Тип счетчика электроэнергии

Счетчики электроэнергии. Часть 1. Индукционные и электронные

В современном мире без этих приборов уже не обойтись. Ведь у каждого в доме есть электропроводка, следовательно, и электросчетчик должен быть. Но вот проблема. Как только приходит время заменить или установить счетчик, мы идем в магазин и на нас обрушивается шквал разнообразия выбора. Мы начинаем теряться и в итоге выбираем не то, что нам нужно. Чтобы такого не происходило, давайте разберемся, какие бывают счетчики, и какой подходит именно вам. На сегодня существует два основных типа счетчиков: индукционные (механические) и электронные.

• Индукционные (механические) электросчетчики
  • Достоинства и недостатки индукционных счетчиков
    • Достоинства
    • Недостатки
• Электронные электросчетчики
  • Достоинства и недостатки электронных электросчетчиков
    • Достоинства
    • Недостатки
• Маркировка на электросчетчиках

Конструкция счётчиков

Основная классификация электрических счётчиков подразделяет приборы:

1. на электромеханические (индукционные);
2. электронные;
3. гибридные.

Электромеханические однофазные устройства учёта электроэнергии постепенно выводятся из эксплуатации, но в постройках старого типа они встречаются довольно часто. У индукционных приборов есть преимущества перед современными электронными и гибридными образцами. Основной плюс — более доступная стоимость и простота конструкции. Бытовые стандартные электрические счётчики индукционного типа используются в однофазных переменных сетях. В конструкцию входят:

• корпус
• пары обмоток и магнитопроводов (тока и напряжения)
• диск вращающийся
• червячный и счётный механизмы
• постоянный магнит для торможения диска
• ось.

В магнитном поле двух электромагнитов находится алюминиевый диск. Счётчик работает через подсоединение с приёмниками токовой обмотки последовательно, а с приемниками напряжения — параллельно. При прохождении переменного тока по обмоткам в сердечниках создаются магнитные потоки, пронизывающие диск. Одновременно образуются вихревые токи, которые при взаимодействии с магнитными потоками заставляют диск вращаться. Частота вращения диска учитывается счётным механизмом, а цифры, что находятся на нём, фиксируют расход электроэнергии. С увеличением нагрузки вращающий момент становится больше, и диск начинает двигаться быстрее.

Принцип работы трёхфазного индукционного счётчика аналогичен, но такие приборы задействуют в трёхфазных сетях переменного тока.

Электронные счётчики получили распространение в промышленности и быту благодаря мощному развитию новейших технологий. В таком устройстве аналоговые сигналы с датчиков тока и напряжения преобразуются в цифровой импульс. Он перенаправляется на микроконтроллер. Последний фиксирует объём потребления энергии и выводит его значение на дисплей аппарата. Электронный счётчик состоит:

• из кожуха;
• трансформаторов тока и напряжения;
• преобразователя;
• микроконтроллера;
• клеммной колодки.

Работа однофазных и трёхфазных бытовых электрических счётчиков с электронным механизмом схожа, только в трёхфазных производится суммирование величин по каждой фазе. Здесь трансформатор тока подключается в разрыв фазы, а трансформатор напряжения — к фазе и нулю. Микроконтроллер управляет ОЗУ (оперативным запоминающим устройством), а также реле и информационным дисплеем. Через ОЗУ можно контролировать работу счётчика дистанционно. Электронные аппараты хранят рабочую информацию с привязкой ко времени. Показания снимаются с определённой периодичностью, в процессе выясняется:

• активное и реактивное потребление;
• значения напряжения и тока;
• пофазная частота.

Это даёт возможность подсчитывать расход электроэнергии по разным тарифам — в зависимости от времени суток, дней недели или сезона.

Однофазный многотарифный счётчик НЕВА МТ 114 AS E4PC 5(60) А

Однофазный однотарифный счётчик НЕВА 102 1S0 230V 5(40) A

Однофазный однотарифный счётчик НЕВА 103 1S0 230V 5(80) A

Трёхфазный многофункциональный счётчик НЕВА СТ411 541 BPIO22

Гибридные электросчётчики по учёту активной и реактивной энергии обладают электромеханической частью вычислительного устройства и информационным дисплеем цифрового типа.

