Устройство и принцип работы цифрового электросчетчика

Влияние класса точности и коэффициента трансформации счетчика электроэнергии на установку определенной модели прибора учета

Зачастую счетчики ошибаются в большую сторону, происходит это из-за наличия помех. В этой статье мы поговорим о таких величинах, как класс точности и коэффициент трансформации счетчика электроэнергии.

Точность измерительных приборов

Согласно действующему законодательству, старые электросчетчики, которые принадлежат к классу 2.5 или более, нуждаются в замене, вместо них устанавливают приборы с классом точности 1 или 2, но сделано это не во всех домах. Добиться погрешности меньше 1% можно только на промышленных объектах.

В конечном счете, выбор более точного счетчика может оказаться выгодным для потребителя, поскольку это позволит снизить сумму платежа за электроэнергию. Даже когда измерительный прибор устанавливается за счет энергетической компании, можно отказаться от стандартного счетчика и выбрать подходящую модель самостоятельно, если она соответствует стандартам, то ее обязаны установить.

Особенности учета

Для уменьшения энергопотерь электричество транспортируется по высоковольтным линиям, чтобы привести характеристики сети в соответствие с параметрами бытовой техники применяются трансформаторы, понижающие напряжение.

Таким образом, домашний электросчетчик фиксирует не реальное потребление, а лишь количество электричества с пониженным напряжением, поэтому для определения точных затрат необходимо умножить показания прибора учета на коэффициент трансформации.

Многие коммунальные предприятия делают это заранее, при составлении тарифов для населения, в таком случае используется среднее значение.

Статью о том, как проверить счетчик электроэнергии в домашних условиях, читайте здесь.

Классификация

Электросчетчики разделяются на одно- или многофазные, применяются такие устройства для сетей, где может быть переменное напряжение.

Например, однофазный счетчик, который установлен почти во всех жилых помещениях, функционирует только в диапазоне от 220 до 230 В, тогда как трехфазных также измеряет напряжение в пределах от 220 до 400 В.

Многие энергокомпании предоставляют возможность сэкономить на электричестве с помощью установки многотарифного счетчика. Такие устройства имеют две или более независимые шкалы, переход между ними осуществляется в определенное время.

Обычно ночью 1 кВт электроэнергии обходится значительно дешевле, но объемы ее потребления тоже сильно снижаются. Для экономии можно запрограммировать работу некоторых устройств, например, стиральной или посудомоечной машины на ночное время.

Существует 3 типа счетчиков:

Индукционные модели

В его конструкцию входят две металлические катушки, магнитное поле, создаваемое током, приводит их в движение, вследствие чего и происходит вращение диска, оснащенного шкалой.

Скорость работы прибора находится в прямой зависимости от напряжения, поэтому при сниженных объемах потребления электричества он будет крутиться медленнее.

Недостаток этих счетчиков заключается в значительной погрешности измерений, служить они могут около 15 лет, что является хорошим показателем.

Электронные

В этом счетчике отсутствуют механические части, поэтому он имеет небольшой вес и компактные габариты, его довольно просто подключить.

Устанавливаются такие приборы далеко не во всех домах из-за высокой стоимости, однако, многие энергетические компании делают выбор именно в их пользу, поскольку повлиять на показания такого счетчика довольно сложно, что практически исключает риск кражи электроэнергии.

Именно эти устройства обладают наибольшей точностью, но несмотря на это, размер сэкономленных средств не всегда покрывает затраты на покупку счетчика.

Статью, раскрывающую разницу между одно- и многотарифными счетчиками электроэнергии, читайте здесь.

Бесконтактные

К преимуществам бесконтактной аппаратуры можно отнести высокую точность, добиться этого удается за счет снижения помех.

Подобные аппараты могут похвастаться высокой надежностью, стойкостью к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды и защитой от воровства электроэнергии. Из-за высокой стоимости они применяются только на предприятиях, в частных домах встречаются очень редко.

