Электрический счетчик – подключение, устройство, принцип работы

Конструкция индукционных электросчетчиков Электромеханические приборы до сих пор встречаются в старых постройках советских времен Устройства нового поколения значительно модифицированы однако они используют аналогичный принцип работы Индукционный счетчик электрической энергии

Принцип работы электросчетчиков

Принцип работы электросчетчиков - фотография 1

  • Принцип работы электросчетчиков
  • Электронные электросчетчики
  • Принцип работы электронного электросчетчика
  • Принцип работы счетчика

У каждого из нас в квартире, доме, гараже присутствует прибор учета электроэнергии, проще говоря электросчетчик.

Он подсчитывает количество потребленной активной электроэнергии за определенное количество времени. 

Конструкция индукционного счётчика

В устройство индукционного прибора учёта заложены катушки, одна из которых тока, а другая – напряжения. Катушка тока имеет последовательное подключение, а катушка напряжения – параллельное. С помощью этих катушек образуется электромагнитное поле. Катушка тока имеет пропорциональный по силе тока электромагнитный поток, а катушка напряжения – пропорционально сетевого напряжения.

Кунструкция

Электромагнитный поток заставляет алюминиевый диск вращаться, что соединён с механизмом счёта зубчатой и червячной передачей, приводя в движение счётный механизм, которым обладает индукционный счётчик электроэнергии.

Основные виды счётчиков

Существует несколько видов приборов, различающихся конструкцией, принципом работы, наличием дополнительных функций.
Выделяются 3 группы:

  • индукционные счётчики;
  • электронные счетчики;
  • гибридные модели.

Точность измерения не зависит от типа прибора: все экземпляры проходят тщательный контроль и предварительную калибровку в организациях, которые устанавливают оборудование. Погрешность всегда находится в рамках допустимой нормы.

Индукционные счётчики

Другое название — механические. Самый распространённый вариант, который можно узнать по характерному элементу — вращающемуся диску. Принцип работы основывается на магнитном поле, образованном парой катушек. Оно приводит в движение алюминиевый диск, а тот в свою очередь запускает механизм, регистрирующий показатели. При повышении напряжения элемент крутится быстрее.

Электронные счётчики

Измеряют силу тока и напряжение в сети. Преобразованные импульсы пропорциональны количеству пропущенной через сеть энергии. Точность прибора очень высока благодаря простоте конструкции: в ней нет промежуточных механизмов. Данные поступают в электронную систему подсчёта, выводятся на дисплей и хранятся во внутренней памяти. Такие счётчики имеют много преимуществ: они компактны, имеют многотарифную функцию, удобны в использовании. Электронное устройство нельзя остановить магнитом.

Гибридные

Редко используемый тип. Энергия также преобразуется в импульсы, которые заставляют работать двигатель шагового типа. Он приводит в действие обычное механическое вычислительное устройство. Данные отображаются на цифровом экране. Гибридный прибор работает по одному или нескольким тарифным планам.

Одно- и многотарифные счётчики

Если с однотарифным оборудованием всё понятно: оно регистрирует показания в постоянном, неизменном режиме, то вторая категория требует разъяснений.

Цель применения многотарифного счётчика — сокращение денежных трат потребителей. В зависимости от времени суток электроэнергия стоит по-разному. Это объясняется тем, что перепады напряжения негативно сказываются на работоспособности электростанций. А в некоторые периоды (например, ночной) нагрузка на сеть минимальна.

Компании-поставщики хотят сделать её равномерной за счёт привлечения пользователей в незагруженное время путём снижения стоимости. Современная бытовая техника оснащена таймером, функцией «отложенный старт», что позволяет планировать энергозатратные действия на часы, когда идёт фиксация по сниженному тарифу.

Счётчики с дистанционной передачей показаний

Относительно новая разновидность электронных счётчиков, передающая данные автоматически. Сведения регулярно приходят на сервер компании-поставщика через Интернет. На образцах последнего поколения доступна опция автоплатежа, который производится с привязанной банковской карты.

Установка

Для начала нужно определиться с местом крепления прибора и приобрести необходимые инструменты.

В магазинах продают как полные комплекты для установки счетчика, так и отдельные детали. Выбор материалов зависит от модели прибора и от особенностей подключения.

Расположение счетчика обязательно вертикальное.

Местом крепления может быть деревянный (металлический) лист или специальный защищенный короб. Прибор обязательно должен находиться в зоне свободного визуального контроля.