Преимущества и недостатки многотарифности

Новые приборы учета имеют свои конструктивные особенности, а также преимущества и недостатки, которые обязательны к ознакомлению при выборе устройства. К достоинствам следует отнести:

• Экологичность. Снижается количество вредных и отравляющих природу и людей выбросов в атмосферу.
• Ощутимая экономия семейного бюджета. Как показывает опыт, прибор полностью окупается в течение одного года.
• Облегчение работы электрических станций: экономия топлива, снижение стоимости ремонтных работ и обслуживания.

Из недостатков устройств стоит выделить лишь необходимость подстраиваться под тарифы счетчика. Если пренебрегать этим, количество расходов не сократится.

3-х фазные и 1-но фазные эл.счетчики

Здесь выбор зависит от питающего кабеля. Если в дом заходит три фазы, и 4-х жильный кабель, то приобретайте 3-х фазный прибор. Если в доме только фаза и ноль – однофазный. Когда вы меняете счетчик один на другой, то просто посмотрите на табло старого. Когда на нем надпись 220-230В – это однофазный учет, если есть цифры 380-400В – трехфазный.

Электросчетчики. Виды и работа. Как выбрать и применение

Любая квартира или дом должны быть оборудованы устройствами учета потребления различных ресурсов, стоящих денег. Счетчики тепла и воды допускается не устанавливать, либо можно поставить их позже. А вот электросчетчики должны быть обязательно.

Электросчетчики расхода электрической энергии являются основным устройством, учитывающим ее потребление. По показаниям этого счетчика начисляется оплата за электроэнергию. Поэтому, необходимо знать, какой тип прибора лучше для вашего дома или квартиры. Энергетические компании постоянно пытаются всеми средствами навязать нам установку новых счетчиков энергии.

Старые электросчетчики класса 2,5 не способных учесть расход электроэнергии минимальной мощности, например, электронных устройств, включенных в дежурном режиме. У последних моделей счетчиков имеется класс точности от 0,5 до 2. Давайте разберемся, какие виды счетчиков энергии существуют, и какой прибор подойдет для вашего жилья или другого объекта, потребляющего электричество.

Виды электросчетчиков

Электрические счетчики разделяются по следующим типам:

• Индукционные.
• Электронные.

Индукционные электросчетчики

Электрический счетчик индукционного типа работает по принципу магнитного поля, образующегося двумя катушками: напряжения и тока. Магнитное поле воздействует на диск, и заставляет его совершать вращательное движение. Диск в свою очередь приводит в действие счетный механизм. При повышении напряжения и тока в сети диск будет вращаться быстрее, и накручивать показания расхода энергии.

Точность таких приборов оставляет желать лучшего, и равна 2,5. Но такие счетчики считаются одними из самых надежных, недаром у них срок гарантии 15 лет.

Электронные электросчетчики

Такой тип устройства действует непосредственно, измеряя силу тока и напряжение в сети. Никаких промежуточных звеньев и механизмов у него нет, поэтому и потери точности также нет. Параметры выдаются на дисплей и сохраняются в памяти счетчика в цифровом виде.

Перечислим достоинства электронных счетчиков:

• Компактные размеры.
• Функция проведения учета по нескольким тарифам.
• Возможность дополнительной установки микросхемы для повышения класса точности.
• Точное и быстрое определение показаний, так как прибор оснащен цифровым дисплеем.
• Обмануть такой счетчик очень трудно, из-за возможности самокорректировки показаний.
• Стандартный обычный интерфейс позволяет применять счетчики в системах автоматического учета и контроля.

Из недостатков следует отметить недостаточную надежность в сравнении с счетчиками индукционного типа, а также повышенная стоимость.

Однотарифные и многотарифные

Счетчик, учитывающий расход электричества по одному тарифу не имеет каких-либо особенностей, так как работает только по одному типу учета.

Подробнее можно рассмотреть двухтарифные электросчетчики . Сегодня многие люди хотят сэкономить электричество, чтобы платить за него как можно меньше. Это связано с производством бытовой техники повышенной мощности. За месяц пользования такой техникой накручивается внушительная сумма денег. Если установить счетчик на два тарифа, то можно сэкономить немного денег.

Принцип работы

Действие счетчика заключается в том, что стоимость электроэнергии в разное время суток различна.

В этом имеют интерес электростанции, которые производят электричество. Утром и вечером нагрузка на электростанцию повышается, так как потребители в это время больше пользуются электричеством. В итоге электростанция вынуждена работать неравномерно. Это влияет на износ оборудования, расход топлива и т.д. Поэтому ввели двухтарифные счетчики.