Оптимальным выбором является индукционный счетчик электроэнергии высокой точности. Такой прибор стоит относительно недорого, но при этом способен производить точные подсчеты.

Единицы измерения напряжения

Напряжение измеряется в вольтах. Чтобы снабдить электроэнергией частные дома используется однофазная сеть с напряжением 220 Вольт.

Но, существует также и трёхфазная сеть, для которой напряжение равно 380 Вольт. В 1000 Вольтах состоит 1 киловольт. Согласно этому показателю, напряжение 220 и 380 Вольт равно 0,22 и 0,4 киловольт.

Измерение силы тока

Сила тока представляет собой потребляемую нагрузку, которая возникает во время работы бытовых приборов или оборудования. Её измеряют в амперах.

Измерение сопротивления

Сопротивление является важным показателем, который показывает, с каким противодействием материалу проходит электроток. При замере сопротивления специалист сможет сказать, рабочий ли электрический прибор или же он вышел из строя. Сопротивление измеряется в Омах.

Человеческое тело имеет сопротивление от двух до десяти килоОм.

Для оценки сопротивляемости материалов, чтобы в дальнейшем их использовать для производства электротехнических продуктов используется показатель удельного сопротивления проводника. Такой показатель зависит от площади поперечного сечения и длины проводника.

Измерение мощности

Количество электроэнергии, которую потребляют приборы за определённую единицу времени, называют мощностью. Она измеряется в Ваттах, киловаттах, мегаваттах, гигаваттах.

Измерение электроэнергии по счётчику

Чтобы просчитать, сколько электроэнергии потребляет семья за определённый период времени (например, за месяц) устанавливаются электрические счётчики. На больших предприятиях устанавливают счётчики реактивной энергии.

Для определения потребления электроэнергии в квартире или доме используют такое измерение как 1 киловатт за 60 минут

Когда проводится запись потребления электричества важно мощность умножить на время, чтобы правильно измерить электроэнергию

Теперь вам известно, в чём измеряется электричество. Теперь без труда сможете определить мощность прибора и какое напряжение в розетке, чтобы не вывести его из строя. Благодаря описанным показателям можно избежать серьёзных и опасных ошибок в использовании электрических приборов.

Источник

Разновидности

Существует много градаций, по которым различают приборы учета электроэнергии. Среди них:

1. На какую линию рассчитано устройство — одно или трехфазную.
2. Внутренний механизм — индукционный или полностью электронный.
3. Метод подключения к нагрузке — прямой или через токовый трансформатор.
4. Класс точности.
5. Учет одного или нескольких тарифов.
6. Функциональные возможности по снятию показаний — только непосредственное или комбинированное с удаленным. Сюда же относится и возможность контроля работы прибора с отдельного пульта управления.

Менее важным различием электросчетчиков, но использующихся в некоторых документах, можно назвать потребляемую мощность самим прибором учета. Он тоже расходует определенное количество энергии, необходимой для его работы.

Тем не менее, основополагающим различием стоит считать конструктивные особенности — индукционного типа электрический счетчик либо полностью электронный. От названого фактора зависит класс точности прибора, его функциональные возможности и количество учитываемых тарифов.

Индукционный счетчик «изнутри»:

В сущности, индукционные счетчики просты, дешевы и надежны. Их основа — механика и электрика. К сожалению, названный фактор вводит и определенные ограничения на возможности устройства. К примеру, без сильного усложнения конструкции, от прибора нельзя получить больших сервисных функций.

Электронные структурно сложнее и могут выполнять множество дополнительных действий, таких как отправка показаний удаленным образом, отключение линии потребления с пульта находящегося вдали от прибора, ведение нескольких тарифов цены электроэнергии в зависимости от времени суток. Кроме того, они обладают большей точностью, в отличие от предыдущего варианта прибора учета. И еще один фактор, которым безусловно хороши электронные счетчики — возможность ретроспективы. Суть ее в хранении показаний за несколько отчетных периодов. И названая информация легко доступна к получению, от конкретного устройства.