Перед установкой следует изучить общую схему электропроводки. Это позволит правильно определить тип и количество автоматических выключателей, а также мощность групп потребителей.

Тарифная система учета и снятие показаний

Для учета потребленной электроэнергии используются электросчетчики. Объемы электрической энергии измеряются в киловатт – часах, (кВт*ч) которые насчитываются прибором учета в процессе потребления мощности.

Электрический счетчик учета электроэнергии имеется в каждом доме, но большинство людей не знают, как он работает и как устроен. В ниже приведенной статье будет дано объяснение принципа работы электросчетчика.

Из законов школьного курса физики известно, что электрическая мощность

(P) прямо пропорциональна напряжению (U) и силе тока (I) в цепи: P=U*I.

Данный принцип используетсяв ваттметрах, где электромагнитное взаимодействие двух катушек (напряжения и тока) создает момент силы, отклоняющей стрелку прибора пропорционально текущей электрической мощности. Если мощность остается неизменной в течение некоего периода, то умножив показания ваттметра на данное время (часы), можно получить количество потребленной электроэнергии (кВт*ч).

Ваттметр — прибор для измерения мощности

Технологии производителей счетчиков

Приборы учета производители снабжают защитой от незаконного вмешательства. Для электромеханических счетчиков электроэнергии устанавливают специальный кожух – он защитит от внешнего магнитного влияния. В электронных счетчиках с этой целью установлен датчик магнитного поля.

Примерные этапы производства счетчиков:

  • заготовительный,

  • станки-автоматы,

  • штамповочный,

  • ремонтно-инструментальный,

  • покрасочный,

  • сборочный,

  • упаковочный.

Поверку и калибровку учётных приборов выполняет метрологическая лаборатория предприятия в условиях термостабилизированного помещения.

После производства счетчики проходят проверку качества.

Если счетчики произведены по всем соответствующим технологиям на специализированном предприятии, они высокоточны и устойчивы к воздействиям окружающей среды.

Где применяются счётчики электроэнергии

В жилых домах, квартирах, офисных зданиях чаще всего устанавливаются однофазные счётчики, подключаемые к сети 220 В. Они позволяют организовать надёжное подключение разнообразного оборудования: климатической техники, источников освещения, компьютеров и прочих бытовых приборов, работающих в сети с частотой 50 Герц.

Трёхфазные устройства прямого или трансформаторного подключения встречаются на промышленных объектах, в производственных помещениях, где размещено оборудование с питанием 380 В. Высокомощные приборы (станки, плиты, холодильные агрегаты) требуют использования сети повышенного напряжения. Трёхфазный счётчик также способен измерять расход электроэнергии в сети 220 В, что делает его универсальным.

Плюсы и минусы индукционных счётчиков

Приборы учёта электроэнергии бывают только однотарифными, потому как в них отсутствует система дистанционного снятия показаний в автоматическом режиме, то есть счётчик не может работать по дневному и ночному тарифу. Это существенный недостаток, которым обладает индукционный электросчетчик, так как оплата за ток будет намного больше, чем у электронных.

Индукционные счётчики имеют ряд своих преимуществ и недостатков. Из преимуществ можно отметить:

  1. Обладают относительно низкой ценой.
  2. Высокий уровень надёжности.
  3. Не зависимы к перепадам электроэнергии.
  4. Имеют длительный срок эксплуатации.
  5. Подходит для таких манипуляций, как отмотка показаний и остановка счётчика.
  6. Продаётся в большинстве точек по продаже электротоваров.

Однако на фоне этого имеются и негативные моменты, а в частности:

  1. Низкий класс точности.
  2. Большой процент погрешности на маленьких нагрузках.
  3. Можно использовать всего один тариф.

Производители индукционных счётчиков работают над улучшением своей продукции, увеличивая класс точности и срок службы, но конструкция, которой обладают индукционные электросчетчики, не позволяет существенно улучшить эти показатели. Именно из-за этого пришли на смену электронные приборы учёта, которые более стабильны и обладают множеством положительных моментов.

Преимущества и недостатки конкретных видов приборов учета

Главное преимущество импульсных приборов учета: их простота, надежность и низкая цена. На этом плюсы оканчиваются. Механика изначально подвержена сторонним воздействиям и не обеспечивает нужного уровня точности. Не говоря уже о функциональном объеме. Главным из последнего можно назвать отсутствие автоматической передачи данных оператору-поставщику энергоносителя. Требуется непосредственное участие людей в процедуре съема показаний, отключении или активации устройства.

