alexxlab Виды и типы счётчиков электрической энергии
12.12.2013
Виды и типы счётчиков электрической энергии
Счётчик электрической энергии (электрический счётчик) — прибор для измерения расхода электроэнергии переменного или постоянного тока (обычно в кВт·ч или А·ч).
Принцип работы
Для учёта активной и реактивной электроэнергии переменного тока служат индукционные одно- и трёхфазные приборы, для учёта расхода электроэнергии постоянного тока (электрический транспорт, электрифицированная железная дорога) — электродинамические счётчики. Число оборотов подвижной части прибора, пропорциональное количеству электроэнергии, регистрируется счётным механизмом.
В электрическом счётчике индукционной системы подвижная часть (алюминиевый диск) вращается во время потребления электроэнергии, расход которой определяется по показаниям счётного механизма. Диск вращается за счёт вихревых токов, наводимых в нём магнитным полем катушки счётчика, — магнитное поле вихревых токов взаимодействует с магнитным полем катушки счётчика.
В электрическом счетчике электронного типа переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии.
Виды и типы
Счетчики электроэнергии можно классифицировать по типу измеряемых величин, типу подключения и по типу конструкции.
По типу подключения все счетчики разделяют на приборы прямого включения в силовую цепь и приборы трансформаторного включения, подключаемые к силовой цепи через специальные измерительные трансформаторы.
По измеряемым величинам электросчетчики разделяют на однофазные (измерение переменного тока 220 В, 50 Гц) и трехфазные(380 В, 50 Гц). Все современные электронные трехфазные счетчики поддерживают однофазный учёт.
Также существуют трехфазные счетчики для измерения тока напряжением в 100 В, которые применяются только с трансформаторами тока в высоковольтных (напряжением выше 660 В) цепях.
По конструкции: индукционным (электромеханическим электросчетчиком) называется электросчетчик, в котором магнитное поле неподвижных токопроводящих катушек влияет на подвижный элемент из проводящего материала. Подвижный элемент представляет собой диск, по которому протекают токи, индуцированные магнитным полем катушек. Количество оборотов диска в этом случае прямо пропорционально потребленной электроэнергии.
Индукционные (механические) счётчики электроэнергии постоянно вытесняются с рынка электронными счетчиками из-за отдельных недостатков: отсутствие дистанционного автоматического снятия показаний, однотарифность, погрешности учёта, плохая защита от краж электроэнергии, а также низкой функциональности, неудобства в установке и эксплуатации по сравнению с современными электронными приборами. Индукционные счетчики хорошо подходят для квартир с низким энергопотреблением.
Электронным (статическим электросчетчиком) называется электросчетчик, в котором переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии.
То есть измерения активной энергии такими электросчетчиками основаны на преобразовании аналоговых входных сигналов тока и напряжения в счетный импульс. Измерительный элемент электронного электросчетчика служит для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии. Счетный механизм представляет собой электромеханическое (имеет преимущество в областях с холодным климатом, при условии установки прибора на улице) или электронное устройство, содержащее как запоминающее устройство, так и дисплей. Электронные счетчики хорошо подходят для квартир с высоким энергопотреблением и для предприятий.
Основными достоинствами электронных электросчетчиков является возможность учёта электроэнергии по дифференцированным тарифам (одно-, двух- и более тарифный), то есть возможность запоминать и показывать количество использованной электроэнергии в зависимости от запрограммированных периодов времени, многотарифный учёт достигается за счет набора счетных механизмов, каждый из которых работает в установленные интервалы времени, соответствующие различным тарифам.
Электронные электросчетчики имеют больший межповерочный период (4-16 лет).
Гибридные счётчики электроэнергии — редко используемый промежуточный вариант с цифровым интерфейсом, измерительной частью индукционного или электронного типа, механическим вычислительным устройством.
Счетчик электроэнергии. Виды и работа. Применение и особенности
Счетчик электроэнергии – это измерительный прибор для учета расхода потребляемого электричества. В зависимости от модификации устройство может работать в сетях постоянного или переменного тока. Единицей исчисления потребления выступает кВт/ч или А/ч.
Счетчики принято делить по трем критериям:
- Типу измеряемой величины.
