконтроллеров разрабатываются специализированные недорогие микросхемы, специально предназначенные для подобного применения.

Какой вид имеет схема электрическая принципиальная счетчика по простейшему цифровому варианту на наиболее недорогом (менее доллара) 8-разрядном микроконтроллере компании Motorola? В рассматриваемом решении осуществлены все минимально обязательные функции устройства. Оно основано на применении недорогой ИС, преобразующей мощность в частоту импульсов типа КР1095ПП1 и 8-разрядного микроконтроллерного устройства MC68HC05KJ1. При такой архитектуре счетчика микроконтроллеру необходимо суммировать получаемое число импульсов, отображать информацию на дисплее и осуществлять защиту устройства в различных нештатных режимах. Описываемый счётчик в действительности является цифровым функциональным аналогом имеющихся механических счётчиков, приспособленным для дальнейшего усовершенствования.

Схема электрическая принципиальная простейшего цифрового счетчика электроэнергии

Сигналы, эквивалентные значениям напряжения и тока в сети, получаются от датчиков и подаются на вход преобразователя. Микросхема осуществляет перемножение входных сигналов, формируя мгновенное значение потребляемой мощности. Это значение поступает на микроконтроллер, преобразуется в ватт-часы. По мере накопления данных изменяются показания счётчика на ЖКИ. Наличие частых сбоев напряжения электропитания устройства приводит к необходимости применения EEPROM для обеспечения сохранности показаний счётчика. Поскольку сбои напряжения питания являются наиболее распространенной нештатной ситуацией, подобная защита требуется в любом электронном счётчике.

Схема электрическая принципиальная счетчика (цифровой вычислитель) приведена ниже. Через разъём X1 присоединяется напряжение сети 220 В и электропотребитель. Датчики напряжения и тока формируют сигналы, поступающие на микросхему КР1095ПП1 преобразователя, имеющего оптронную развязку частотного выхода. Ядром счётчика является микроконтроллер MC68HC05KJ1 производства компании Motorola, производимый в 16-выводном корпусе (корпус DIP или SOIC) и оснащенный 1,2 Кбайтом ПЗУ и 64 байтом ОЗУ. Для сохранения накопленного количества потребленной энергии во время сбоев по питанию применяется EEPROM с малым объёмом памяти 24С00 (16 байт) от компании Microchip. Дисплеем служит 7-сегментный 8-разрядный ЖКИ, который управляется любым недорогостоящим микроконтроллером, обменивающимся с центральным микроконтроллером данными по протоколам SPI или I2C и подключенный через разъём Х2.

Заложенный алгоритм работы счетчика потребовал менее 1 Кбайт памяти и меньше половины из всех портов ввода/вывода на микроконтроллере MC68HC05KJ1. Его технических возможностей достаточно для того, чтобы дополнить счетчик некоторыми сервисными функциями, например, возможностью объединения счётчиков в локальную сеть через интерфейс RS-485. Эта возможность позволяет получать данные о потребленной энергии в сервисный центр и дистанционно отключать электричество, если потребителем не внесена оплата. Сетью, содержащей такие счётчики можно оснастить жилой многоквартирный дом. Все показания счетчиков по сети будут дистанционно поступать в диспетчерский пункт.

Практический интерес представляет применение семейства 8-разрядных микроконтроллеров с кристаллом, содержащим встроенную FLASH-память. Это позволяет его программировать прямо на собранной плате. Это также обеспечивает защищённость от взлома программного кода и удобство обновления ПО без выполнения монтажных работ.

Цифровой вычислитель для электронного счетчика электроэнергии

Более интересным представляется вариант электронного счётчика электроэнергии без применения внешней EEPROM и дорогостоящего внешнего энергонезависимого ОЗУ. В этом случае можно при возникновении аварийной ситуации фиксировать показания и другую служебную информацию во внутренней FLASH-памяти микроконтроллера. Это дополнительно обеспечивает требуемую конфиденциальность данных, что нельзя обеспечить, если применяется внешний кристалл, не защищённый от несанкционированного доступа посторонних лиц. Такой электронный счётчик электроэнергии с любым уровнем сложности и функциональности можно создать с применением микроконтроллера компании Motorola из семейства HC08 с FLASH-памятью, встроенной в основной кристалл.

Осуществление перехода на цифровые дистанционные автоматические средства учёта и контроля расхода электроэнергии является вопросом времени. Технические и потребительские достоинства таких систем являются очевидными. Стоимость их будет неизменно уменьшаться. И даже в случае применения простейшего микроконтроллера такой электронный счётчик электроэнергии обладает очевидными преимуществами: высокая надёжность вследствие полного отсутствия подвижных деталей; миниатюрность; возможность выпуска счетчика в корпусе с учётом особенностей интерьера в современных жилых домах; увеличение интервала поверок в несколько раз; высокая ремонтопригодность и предельная простота в обслуживании и эксплуатации. Даже небольшие дополнительные аппаратные и программные затраты в простейшем цифровом счётчике могут дополнить его рядом сервисных функций, принципиально отсутствующих у всех механических электросчетчиков, например, применение многотарифного начисления оплаты за потребляемую энергию, возможность реализации автоматизированного учёта и управления потреблением электроэнергии.

Смотрите также схемы:

Регулятор освещения Электронный термометр Электрическая печи Стабилизатор напряжения Схема электрическая телевизора

elektronika-muk.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *