Электросчетчик индукционный и электронный. Различия и особенности
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. 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 не так уж и мало, 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.
Особенности индукционного счетчика 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.
На настоящий момент таких счетчиков практически не осталось в обиходе. Они не могут быть установлены для учета энергии, так как не соответствуют требуемой точности измерений.
Особенности электронного счетчика электроэнергии
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 энергии.
Смотрите также статью «Установка и подключение электросчетчика».
- Назад
- Вперёд
Индукционный счетчик электроэнергии — принцип работы и разновидности
В последние годы индукционный счетчик электроэнергии активно вытесняется с рынка приборов учёта более современными и совершенными, элекртонными моделями.
Тем не менее, именно такие счётчики имеют достаточно большое количество преимуществ, благодаря которым до сих пор эксплуатируются отечественными потребителями во многих регионах нашей страны.
Плюсы и минусы
Механические приборы учёта относятся к категории надежных в эксплуатации электросчётчиков и выгодно отличаются продолжительным сроком службы.
Немаловажным преимуществом является также устойчивость к перепадам напряжения в электрической сети.
Стоимость индукционного прибора учёта на порядок ниже цены новомодных электронных счётчиков, поэтому такое устройство по-прежнему считается самым доступным для широкого круга отечественных потребителей.
Тем не менее, класс точнoсти у таких приборов достаточно низкий, и варьируется в пределах 2.0-2.5 единиц, а также практически полностью отсутствует защита от хищений электроэнергии.
Кроме всего прочего, к недостаткам можно отнести высокое энергопотребление самим прибором и значительный рост погрешности измерений в условиях малых нагрузок. Определенное неудобство в процессе эксплуатации создают и внушительные габариты самого механического электросчётчика.
Важно помнить, что при необходимости выполнять одновременный учет реактивной и активной электрической энергии, потребуется устанавливать сразу несколько электросчётчиков индукционного типа.
Принцип работы индукционного счетчика электроэнергии
Стандартное счетное устройство механического прибора учёта – вращающийся алюминиевый диск и специальные цифровые барабаны, которые отражают расход электрической энергии в режиме реального времени.
Принцип работы достаточно прост, и заключается во взаимодействии электромагнитного поля с диском, представляющим собой подвижный токовый проводник.
Сохранение стабильной работоспособности индукционного электросчетчика возможно только в условия фазового сдвига, который должен быть равен девяносто градусам.
Устройство индукционного счетчика электроэнергии
Индукционные приборы имеют катушку напряжения и тока. При этом подключение токовой катушки производится только последовательно, а катушка на напряжение запитывается параллельно. В процессе работы обе катушки формируют электромагнитный поток, который у токовой катушки является неизменно пропорциональным силе тока, а у катушки напряжения – пропорционален напряжению в сети.
Закономерностью принципа работы электрического счётчика индукционного типа является наличие прямой пропорциональности потребляемой мощностью и скорости вращения счётного устройства в виде алюминиевого диска.
Установка
Трехфазные приборы заметно отличаются от однофазных электрических счётчиков, и способны функционировать в условиях значительной мощности электросети.
Однофазный прибор может эксплуатироваться при номинальной мощности не выше 10 кВт.
Трехфазные приборы учёта пригодны для использования в условиях номинальной мощности в 15 кВт и более.
Такие приборы учёта относятся к категории многофункциональных, поэтому применяются не только в бытовой сети, но и при выполнении контроля трехфазных двигателей.
Опломбировка счетчика – обязательное мероприятие для каждого потребителя электроэнергии. Как опломбировать счетчик электроэнергии – порядок действий описан в статье.
Инструкция по снятию показаний с электросчетчика приведена тут.
Несмотря на то что счетчик может работать многие годы, существуют нормативы, согласно которым через определенный промежуток времени после установки прибор нужно заменить. Каков срок эксплуатации электросчетчика, расскажем далее.
Однофазные
Самым простым вариантом является однофазное подключение, выполняемое посредством кабелей и нагрузки. Провода «заземление», «фаза» и «ноль» должны подключаться на вход электросчётчика и выход из прибора учёта.
Перед электросчётчиком требуется установить устройство автоматического выключения, что сделает эксплуатацию максимально безопасной и удобной.
Конструкцией стандартного электросчетчика предусмотрено наличие шины, представленной обычной медной планкой. Фиксация планки осуществляется диэлектрическими зажимами. По всей длине проделаны отверстия, позволяющие легко подводить и надежно крепить все электрические кабели.
Схема подключения однофазного счетчика
Стандартная пошаговая схема самостоятельного подключения однофазного индукционного счётчика электроэнергии:
- установка и фиксация прибора учёта в щиток;
- установка выключателей на DIN-рейке и фиксация при помощи подпружиненной защелки;
- установка шин заземляющего и защитного типа на DIN-рейке или изоляторах щитка;
- подключение нагрузки на выключатели и последующее соединение автомата со счетчиком;
- подключение электросчётчика;
- подключение «фазы» на нижние зажимы выключателя, соединение нулевой шины с кабелем «ноль» и проводов заземления с заземляющей шиной;
- установка перемычек на зажимы;
- подключение электрического счетчика на нагрузку;
- отключение подачи электричества, соединение провода «ноль» с третьей клеммой прибора учёта и подключение кабеля «фаза» на первую клемму.
На заключительном этапе проверяется работоспособность установленного оборудования на минимальной и максимальной нагрузке.
Обязательно нужно обратиться в организацию энергосбыта для того, чтобы установленный самостоятельно прибор учёта электрической энергии был проверен, а затем опломбирован специалистами.
Трехфазные
Трехфазный прибор учёта расходуемой электроэнергии принято относить к категории более безопасных счётчиков, что обусловлено разделением потребителей на отдельные группы. Такой тип электросчетчика способен измерять не только активную, но и реактивную энергию с учётом потокового направления.
Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока
Стандартная трёхфазная модель имеет восемь клемм, поэтому подключение осуществляется в следующем порядке:
- подключение общесетевых кабелей с одинаковой цветовой маркировкой на первую, третью, пятую и седьмую клеммы;
- подключение квартирных кабелей с одинаковой цветовой маркировкой на вторую, четвертую, шестую и восьмую клеммы.
В процессе самостоятельной установки в обязательном порядке должна соблюдаться схема, учитывающая подключение входных кабелей посредством четырёхполюсника от вводного автомата.
После выполнения установки, прибор учёта обязательно должен пломбироваться и ставиться на учет специалистами энергоснабжающей компании, которые фиксируют стартовые показания счетчика и выдают разрешение на эксплуатацию.
Тарифная система учета
Дифференцированный вариант системы учёта базируется на расходе электроэнергии в зависимости от временного интервала, что позволяет осуществлять оплату потребленного электричества по разным тарифам: дневному и ночному.
Следует отметить, что приборы учёта электроэнергии индукционного типа относятся к категории однотарифных, и не имеют системы дистанционного снятия показаний. Соответственно, оплата потребленного электричества при использовании такого прибора будет на порядок выше, чем расходы электроэнергии в условиях эксплуатации более современных многотарифных моделей.
Чтобы подобрать наиболее точный прибор учета электроэнергии, необходимо обратить внимание на коэффициент трансформации счетчика электроэнергии. Что это такое и как его рассчитать, читайте на нашем сайте.
О том, как снять показания с двухтарифного счетчика электроэнергии, читайте в этой теме.
Снятие показаний
Общие показатели расхода электрической энергии определяются на шкале значений всеми цифрами, расположенными до запятой. Последнее число, которое выделяется рамкой красного цвета, отображает десятые доли одного киловатта, и при выполнении расчётов не учитывается.
Чтобы самостоятельно опередить расход электроэнергии за один месяц, необходимо вычислить разницу между цифровыми данными текущего месяца и показаниями прибора учёта в предыдущем месяце.
Оплата счёта за израсходованное количество кВт осуществляется в соответствии с тарифами, которые устанавливаются в каждом регионе индивидуально.
Безусловно, индукционные счетчики имеют большой ресурс эксплуатации и на их работоспособность не оказывают влияния как скачки напряжения в сети, так и качество передаваемого тока, но сэкономить на оплате электроэнергии за счёт многотарифной системы расчёта, увы, не получится.