Потребление энергии в зависимости от времени суток:

Основа цифрового электросчетчика — полностью электронная схема, без движущихся механических элементов. В ней несколько микросхем, трансформаторы тока и миниатюрный компьютер управляющий всем перечисленным хозяйством. Последний называется микроконтроллером. Всё монтируется на единую плату еще на заводе, что исключает повреждение связей элементов в процессе эксплуатации.

Классификация приборов учета

В зависимости от используемого типа электропитания (количества фаз), приборы учета делятся на:

• однофазные: подключаются к однофазной электрической сети;
• трехфазные, предназначенные для установки в трехфазной трех- или четырехпроводной (с нулевым проводником или без него) электросети.

Счетчики производятся двух основных типов, различающихся устройством и принципом действия.

Электромеханические (индукционные) электросчетчики

Они являются наиболее простыми и дешевыми, в связи с чем получили наибольшее распространение. Их действие основано на подсчете количества и частоты оборотов, совершаемых металлическим диском, совершаемым под воздействием магнитного поля. Индукционный электросчетчик поддается регулировке и ремонту, но имеет несколько недостатков:

1. подвержен влиянию внешнего магнитного поля;
2. не может использоваться в автоматизированных системах учета;
3. не предназначен для работы с многотарифными планами;
4. обладает меньшим сроком службы;
5. не обеспечивают высокую точность измерения (класс точности не превышает 2,0).

Счетчики с классом точности 2,5 и более в последнее время не допускаются к использованию для коммерческого учета.

Электронные (цифровые) электросчетчики

• высокий класс точности, что позволяет учитывать электроэнергию, потребляемую маломощными устройствами;
• продолжительный срок службы (до 40 лет);
• возможность использования в многотарифных сетях;
• способность совместной работы с автоматизированными системами учета (АСКУЭ).

Последнее используют для сетей предприятий и организаций с большим потреблением электроэнергии. АСКУЭ позволяет отслеживать мгновенное потребление электроэнергии, дистанционно. Собранная информация передается по специальному каналу связи в единый центр, где может быть объединена с показаниями других приборов. Все данные сберегаются на жестком диске компьютера.

Электросчетчик с возможностью многотарифного учета необходим для электрических сетей, используемых для питания отопительных приборов.

Что такое коэффициент трансформации?

С целью учета электрической энергии, которая потребляется крупными объектами, включая жилые многоэтажные здания, используется специализированное оборудование, способствующее понижению показателей мощности напряжения, которое передаётся на контакты общедомового прибора учёта. Такие электрические счётчики не имеют непосредственного соединения с электросетью дома, что обуславливается отсутствием возможности выполнить подключение высокого напряжения посредством традиционных приборов прямого включения.

Таким образом, чтобы предотвратить поломку счетчиков, требуется уменьшать мощностные показатели на подаваемое напряжение посредством трансформаторного стандартного оборудования. На выбор такого оборудования оказывает непосредственное влияние уровень необходимой нагрузки.

Коэффициент трансформации приборов учёта электрической энергии может варьироваться в зависимости от характеристик установленного оборудования. В результате приборы-счётчики для учета затрат электроэнергии, функционирующие с трансформаторами, фиксируют нагрузку, которая снижена в несколько десятков раз.

Полученные прибором учёта данные и являются коэффициентом трансформации, а чтобы определить реальное потребление электроэнергии, потребуется умножить показания электрического счетчика на КТ.

Обозначение показателей цифрового счетчика

На основании данных электронного счетчика определяется несколько показаний:

• Энергозатраты за конкретный временной период. Понадобится вычесть из конечных показаний начальные. При необходимости расчетные данные умножают на коэффициент трансформации;
• Подключение бытовой техники и освещения в определенный момент. Устанавливается по загоранию/выключению светового индикатора.
• Параметры мощности, величины проходящего тока, процессы перегрузки сети и счетчика.

Цифровые приборы можно запрограммировать на дневную и ночную тарификацию. Для этого достаточно выбрать время подсчета.