Снятие показаний работниками ЖКХ:

Снятие показаний работниками ЖКХ

У электронного счетчика нет таких проблем. Отсутствуют движущиеся части, сложнее компоновка, наличествуют внутренние логические элементы. Все названое позволяет производить контроль работы счетчика удаленно, получая информацию о текущих показаниях в режиме онлайн и управлять самой подачей энергии потребителям. Последние две функции нужны не только управляющим компаниям, но и позволяют интегрировать прибор учета в систему «умного» дома, с целью предоставления информации потребителю. Который в свою очередь, может, к примеру, при условии наличия нужного программного обеспечения, выполнять не только контроль ситуации в общем, но и оплачивать счета в автоматическом режиме.

Кроме названых плюсов, можно вспомнить и о том, что физические принципы, заложенные в основу того, как работают счетчики аналогичного плана, не дадут осуществить искажение поступающих данных от устройств потребления методами, применяемыми в отношении импульсных приборов учета.

У цифровых счетчиков есть и минусы. В сущности, выход любого из элементов схемы приведет к его полной неработоспособности, что достаточно актуально из-за низкого качества применяемых деталей. На практике срок эксплуатации электронного счетчика ниже, чем у индукционного.

Тарифная система учета

Пример показаний индукционного счетчика

Самым существенным недостатком является невозможность использования нескольких тарифов для оплаты электроэнергии. Поэтому необходимость менять старый электросчетчик на новый зависит от того, как меняется расход энергии в течение суток. Если ночью значительный расход, есть смысл для перехода на более современный электронный прибор учета. Правда при этом следует учесть затраты на покупку и установку нового электронного счетчика.

Электронные и гибридные счетчики

В электронных счетчиках электроэнергии потребляемая мощность рассчитывается по аналогичному принципу умножения силы тока и напряжения. Но, в отличие от индукционных счетчиков, где умножение происходило за счет составления электромагнитных потоков катушек тока и напряжения, в электронных электросчетчиках происходит преобразование в импульсы сигналов от датчиков. Данные импульсы суммируются в электронном счетном устройстве, или поступают на электромеханический привод цифрового барабана (гибридный счетчик).

Гибридный электросчетчик с электронной платой и механическим цифровым барабаном

Электронный счетчик электроэнергии имеет трансформаторы тока в силовой цепи и датчики напряжения. От данных датчиков сигналы поступают в преобразователь показателей силы тока и напряжения, где формируются импульсы с частотой, зависящей от учитываемой счетчиком мощности. Счетные импульсы поступают на микроконтроллер, формирующий поток цифровых данных, которые выводятся на дисплей, записываются в память, передаются через порты связи.

Плата электронного счетчика с датчиками — встроенными трансформаторами тока (ТТ)

Счетный импульс можно увидеть по миганию светодиода на табло электросчетчика. Рядом со светодиодом указывается число импульсов

в киловатт*час для данного счетчика. Если имеется обозначение 1000 imp/kWt, то одна вспышка светодиода означает тысячную долю одного киловатт*час электроэнергии. Иногда пользователи считают вспышки за определенное время, если у них есть сомнения в правильности показаний своего счетчика.

Преимущества электронного счетчика электроэнергии

Благодаря электронному устройству счетчика он имеет намного больше возможностей и функций, которые невозможно реализовать при помощи механического индуктивного электросчетчика:

Электронный счетчик в распределительном щите

Большинство приведенных выше функций являются бесполезными для обычного пользователя, а для мошенников значительно затрудняют воровство электроэнергии. Но для поставщиков электроэнергии учет при помощи электронных электросчетчиков позволяет избежать значительных убытков и хищения электричества, а также вводить и использовать дистанционный прием данных.

Недостатки электронного счетчика

Поскольку электронные счетчики имеют меньшую погрешность, они ведут намного более точный учет

электроэнергии, чем индукционные электросчетчики, считавшие киловатт*часы с выгодой для потребителя. Поэтому у пользователей, перешедших на электронные счетчики, есть жалобы и подозрения на умышленно неправильную работу их электросчетчиков, ведь раньше им доводилось платить меньше.

С точки зрения потребителя электроэнергии высокая точность и малая погрешность является недостатком, хотя электронный счетчик показывает реальное количество электроэнергии

Устройство электронного счетчика намного сложнее, чем индукционного, поэтому он является менее надежным

, и имеется множество жалоб от пользователей, вынужденных менять за свой счет электросчетчики, которые перегорают по разным причинам. Большое количество полупроводниковых элементов в электронном счетчике делает его уязвимым от различного рода перенапряжений, ведь для питания схемы используется сетевое напряжение.