- Способу подключения.
- Конструкции.
При выборе необходимо обращать внимание на все три критерия, подбирая оптимальный прибор под требуемые параметры электрической сети и уровня потребления энергии.
Разновидности по типу измеряемой величиныКлассификация счетчиков по типу измеряемой величины является самой простой для понимания даже человеку, который далек от знаний о принципе работы электросетей.
Все приборы разделяют на однофазные и трехфазные. Однофазный счетчик электроэнергии предназначен для подключения к сетям переменного тока 220 В, 50 Гц. Трехфазные устройства работают с электросетями 380 В, 50 Гц. При этом они могут проводить измерения и при подключении в однофазной сети.
Однофазные приборы можно встретить в любой квартире или доме. Именно они рассчитаны для бытового пользования. Трехфазные устройства в большинстве случаев применяются на промышленных объектах, где проложена трехфазная электросеть, требуемая для работы мощного оборудования. В зависимости от модификации трехфазные счетчики могут иметь подключение на три или четыре провода.
Классификация по способу подключенияПо способу подключения счетчики разделяются всего на две группы. Существуют приборы прямого включения и трансформаторного. Первые напрямую подсоединяются в сеть, а вторые нуждаются в подключении со специальным трансформатором, который включается в цепь перед самим счетчиком.
Современные счетчики бывают в 3 вариантах конструкции:
- Индукционные.
- Электронные.
- Гибридные.
Индукционный (механический) счетчик электроэнергии имеет внутри неподвижные токопроводящие катушки, создающее магнитное поле. Получаемое от них поле влияет на подвижный элемент, представляющий собой диск, работающий по принципу проводника для электрических токов. При прохождении электроэнергии через диск, тот под влиянием магнитного поля катушек начинает оборачиваться, тем самым запуская механизм с таблом для подсчета. Чем интенсивнее проходящий ток, тем диск вращается быстрее. Механизм подсчета устройства спроектирован таким образом, чтобы определенное количество оборотов соответствовало изменению одного показателя на циферблате.
Механические приборы теряют свою актуальность, поскольку их конструкция является далеко не совершенной против более современных электронных счетчиков.
К недостаткам индукционных измерителей можно отнести:
- Невозможности дистанционного снятия показаний.
- Однотарифное измерение.
- Низкая чувствительность.
- Недостаточная защита от кражи электроэнергии.
Зачастую индукционные счетчики неспособны правильно рассчитывать уровень потребляемой энергии. Довольно часто при наличии слабого потребления, к примеру, при горении индикатора в блоке зарядного устройства телефона или бытового прибора, находящегося в режиме ожидания, счетчик вообще не реагирует, хотя и происходит минимальное потребление энергии. Кроме этого, отдельные модификации измерителей имеют совершенно противоположные проблемы. При включении мощного потребителя их диск оборачивается значительно быстрее реального уровня потребления энергии.
К преимуществам механических счетчиков можно отнести их действительно длительный срок эксплуатации и полную независимость от скачков электроэнергии. Они дешевые и довольно надежные. Но их класс точности соответствует уровню 2-2,5%, что является довольно низким в сравнении с электронными приборами.
Электронный счетчик работает по иному принципу. В нем токи воздействуют на специальные электронные элементы, которые преображают их в импульсы. Количество импульсов пропорционально фактическому объему пропущенной энергии. В качестве считывающего механизма может применяться электронное или электромеханическое устройство, которое выводит данные на ЖК-дисплей. Электронные счетные элементы подходят для приборов, которые устанавливаются внутри квартир и домов. Электромеханический механизм применяется на счетчиках, монтируемых на фасадах зданий.
Главное преимущество таких приборов в их высокой точности. Они корректно отображают то количество энергии, которое пропустили для потребителей. Кроме этого, их электронные составляющие позволяют вести учет энергии по нескольким тарифам. То есть, они способны запоминать информацию о том, сколько энергии было употреблено в дневное время, а сколько в ночное. Это позволяет проводить оплату за потребляемое электричество по нескольким тарифам, если это предусмотрено договором с компанией поставщиком.