Принцип работы измерительных трансформаторов

Принцип действия данных устройств довольно простой. По первичной обмотке трансформатора, включенной последовательно, протекает фазовый ток нагрузки. За счет этого возникает электромагнитная индукция, создающая ток во вторичной обмотке устройства. В эту же обмотку осуществляется включение токовой катушки трехфазного электросчетчика.

В зависимости от коэффициента трансформации, ток во вторичной цепи будет значительно меньше фазного тока нагрузки. Именно этот ток обеспечивает нормальную работу счетчика, а снимаемые показатели умножаются на величину коэффициента трансформации.

Таким образом, трансформаторы тока или измерительные трансформаторы преобразуют высокий первичный ток нагрузки в безопасное значение, удобное для проведения измерений. Трансформаторы тока для электросчетчиков нормально функционируют при рабочей частоте в 50 Гц и вторичном номинальном токе в 5 ампер. Поэтому, если коэффициент трансформации составляет 100/5, это означает максимальную нагрузку в 100 ампер, а значение измерительного тока – 5 ампер. Следовательно, в этом случае показания трехфазного счетчика умножаются в 20 раз (100/5). Благодаря такому конструктивному решению, отпала необходимость в изготовлении более мощных приборов учета. Кроме того, обеспечивается надежная защита счетчика от коротких замыканий и перегрузок, поскольку сгоревший трансформатор меняется значительно легче по сравнению с установкой нового счетчика.

Существуют определенные недостатки при таком подключении. Прежде всего, измерительный ток в случае малого потребления, может быть меньше стартового тока счетчика. Следовательно, счетчик не будет работать и выдавать показания. В первую очередь это касается счетчиков индукционного типа с очень большим собственным потреблением. Современные электросчетчики такого недостатка практически не имеют.

Особое внимание при подключение нужно обращать на соблюдение полярности. Первичная катушка имеет входные клеммы. Одна из них предназначена для подключения фазы и обозначается Л1

Другой выход – Л2 необходим, чтобы подключиться к нагрузке. Измерительная обмотка также имеет клеммы, обозначаемые соответственно, как И1 и И2. Кабель, подключаемый к выходам Л1 и Л2, рассчитывается на необходимую нагрузку

Одна из них предназначена для подключения фазы и обозначается Л1. Другой выход – Л2 необходим, чтобы подключиться к нагрузке. Измерительная обмотка также имеет клеммы, обозначаемые соответственно, как И1 и И2. Кабель, подключаемый к выходам Л1 и Л2, рассчитывается на необходимую нагрузку.

Для вторичных цепей используется проводник, поперечное сечение которого должно быть не ниже 2,5 мм2. Рекомендуется применять разноцветные промаркированные провода с обозначенными выводами. Нередко подключение вторичной обмотки к счетчику осуществляется с помощью опломбированного промежуточного клеммника. Использование клеммника позволяет проводить замену и обслуживание счетчика без отключения электроэнергии, поступающей к потребителям.

Поверка электросчетчиков

С целью недопущения сбоев в работе счетчика электроэнергии, своевременного выявления неполадок и устранения погрешностей регулярно проводится поверка. Она является обязательной, независимо от наличия повреждений устройства. Межповерочный период устанавливается заводом-изготовителем. Например, для электросчетчиков торговой марки Пульсар он составляет 16 лет. Однако истечение межповерочного интервала является не единственным поводом для поверки.

Процедура проводится также в таких случаях:

• выпуск прибора в продажу после изготовления. Проводится непосредственно на заводе-изготовителе;
• обнаружение неисправностей. Например, замечена явная погрешность в показаниях, работа даже при полностью отключенном электрооборудовании;
• утеря документов на электросчетчик.

Поверка проводится только специализированными службами, имеющими разрешение на данный вид деятельности. Информация вносится в специальный реестр Росстандарта. Потребитель может ознакомиться с данной информацией – для этого необходимо ввести заводской номер электросчетчика. Такое решение позволяет не допустить факты фиктивной поверки с подделкой соответствующих бумажных документов.