Сложная электронная плата счетчика уязвима от всплесков напряжения

Сложное устройство электронного счетчика и большое количество порой ненужных функций делает такой электросчетчик более дорогим, чем обычный индукционный. При этом, в случае поломки, электронные счетчики практически не ремонтируют, так как их необходимо отправлять на завод-изготовитель, где должен осуществляться трудоемкий процесс проверки каждого узла электросчетчика на предмет выявления неисправностей или отклонений. Скрупулезная проверка с последующей повторной сертификацией обходится очень дорого, поэтому электронные счетчики не подлежат ремонту.

Учет расхода потребляемой электрической энергии на объектах любой формы собственности осуществляется с помощью электросчетчиков. Правильный выбор прибора отражается на экономии электроэнергии, что является первостепенной задачей в настоящее время. Ни один объект не будет включен к сетям энергопоставляющих компаний без установки электросчетчика. Правила его выбора, места установки и подключения регламентируются нормативно-технической документацией, среди которых ПУЭ занимает основное место. Каждый домовладелец оформляет договор на подключение к сетям, где модель счетчика должна быть обязательно указана. Это необходимо для того, чтобы осуществлять поверку счетчика, периодичность которой для каждой модели устанавливается предприятием-изготовителем.

Счетчик для учета электроэнергии

Снятие показаний

Электромеханические счетчики снабжены цифровым барабаном, на котором отображается расход электроэнергии в киловаттах. Эти данные можно сдать в расчетную службу или самостоятельно производить расчеты.

В зависимости от модели на барабанном табло появляется 5 или 7 цифр, причем последняя отделена от остальных запятой и выделена цветом. При учете не надо считать десятые и сотые доли киловатт — только целые числа. Полученный расход киловатт за месяц умножают на стоимость 1 киловатта и получают сумму, которую надо заплатить за электричество.

Поверка счетчиков электроэнергии

Об этом процессе каждому нужно знать следующее:

  1. В права проверяющего сотрудника энергопоставщика входит проверка состояния устройства, снятие показаний, проведение контрольной проверки единожды в полгода.
  2. Уполномоченное лицо должно предъявить удостоверение, в котором будет указано название компании энергопоставщика, фотография сотрудника, его ФИО, должность, срок действия документа, печать.
  3. Сотрудник компании должен иметь при себе направление – основание, на котором проводится поверка электросчетчиков.
  4. По окончанию работы должен быть составлен акт, один экземпляр которого остается у потребителя.
  5. Находитесь рядом во время процедуры – это позволит исключить сомнения в достоверности ее результатов.

Нужно ли менять счетчики на новые

Если у вас установлен старый индукционный счетчик, не спешите его поменять на новый. Вполне возможно, что он прослужит еще долгое время, до окончания срока службы, указанного в паспорте, а это почти 20 лет. Однако в некоторых случаях могут заставить произвести замену и вы обязаны будете приобрести новый счетчик.

Электросчетчики подлежат замене в таких случаях:

  • Проводятся работы по плановому обновлению электрической сети с заменой всех счетчиков.
  • Счетчик неисправен.
  • Закончился срок эксплуатации прибора согласно данным техпаспорта.

По закону пользователь при замене необязательно должен устанавливать электронный счетчик. Если ему удобно, он может поставить любой индукционный счетчик электроэнергии, главное, чтобы точность измерений соответствовала требованиям закона: класс точности должен быть 2.0 и выше.

Оплату расходов по приобретению счетчика и его установке несет владелец, если только не производится плановая замена. В отдельных случаях права собственности на прибор требуют уточнения:

  • Когда счетчик установлен в квартире, домовладельцы обязаны следить за техническим состоянием прибора, снимать показания и производить замену при необходимости. Все расходы при этом несут жильцы квартиры.
  • Когда электросчетчик старого образца установлен в общем коридоре, и его используют несколько квартир, прибор является общей собственностью всех владельцев. Расходы по его замене будут нести все стороны. Если это предусмотрено договором с обслуживающей компанией, сама компания меняет счетчик за счет собранных средств.

Если нет веских причин менять счетчик электроэнергии, требования проверяющих органов по замене не законны. При этом прибор учета должен быть исправен, не просрочен.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...