Видео на тему
Типы технологий эксплуатации электросчетчиков · База знаний по энергетике
В электросчетчиках используются три технологии эксплуатации. Исторически сложилось так, что индукционные счетчики были стандартом, но в последние годы все чаще устанавливаются передовые гибридные и полупроводниковые счетчики. Согласно данным Управления энергетической информации США (EIA), к концу 2018 года только 17% счетчиков в США все еще были индукционными. Во всем мире стандарты счетчиков различаются в зависимости от страны.
Некоторые страны, такие как Италия и Швеция, стандартизировали твердотельные счетчики, в то время как другие, такие как Бразилия, Китай, Германия и Мексика, начали широкое внедрение усовершенствованных счетчиков только в 2019 году.. Консультант Вуд Маккензи подсчитал, что количество современных счетчиков в мире удвоится с 665 миллионов до 1,2 миллиарда в период между 2017 и 2024 годами. вращающийся диск. Чем быстрее вращается диск, тем больше энергии потребляется. На самом деле счетчик представляет собой небольшой электродвигатель, скорость вращения которого пропорциональна количеству проходящего через него электричества.
Счетчик включает в себя механизм, который подсчитывает обороты диска или количество оборотов диска. Затем эти данные отображаются в регистре, состоящем из циферблатов, которые вращаются с помощью зубчатой передачи. Система зубчатых передач преобразует количество оборотов в число, указывающее количество энергии, или кВтч, прошедшее через счетчик.
Эта технология используется с начала прошлого века и имеет ряд преимуществ.
Это недорогая, известная технология, и она относительно точна в течение длительного периода времени. Недостатком индукционного счетчика является то, что данные, которые могут быть записаны, ограничены. Большинство индукционных счетчиков регистрируют только кВтч и ограничиваются указанием того, сколько энергии было использовано с момента последнего считывания показаний счетчика. Они не сообщают, когда использовалась мощность, максимальное потребление или другие полезные количества. Некоторые индукционные счетчики были разработаны для выставления счетов за время использования за счет включения таймера и отдельного регистра, который показывает использование энергии в период пиковой нагрузки. Но опять же, эти данные ограничены по сравнению с другими типами счетчиков.
Твердотельный счетчик
Твердотельный счетчик, обычно называемый интеллектуальным счетчиком, представляет собой новейшую технологию коммерческого учета, используемую в электротехнической промышленности.
Эти счетчики полностью электронные и не имеют движущихся частей, которые могут изнашиваться. По сути, это небольшие микропроцессорные электронные системы записи данных и связи. Интеллектуальные счетчики измеряют и количественно определяют электрические импульсы, которые затем сохраняются в памяти счетчика. Они имеют возможность записывать, хранить и извлекать большие объемы информации, такие как потребление электроэнергии, спрос и другие электрические величины, такие как коэффициент мощности (%), реактивная мощность (кВАр), общая мощность (кВА) и напряжение. Они также могут записывать и отслеживать отключения и другие события. Бортовая система связи, использующая проводную или беспроводную технологию, также обеспечивает возможность либо удаленного считывания данных со счетчика, либо потоковой передачи данных в режиме реального времени на другие устройства или системы. Некоторые счетчики также могут связываться с домашними сетями (HAN), системами управления зданием и устройствами управления нагрузкой.
Коммунальные предприятия могут удаленно считывать твердотельные счетчики, подключив их к инфраструктуре автоматизированного считывания показаний счетчиков (AMR).
Способность интеллектуального счетчика сопоставлять использование электроэнергии с отметкой времени предоставляет полезную информацию как для потребителя, так и для коммунального предприятия, которую раньше не могли предоставить индукционные счетчики. При подключении к усовершенствованной измерительной инфраструктуре счетчик может напрямую сообщать коммунальному предприятию об отключении электроэнергии, а также может включать удаленный выключатель, который позволяет коммунальному предприятию подключать или отключать услугу без отправки бригады на объект. Многие коммунальные предприятия и производители счетчиков работают над созданием новых услуг, предоставляемых технологией интеллектуальных счетчиков, таких как рыночное ценообразование, программы реагирования на спрос на основе цен, которые предлагают клиентам кредиты или платежи в обмен на сокращение потребления энергии в периоды высоких цен, а также возможность для удаленного контроля и управления интеллектуальными приборами за счетчиком.