Днем они работают таким образом, что в разное время суток стоимость электроэнергии различается. Это дает определенный стимул потребителям применять бытовые приборы в то время, когда это им выгоднее.

Преимущества

• Экономия денежных средств. Прибор окупается за 1 год.
• Помощь для электростанций в снижении ремонтных работ и экономии топлива.
• Уменьшение вредных выбросов, загрязнения атмосферы.

Обычно два последних пункта не играют роли для потребителя, поэтому остается одно основное достоинство – экономия денег.

Недостатки

• Не для всех регионов стоимость электричества вечером и днем выгодна для рядового потребителя.
• После установки счетчика с двумя тарифами учета нужно уметь правильно использовать бытовую технику, в противном случае экономия будет равна нулю.

Однофазные и трехфазные

Устанавливается один из типов счетчика, в зависимости от типа сети питания в доме.

Класс точности

Это свойство прибора определяет погрешность в процентах во время учета энергии. Сегодня по правилам нужно использовать счетчики класса точности не менее 2.

Мощность

Это одна из важных характеристик. Ее необходимо учитывать при выборе прибора, основываясь на расчете потребления мощности за сутки от потребителей, то есть, какая общая нагрузка по току образуется у вас в квартире. В продаже имеются счетчики для нагрузки по току 5-100 ампер.

Метод крепления

Современные электрические счетчики фиксируются на DIN рейку, либо на болты.

Условия использования

Есть электросчетчики, которые можно использовать только в теплых отапливаемых помещениях, но имеются и уличные исполнения моделей приборов. Вы должны сами выбрать, для каких условий лучше подойдет прибор.

Какой счетчик выбрать

Во-первых, учитывайте характеристики мощности счетчика. Чтобы сделать правильный выбор по мощности, а правильнее будет сказать, по силе тока, нужно рассчитать, с какими устройствами вы будете работать дома. Обычно в инструкции на бытовую технику указывают мощность в киловаттах.

Сложите все мощности устройств, сделайте небольшой запас на случай приобретения дополнительных бытовых приборов. Если общая мощность получилась не выше 10 киловатт, то приобретайте модель на 60 ампер. Если мощность за сутки получается более 10 киловатт, то необходимо купить счетчик на 100 ампер.

Во-вторых, решите для себя, электронный прибор, либо механический, 1-тарифный, либо 2-тарифный. Это вы должны решить самостоятельно, так как у всех разные финансовые возможности и предпочтения. При возникновении трудностей с выбором, лучше обратиться к специалистам.

Для дачного участка рекомендуется выбирать однотарифное исполнение прибора, так как экономить энергию один раз в неделю нецелесообразно, а в остальное время получится переплата за дневной тариф.

В-третьих, необходимо выбрать прибор по типу крепления. Рекомендуется исполнение с креплением на DIN рейку, так как это универсальное крепление.

В-четвертых, производитель прибора играет далеко не последнюю роль. Качественные изделия можно найти только известных отечественных и зарубежных производителей, пользующихся популярностью. Перед этим лучше почитать отзывы людей о разных моделях, так как лучшим оценщиком являются люди, которые уже применили в работу разные модели устройств.

Типы счетчиков электроэнергии

В настоящее время используются счётчики электроэнергии нескольких основных типов:

Индукционные (электромеханические) счетчики.

Принцип работы индукционных счетчиков расхода электрической энергии довольно прост. Подвижная часть прибора, которая выполнена в виде металлического диска, вращается во время потребления электроэнергии. Специальный счетный механизм прибора учитывает количество оборотов диска, и выдает полученные показания. Количество потребленной энергии, в этом случае, прямо пропорционально числу оборотов диска. Самые дешёвые, качественные и простые. Но вытесняются из-за отдельных недостатков (отсутствие дистанционного автоматического снятия показаний, однотарифность, погрешности учёта) электронными счетчиками.

Электродинамические счетчики.

Работают по несколько иному принципу — принципу взаимодействия магнитных потоков двух катушек, одна из которых неподвижна, а вторая свободно вращается в образующемся, в результате протекания электрического тока, магнитном потоке. Эти вращения катушки и учитывает считывающий механизм счетчика расхода электрической энергии.

Электронные счетчики

Программируемые, с жидкокристаллическим индикатором. На порядок дороже, но гораздо удобнее для не обладающих техническими навыками пользователей, долговечнее (межповерочный период 4-16 лет) и куда точнее в подсчёте израсходованной энергии.