Данные приборы имеют продолжительный межповерочный период. В зависимости от производителя счетчик нуждается в сдаче на поверку раз в 4-16 лет.
Электронный счетчик имеет в своей конструкции энергонезависимые часы и счетные элементы, которые сохраняют данные в случае исчезновения напряжения в сети. Благодаря этому при включении после аварийного обесточивания вся информация об уровне использованной электроэнергии не будет обнуляться. При этом такие приборы имеют собственное программное обеспечение, которое проводит автоматическую корректировку времени, что важно в случае подсчета в нескольких тарифах. Также такие устройства имеют защиту от несанкционированного доступа, которая фиксирует такие попытки в журнале событий.
Электронные счетчики имеют высокий класс точности, который составляет не менее 1%. Такие приборы позволяют провести дистанционную проверку показателей без необходимости доступа в дом. Благодаря этому контролеру не обязательно заходить в квартиру, что особенно удобно, если жильцы в рабочие дни не присутствуют дома.
Все же электронный счетчик электроэнергии имеет и недостаток, который выражается в высокой стоимости. Провести ремонт таких устройств значительно дороже, чем механических. Данные приборы весьма чувствительны к перепадам напряжения. В случае аварийной ситуации вполне вероятно перегорание прибора, что потребует его замены.
Сосуществует гибридный счетчик электроэнергии, который представляет собой прибор, сочетающий в себе элементы индукционного и электронного устройства. Проходимость потребляемой энергии считывается путем вращения диска, а показания выводятся на электронный циферблат. Такие счетчики, в отличие от чисто индукционных, способны проводить подсчет по тарифам.
Технические параметры электросчетчиковМногие модели счетчиков, предназначенные для работы в одинаковых условиях, отличается между собой по точности и прочим характеристикам. Главным техническим параметром электросчетчика является точность.
До 1995 годов все приборы имели максимально допустимый уровень погрешности 2,5%. После 1996 года требования к производителям счетчиков ужесточили, после чего для частного сектора начали устанавливаться приборы с погрешностью 2%. При этом счетчики старого образца являются не редкостью и эксплуатируются до сих пор с прохождением поверки. Все выпускаемые сейчас приборы учета имеют погрешность не более 2%. Обычно можно встретить счетчики с классом точности 0,5, 1 и 2%.
Кроме погрешности важным параметром является пропускная способность. Бытовые счетчики, рассчитанные на максимальный уровень потребления 5А и должны эксплуатироваться только в тех случаях, когда не применяются мощные электроприборы, потребляемые больше энергии. Если счетчик электроэнергии перегрузить, то может произойти короткое замыкание. Специально для этого он оснащается электрическими автоматическими выключателями, которые рассоединяют цепь для предотвращения таких последствий. Частым явлением стала установка более мощных автоматов, для предотвращения аварийного отключения с целью возможности питания более энергоемких потребителей.
Такие приемы запрещены и противоречат технике безопасности. В случае если необходимо интенсивное потребление энергии нужно обратиться в компании по электроснабжению с заявлением об установке более мощного счетчика рассчитанного на ток до 20А или более, если подается 380В.
Особенности пломбирования
Счетчик электроэнергии, как и любой другой прибор учета, оснащается пломбами, которые нельзя нарушать, поскольку за это предусмотрены штрафы. В однофазных счетчиках устанавливается две пломбы. Одна затягивается на креплении кожуха, для предотвращения его разбора, а вторая на зажимной крышке. Кроме этого если прибор снимался для прохождения поверки, на нем могут быть установлены дополнительные пломбы, подтверждающие его пригодность и отсутствие постороннего вмешательства после проверки работоспособности.
Похожие темы:
- Метеостанция для дома. Виды. Устройство. Выбрать. Особенности
- Счетчик для воды. Виды. Работа. Применение. Обозначения. Особенности
Типы счетчиков электроэнергии | CallMePower
В США есть разные типы счетчиков электроэнергии.
Здесь мы объясним разницу между ними.
| Сводка |
|---|
|
Что делает счетчик электроэнергии?