Интеллектуальный счетчик позволил объединить учет доходов и сбор информации в одном устройстве.
Основными преимуществами интеллектуальных счетчиков являются возможность измерения и записи множества величин и больших объемов информации, а также простота и легкость поиска данных. Это включает в себя возможность для коммунальных служб внедрять автоматическое считывание показаний счетчиков и включать новые услуги. К основным недостаткам твердотельных счетчиков на сегодняшний день относятся высокие первоначальные капитальные затраты и меньшая надежность по сравнению с индукционными счетчиками. Кроме того, большие скачки напряжения и переходные процессы молний могут быстро повредить электронные компоненты счетчика, что приведет к сбоям в работе счетчика и более частым заменам, чем в случае с прочными индукционными счетчиками. И даже без деградации из-за всплесков или переходных процессов срок службы электронных компонентов намного короче, чем срок службы механических компонентов, используемых в индукционном счетчике.
Гибридный счетчик
Гибридный счетчик объединяет механический счетчик с твердотельным регистром. Вот как это работает. Небольшой электродвигатель, подключенный к вращающемуся диску, соединен с инициатором импульсов для создания импульсов, которые сохраняются в памяти. Затем эти данные могут быть загружены через телекоммуникационную систему.
Преимущество этой технологии заключается в том, что она сочетает в себе надежность индукционного счетчика с возможностью хранения данных и удаленной связи полупроводникового счетчика. Хотя гибридные счетчики стоят больше, чем индукционные счетчики, они стоят меньше, чем твердотельные счетчики.
Далее …
- Типы регистров электросчетчиков
Счетчик энергии электромеханического индукционного типа и принцип его работы
Электросчетчик , электросчетчик , электросчетчик или счетчик энергии – это устройство, которое измеряет количество электроэнергии, потребляемой жилым помещением, предприятием или устройством с электропитанием.
Это широко известный и наиболее распространенный тип устаревшего счетчика электроэнергии. Он состоит из вращающегося алюминиевого диска, закрепленного на шпинделе между двумя электромагнитами. Скорость вращения диска пропорциональна мощности, и эта мощность интегрируется за счет использования противодействующего механизма и зубчатых передач. Он состоит из двух ламинированных электромагнитов из кремнистой стали, т. Е. Последовательного и шунтирующего магнитов. Магнит серии
несет катушку, состоящую из нескольких витков толстого провода, соединенных последовательно с линией, тогда как шунтирующий магнит несет катушку с множеством витков тонкого провода, подключенного к источнику питания.
Размыкающий магнит — это постоянный магнит, который прикладывает силу, противоположную нормальному вращению диска, для перемещения этого диска в сбалансированное положение и для остановки диска при отключенном питании.
Принцип работы:
Работа однофазных индукционных счетчиков энергии типа основана на двух основных принципах:
i.
Вращение алюминиевого диска.
ii. Организация подсчета и отображения количества потребляемой энергии.
Вращение алюминиевого диска:
Вращение металлического диска осуществляется двумя катушками. Обе катушки расположены таким образом, что одна катушка создает магнитное поле, пропорциональное напряжению, а другая катушка создает магнитное поле, пропорциональное току. Поле, создаваемое катушкой напряжения, задерживается на 90°, так что в диске индуцируется вихревой ток. Сила, действующая на диск со стороны двух полей, пропорциональна произведению непосредственного тока и напряжения в катушках.
В результате этого в воздушном зазоре вращается легкий алюминиевый диск. Но есть необходимость остановить диск, когда нет питания. Постоянный магнит работает как тормоз, который противодействует вращению диска и уравновешивает скорость вращения относительно потребляемой мощности.
Устройство подсчета и отображения потребляемой энергии:
В этой системе подсчитывается вращение плавающего диска и затем отображается в окне счетчика.