Гибридные счётчики электроэнергии

Редко используемый промежуточный вариант с цифровым интерфейсом, измерительной частью индукционного или электронного типа, механическим вычислительным устройством.

На табличке счётчика обязательно указывают его тип, класс точности, силу тока, на которую он предназначен и класс защиты от напряжения. Кроме этого, с помощью спецсимволов обозначают, в каких цепях он может работать (двух-, трех – или четырехпроводных), должен ли прибор быть установлен строго вертикально.

Классификация и типы счетчиков электроэнергии

Счетчики электрической энергии можно классифицировать по следующим принципам:

1. По принципу действия:

• индукционные
• электронные (статические)

2. По классу точности счетчики:

• рабочие
• образцовые

Класс точности счетчика – это его наибольшая допустимая относительная погрешность, выраженная в процентах.

В соответствии с ГОСТ Р 52320-2005, ГОСТ Р 52321-2005, ГОСТ Р 52322-2005, ГОСТ Р 52323-2005, счетчики активной энергии должны изготавливаются классов точности 0,2S; 0,2; 0,5S; 0,5; 1,0; 2,0 счетчики реактивной энергии — классов точности 0,5; 1,0; 2,0 (ГОСТ Р 5242520-05).

3. По подключению в электрические сети:

• однофазные (1ф 2Пр однофазный двухпроводный)
• трехфазные – трехпроводные (3ф 3Пр трехфазный трехпроводной)
• трехфазные – четырехпроводные (3ф 4Пр трехфазный четырехпроводной)

4. По количеству измерительных элементов:

• одноэлементные (для однофазных сетей (1ф 2Пр))
• двухэлементные (для 3-х фазных сетей с равномерной нагр (3ф 3Пр))
• трехэлементные (для трехфазных сетей (3ф 4Пр))

5. По принципу включения в электрические цепи:

• прямого включения счетчика
• трансформаторного включения счетчика:

• подключения счетчика к трехфазной 4-проводной сети с помощью трех трансформаторов напряжения и трех трансформаторов тока
• подключения счетчика к трехфазной 3-проводной сети с помощью трех трансформаторов напряжения и двух трансформаторов тока
• подключения счетчика к трехфазной 3-проводной сети с помощью двух трансформаторов напряжения и двух трансформаторов тока

Энергетическое обследование • Программа энергосбережения • Консультация

6. По конструкции:

• простые
• многофункциональные

7. По количеству тарифов:

• однотарифные
• многотарифные

8. По видам измеряемой энергии и мощности:

• активной электроэнергии (мощности)
• реактивной электроэнергии (мощности)
• активно-реактивной электроэнергии (мощности)

Активная мощность для 1-фазного счетчика, Вт: PА1ф2 = UфICosφ

Активная мощность для 3-фазного двухэлементного счетчика, включенного в 3-х проводную сеть, Вт: PА3ф3Пр = UАВIАCosφ1(UАВIА )+ UСВIСCosφ2(UСВIС)

Активная мощность для 3-фазного трехэлементного счетчика, включенного в 4-х проводную сеть, Вт: P3ф4Пр = UАIАCosφ1(UАIА) + UвIвCosφ2(UвIв) + UсIсCosφ3(UсIс)

Типы счетчиков:

Электромеханический счетчик – счетчик, в котором токи, протекающие в неподвижных катушках, взаимодействуют с токами, индуцируемыми в подвижном элементе, что приводит его в движение, при котором число оборотов пропорционально измеряемой энергии.

Однофазный электросчетчик СО-505, класс точности 2,0. Однофазный электросчетчик СО-1, класс точности 2,5.
Трехфазный электросчетчик СА3У-И670, класс точности 2,0. Электросчетчик СР4У-И673, класс точности 2,0.

Статический счетчик– счетчик, в котором ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой энергии.

На пример, однофазный электросчетчик Меркурий 201 или Меркурий 200.02, класс точности – 2,0. Или терхфазный электросчетчик Меркурий 230А, класс точности 1,0. Трехфазный электросчетчик АЛЬФА А1R, класс точности 0,5S.

Многотарифный счетчик – счетчик электрической энергии, снабженный набором счетных механизмов, каждый из которых работает в установленные интервалы времени, соответствующие различным тарифам.

Эталонный счетчик – счетчик, предназначенный для передачи размера единицы электрической энергии, специально спроектированный и используемый для получения наивысшей точности и стабильности в контролируемых условиях.