Счетчик – это инструмент, который постоянно считает электричество, которое вы использовали в своем доме. Это очень похоже на дисплей пробега в вашем автомобиле, который показывает расстояние, которое вы использовали. На счетчике электроэнергии фактическое число, которое вы читаете на дисплее, не очень важно . Вы должны сделать 2 показания в 2 очень конкретных момента дня, недели, месяца или года, и разница между обоими показаниями будет количеством электроэнергии, которую вы использовали между обоими моментами. Если ваше первое показание счетчика 46043, а следующее 46053, то количество электроэнергии, которое вы израсходовали за время между обоими показаниями , равно 46053 — 46043 = 10 кВтч.
Вы также можете записать номер вашего счетчика . Этот номер напечатан под дисплеем или рядом с ним и не меняется со временем. Некоторые коммунальные компании или поставщики могут потребовать, чтобы вы предоставили им свой номер счетчика при подписке на обслуживание, выходе из системы или просто при управлении своей учетной записью.
Аналоговые и цифровые счетчики
Существует 2 основных типа счетчиков электроэнергии:
- Аналоговые счетчики : также называемые электромеханическими счетчиками. У них аналоговый дисплей. Никакого подключения они не предлагают.
- Цифровые счетчики : также называемые электрическими счетчиками. У них есть цифровой дисплей (ЖК- или светодиодный дисплей), они предлагают возможность подключения и некоторые мгновенные функции.
Основным отличием является внешний вид дисплея и мгновенное подключение , которые могут иметь различное применение.
Аналоговый счетчик электроэнергии
Аналоговый счетчик
Аналоговые/электромеханические счетчики являются более традиционными счетчиками. Они используют физический процесс, называемый электромагнитной индукцией — , подсчитывают количество электричества, проходящего через счетчик , и отображают его на наборе круговых шкал, похожих на часы.
Показания аналогового счетчика
Показания аналогового счетчика электроэнергии могут быть трудными.
Показания аналогового счетчика могут быть сложными. Для этого существует определенный способ. Запишите цифры слева (на шкале 10 000) направо (1 кВтч на деление). Когда стрелка циферблата указывает между двумя цифрами, запишите меньшую цифру. Если стрелка указывает точно на цифру, есть две возможности:
- на самом деле на одну цифру меньше. Например, на изображении здесь 4-й циферблат (циферблат 10 кВтч) почти точно находится на 7, а следующий – на 9.. Таким образом, фактическое значение 4-го циферблата равно 6 (и оба циферблата вместе составляют 6,9, поэтому 4-я стрелка была так близка к 7).
- Наоборот, 2-й циферблат находится на цифре 0, а следующий циферблат — на 2, поэтому число будет 0,2.
Для получения дополнительной информации о том, как считывать показания счетчика, посетите нашу страницу «Считывание показаний счетчика электроэнергии».
Цифровой счетчик электроэнергии
Цифровой счетчик
Цифровой счетчик электроэнергии достаточно прост для чтения. Дисплей показывает только цифры на ЖК-экране или светодиодном экране, поэтому ручной дисплей отсутствует. Эти счетчики сообщат вам точные показания счетчика на дисплее без каких-либо расчетов.
Самые последние цифровые счетчики также беспроводные . Это означает, что показания счетчика могут быть сняты с расстояния . Технические специалисты , которые снимают показания счетчика , не должны будут беспокоить вас , так как они смогут считывать показания вашего счетчика с улицы с помощью беспроводного соединения устройства.
Счетчики времени использования
Счетчики времени использования могут быть как аналоговыми (с ручными циферблатами), так и цифровыми. Разница в том, что счетчики времени использования используются для людей, которые подписались на план времени использования. А время использования план — это план, в котором цены на электроэнергию различны в разное время суток . Обычно вы платите на дороже в течение дня ( часы пик ) и на дешевле ночью
- Один счетчик будет подсчитывать электроэнергию, использованную в часы пик .
- Другой счетчик будет подсчитывать электроэнергию, использованную в нерабочее время часов пиковой нагрузки .
На некоторых цифровых счетчиках времени использования будет только один дисплей, и вам нужно будет нажать кнопку, чтобы увидеть показания счетчика в пиковые и непиковые часы.