Ответственность за соблюдение сроков проведения данной процедуры несет потребитель

В случае их нарушения показатели электросчетчика признаются недействительными и не принимаются во внимание службой энергосбыта. Оплата за потребление электрической энергии насчитывается по среднему показателю за последние полгода, умноженному на коэффициент 1,5

Основное назначение приборов учёта электроэнергии с дистанционным снятием показаний

Дистанционная передача данных производится через интернет, поэтому в основе устройства прибора лежит программное обеспечение. Именно оно позволяет в автоматическом режиме через определённый промежуток времени считывать информацию с устройства и отправлять её на общий сервер энергосбытовой организации.

Получается так, что программа обеспечивает сбор информации по потреблению электричества, её обработку и отправку. Но кроме этого, у энергоснабжающих организаций появляется ряд удобных для них функций, которыми они пользуются. А именно:

• контроль учёта потребления электроэнергии по многотарифному графику;
• возможность подключать или отключать потребителя дистанционно;
• работать с каждым потребителем электроэнергии индивидуально с учётом требований и правил подписанного договора;
• пересылать информацию по изменениям или уведомления;
• анализировать полученную информацию и на её основе составлять планы потребления электричества по регионам и районам.

Отслеживать работу электросчётчика можно из любого места удалённо

Лучшие двухтарифные счетчики электроэнергии

Если нагрузка на сеть будет осуществляться круглосуточно, следует присмотреться к двухтарифным устройствам. Выбирая лучшие счетчики электроэнергии в этой категории, мы перебрали множество вариантов, рассмотрев технические характеристики 40 различных моделей. Ниже вы увидите только те устройства, которые действительно заслуживают вашего внимания.

АВВ, FBU-11205 80/10 T2 D 220B DELTA single ЖК

Это многофункциональное современное устройство, пользоваться которым одно удовольствие. Счетчик оснащён жидкокристаллическим экраном, все показатели отображаются четко, увидеть их сможет даже человек пожилого возраста.

Устройство имеет русифицированный сертификат соответствия, заявленный класс точности – 1. Крепление счетчика производится с помощью Din-рейки, монтаж достаточно прост, вы сможете справиться с ним самостоятельно. Также стоит отметить наличие ИК-порта, что позволяет моментально отправлять данные с устройства.

Достоинства:

• Удобное крепление;
• Простота монтажа;
• ИК-порт;
• Высокое качество сборки;
• Отсчетное устройство с ЖКИ.

Недостатки:

Высокая стоимость.

Электросчетчик компании АВВ многофункционален. Его единственный минус, по сравнению с остальными устройствами – высокая стоимость. Однако если вы ищете качественный, современный прибор, то данный счетчик станет самым лучшим вариантом из всего многообразия выбора в магазине.

Нева МТ 124 5-60А 1-фазный электронный 2-тарифный на дин-рейку

1-фазный электронный счетчик Нева МТ 124 применяется не только в бытовых помещениях, но и в общественных местах, на производстве. Устройство запрограммировано на два тарифа. Установка производится на дин-рейку, что позволяет прибору надежно держаться на выбранной поверхности длительное время.

Максимальный номинальный ток – 60А, напряжение 220В, класс точности – 1, устройство полностью соответствует современным стандартам. «Внутренности» счетчика отлично защищены от пыли и воды. Межпроверочный интервал составляет 16 лет.

Достоинства:

• Высокое качество сборки;
• Длительный срок службы;
• Можно использовать на производстве;
• Удобное крепление;
• Точные показания.

Недостатки:

Достаточно крупные габаритные размеры.

Среди моделей двухтарифных счетчиков устройство Нева МТ 124 занимает лидирующее место. Согласно отзывам покупателей, прибор очень прост в эксплуатации, цифры высвечиваются ярко и четко. К тому же цена на новое устройство в магазинах совсем не «кусается».