Основные понятия, термины и определения

Счетный механизм (отсчетное устройство): Часть счетчика, которая позволяет определить измеренное значение величины.

Отсчетное устройство может быть механическим, электромеханическим или электронным устройством, содержащим как запоминающее устройство, так и дисплей, которые хранят или отображают информацию.

Измерительный элемент – часть счетчика, создающая выходные сигналы, пропорциональные измеряемой энергии.

Цепь тока: Внутренние соединения счетчика и часть измерительного элемента, по которым протекает ток цепи, к которой подключен счетчик.

Энергоаудит • Энергетический паспорт • Программа энергосбережения

Цепь напряжения: Внутренние соединения счетчика, часть измерительного элемента и, в случае статических счетчиков, часть источника питания, питаемые напряжением цепи, к которой подключен счетчик.

Электросчетчик непосредственного включения (или прямого включения): Как правило 3-х фазный электросчетчик, включаемый в 4-х проводную сеть, напряжением 380/220В, без использования измерительных трансформаторов тока и напряжения.

Трансформаторный счетчик – счетчик, предназначенный для включения через измерительные трансформаторы напряжения (ТН) и тока (ТТ) с заранее заданными коэффициентами трансформации.

Показания счетчика должны соответствовать значению энергии, прошедшей через первичную цепь измерительных трансформаторов.

Основные понятия учета электроэнергии

Коммерческий учет электроэнергии – учет электроэнергии для денежного расчета за нее

Технический учет электроэнергии – учет для контроля расхода электроэнергии внутри электростанций, подстанций, предприятий, для расчета и анализа потерь электроэнергии в электрических сетях, а также для учета расхода электроэнергии на производственные нужды.

Счетчики, устанавливаемые для расчетного учета, называются расчетными счетчиками.

Счетчики, устанавливаемые для технического учета, называются счетчиками технического учета.

Счетчики, учитывающие активную электроэнергию, называются счетчиками активной энергии.

Счетчики, учитывающие реактивную электроэнергию за учетный период, называются счетчиками реактивной энергии.

Средство измерений – техническое устройство, предназначенное для измерений.

Измерительный комплекс средств учета электроэнергии – совокупность устройств одного присоединения, предназначенных для измерения и учета электроэнергии: трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, счетчики электрической энергии, линии связи.

Стартовый ток (чувствительность) – наименьшее значение тока, при котором начинается непрерывная регистрация показаний

Базовый ток – значение тока, являющееся исходным для установления требований к счетчику с непосредственным включением

Номинальный ток – значение тока, являющееся исходным для установления требований к счетчику, работающему от трансформатора

Максимальный ток – наибольшее значение тока, при котором счетчик удовлетворяет требованиям точности, установленным в стандарте ГОСТ Р 52320-2005.

Номинальное напряжение – значение напряжения, являющееся исходным при установлении требований к счетчику.

Технические требования к электросчетчикам

Общие требования:

• Класс точности не хуже 0,5S
• Соответствие требованиям ГОСТ Р (52320-2005, 52323-2005, 52425-2005)
• Наличие сертификата об утверждении типа

Функциональные требования:

• Измерение и учет активной и реактивной электроэнергии (непрерывный нарастающий итог), мощности в одном или двух направлениях (интервальные 30-и минутные приращения электроэнергии)
• Хранение результатов измерений (профили нагрузки – не менее 35 суток) и информации о состоянии средств измерений
• Наличие энергонезависимых часов, обеспечивающих ведение даты и времени (точность хода не хуже ±5,0 секунды в сутки с внешней синхронизацией, работающей в составе СОЕВ)
• Ведение автоматической коррекции времени
• Ведение автоматической самодиагностики с формированием обобщенного сигнала в «Журнале событий»
• Защиту от несанкционированного доступа к информации и программному обеспечению
• Предоставление доступа к измеренным значениям параметров и «Журналам событий» со стороны УСПД или ИВК ЦСОД

В «Журнале событий» должны фиксироваться время и дата наступления следующих событий:

• попытки несанкционированного доступа
• факты связи со счетчиком, приведших к каким-либо изменениям данных
• изменение текущих значений времени и даты при синхронизации времени
• отклонение тока и напряжения в измерительных цепях от заданных пределов
• отсутствие напряжения при наличии тока в измерительных цепях
• перерывы питания

– Счетчик должен обеспечивать работоспособность в диапазоне температур, определенными условиями эксплуатации. (-40.. +550С)

– Средняя наработка на отказ не менее 35000 часов