Типы электрических счетчиков и принцип их работы
Когда вы подумаете, как трудно должно быть измерить то, что вы не видите, не можете попробовать на вкус, не можете схватить, не можете обонять и не можете слышать, вы поймете, насколько это было великое достижение чтобы инженеры, такие как Оливер Шалленбергер из Westinghouse, изобрели электросчетчик, измеряющий ватт-часы.
Существует больше типов измерителей, детекторов и измерительных устройств, чем можно было бы перечислить здесь, но мы перечислим некоторые из наиболее выдающихся, которые действительно изменили наш мир.
Счетчик ватт-часов
Это один из самых важных из когда-либо изобретенных счетчиков. Он измеряет количество переменного тока, используемого в установленный период времени. Благодаря точному способу измерения мощности, разработанному в 1888 году, электрическая сеть стала более экономичной, и в 1890-х годах электротехническая промышленность процветала. Что касается бизнеса, необходимо было измерять использование, чтобы справедливо взимать плату с клиентов.
В традиционном счетчике ватт-часов использовался диск, который вращается за счет электромагнитных полей, создаваемых током, протекающим по специально размещенным катушкам. Счетчик измерял количество оборотов. Чем больше энергии используется, тем быстрее вращается диск.
Базовый индукционный счетчик ватт-часов, хотя и немного более сложный, может быть похож на небольшой электродвигатель, работающий со скоростью, пропорциональной количеству электроэнергии, проходящей через него. На самом деле он имеет два набора катушек, один для взаимодействия потенциального потока, а другой для взаимодействия текущего потока с измерительным диском или ротором. Двигатель вращает диск внутри счетчика, который приводит в движение серию шестерен, которые перемещают циферблаты на регистре. Эти циферблаты — это то, на что считыватели счетчиков смотрят каждый месяц, чтобы определить количество электроэнергии, потребленной в этом месяце.
Вольтметр
Измеряет напряжение (электрический потенциал) в цепи.
Вольтметры измеряют разницу напряжений между двумя точками, например, между двумя точками в цепи. Типичный вольтметр имеет две клеммы, соединенные с проводами или «выводами». Поместите кончик одного электрода в одну из проверяемых точек, а кончик другого — в другую, и глюкометр покажет разницу.
Осциллограф
Этот измеритель чрезвычайно полезен, поскольку он может отображать форму сигнала (напряжение или ток) в цепи, с которой вы работаете. Вы можете взять повторяющийся сигнал и отобразить его в виде статической линии на экране, это может позволить человеку увидеть шаблон, который ранее был ненаблюдаем из-за его прохождения на высокой скорости.
Твердотельные счетчики
С конца 1970-х годов электронные технологии пытались воспроизвести принцип индукционного измерения без электромагнитных компонентов, то есть без диска, шестерен и циферблатов. Они состоят из четырех основных компонентов: датчиков, умножителей, числового преобразователя и регистров.
Датчики обеспечивают средства подачи пропорционального напряжения и пропорционального тока в измерительную цепь (сегодня это микрокомпонент).
Умножители — это процессор, в котором значения напряжения и тока умножаются для получения значения мощности, а числовой преобразователь — это место, где эти числа переводятся в удобочитаемую форму, которую могут обрабатывать регистры. Регистры на последнем этапе принимают переведенные числа и отображают их или передают в единицах, пригодных для измерения.
Это упрощенный вид современного электронного счетчика, у нас отсутствует множество других компонентов, таких как мультиплексоры, аналого-цифровые преобразователи, микропроцессоры, внутренние часы, суперконденсаторы, дисплеи, коммуникационные платы, платы ввода и вывода.
В современных электронных измерительных технологиях используется дискретизация цифровых сигналов аналоговых значений напряжения и тока и преобразование их в серию цифровых значений или серию выборок. Чем больше выборок за определенный период времени, тем точнее показания. Эта технология позволила счетчикам предоставлять пользователю более ценные данные, чем когда-либо прежде; в то время как электромагнитный счетчик обеспечивает реальную энергию (кВтч), счетчики сегодня обеспечивают напряжение, ток, коэффициент мощности, реальную мощность и энергию, полную мощность и энергию, реактивную мощность и энергию, гармонические искажения и, в некоторых случаях, захват волн и событий.