Как работает счетчик электроэнергии старого и нового образца

Какими бывают электрические счетчики

По принципу работы счетного механизма эти устройства бывают трех типов:

1. Механические – в их основе шестеренчатый редуктор, который приводит в движение тот самый загадочный вращающийся диск.
2. Электронные – подсчет ведет генератор импульсов, результаты отображаются на жидкокристаллическом дисплее.
3. Гибридные – генератор импульсов работает в паре с шаговым электродвигателем, аналогичным тем, что работают в кварцевых часах. Результаты выдаются тем же способом, что и у механических приборов – цифрами на разрядных кольцах, приводимых в движение шестеренчатым редуктором.

Самое интересное в том, что принцип работы электросчетчика основан на одном и том же явлении – электромагнитной индукции.

Электронные электросчетчики

В отличии от индукционных приборов электронные не используют вращающихся механических частей. В них все реализуется с помощью микропроцессорной техники, схема ниже:

ТТ – трансформатор тока

С помощью датчиков тока ДТ и датчиков напряжения ДН снимаются значения тока и напряжения сети. После датчиков сигналы поступают на аналогово-цифровой преобразователь, где сигнал с аналогового превращается в цифровой и поступает на микроконтроллер. Микроконтроллер в свою очередь производит вычисления и отправляет данные на дисплей или через интерфейс на другое устройство. С помощью таких электросчетчиков можно централизовано вести учет электроэнергии различных линий.

Главным достоинством электронных электросчетчиков над индукционными является:

• отсутствие вращающихся частей, что снижает вероятность поломки;
• возможность вести учет электроэнергии по различным тарифам с автоматическим переключением по времени суток (многотарифные счетчики);
• меньшая погрешность измерения, особенно при малых нагрузках;
• возможность передачи данных на расстояние через интерфейсы, что не требует постоянного присутствия для снятия данных;
• удобность применения;

Недостатки:

• большая стоимость;
• большая вероятность выхода из строя при больших скачках напряжения и тока сети;
• более дорогостоящий и трудный ремонт;
• выше чувствительность к климатическим условиям (например перепад температур);
• труднее диагностировать неисправности;

Как подключается счетчики к сети однофазной или трехфазной вы можете посмотреть на видео ниже:

Однофазный:

Трехфазный:

Надежность показаний и необходимость ремонта

Качественный цифровой электросчетчик отличается высокой точностью. Проверить параметры без нарушения целостности корпуса и пломб можно так:

1. После прекращения подачи напряжения индикатор останавливается. Если учет продолжается – устройство неисправно.
2. Счетчик всегда жужжит при работе, о неполадках свидетельствует самоход.
3. Показания искажаются при отключении всех бытовых приборов. Обязательно проверяется наличие самохода.

Тестирования лучше производить ночью, в условиях минимальной нагрузки на электросеть. Если самохода нет, импульсы индикатора отсутствуют на протяжении 15 минут. Импульс, возникший, когда подключение не произведено, означает поломку.

Какие электросчетчики лучше?

Приборы учета с вращающимся диском нередко преподносятся как нечто архаичное и подлежащее замене. Энергоснабжающие организации могут просто вынуждать потребителей делать это, аргументируя тем, что электронные точнее. Но, поскольку дьявол кроется в деталях, давайте попробуем разобраться в том, стоит ли идти на поводу у монополистов.

Когда действительно стоит менять

• Если класс точности менее 2,5. Он указан на лицевой панели прибора – цифра в кружке.
• Количество целочисленных разрядов в показаниях менее пяти. Дробный разряд указывается кольцом красного цвета и его значение не учитывается.
• Если прибор рассчитан на токи менее 30 ампер.

Достоинства и недостатки механических приборов

• Невысокая точность измерений.
• Большие габариты и вес, выглядят малоэстетично.
• Могут шуметь.
• Нельзя учитывать расход по многотарифному плану.
• Для снятия показаний приходится лезть под потолок – неудобно и рискованно.

• Учитывают только активную, полезную составляющую электрической энергии.
• Не реагируют на потребителей мощностью менее 25 ват (например, светодиодные лампы).
• Спокойно переносят перегрузки в сети, не выходят из строя в грозу.
• Относительно дешевы.

Достоинства и недостатки электронных приборов

• Высокая точность измерений.
• Малые габариты и вес.
• Можно установить модель, учитывающую несколько суточных тарифов.
• Есть возможность (при наличии блоков GPRS и Wi-Fi) снимать показания дистанционно и даже автоматически их отправлять поставщику.

• Учитывают не только полезную активную, но и реактивную, паразитную, составляющую электроэнергии.
• Чувствительны к качеству поставляемого электричества, могут выходить из строя в грозу.
• Хороший электронный счетчик электроэнергии не может стоить дешево.

Зная устройство, а также достоинства и недостатки приборов учета электрической энергии, вы без труда можете решить, стоит ли вам менять имеющийся, а если приобретать, то какой именно. Можно сказать точно, что счетчики с вращающимся диском не стоит считать архаикой и отказываться от них. Для сельской местности – это оптимальный вариант.

{SOURCE}

Устройство электронного счетчика электричества

Сейчас цифровые счетчики получили широкое применение, люди начали отказываться от привычных, ведь только такие могут похвастаться следующими преимуществами:

1. Нет частей, которые вращаются.
2. Можно делать учет электроэнергии по разным тарифам.
3. Малые размеры
4. Высокий класс точности.
5. Можно вести дистанционный учет электроэнергии.
6. Изменяются суточные максимумы нагрузки.

Следующим образом выглядит схема электронного счетчика:

Как правило, такие счетчики всегда работают только по одному тарифу. Однако, есть и те, которые считают на несколько тарифов, в одной статье мы уже рассматривали: стоит устанавливать двухтарифные счетчики. С ними вопрос спорный, есть масс особенностей, которые стоит брать в учет.

Вот мы с вами и рассмотрели устройство и принцип работы электрического счетчика, как видите, все довольно просто. Подробней на электрических мы останавливаться не стали, ведь произвести их ремонт или просто разобрать смысла нет. Этим должны заниматься только профессионалы.

Статья по теме: лучшие производители электрических счетчиков.

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.

Как работает электронный многотарифный электросчетчик

Принцип работы электросчетчиков многотарифного типа аналогичен принципу работы электромагнитных приборов. Единственное отличие – преобразованный сигнал подается на микроконтроллер, который управляет цифровым дисплеем, запоминающим устройством и электронным реле. На дисплей выводится не только количество использованной электроэнергии, но и значения физических величин электросети: мощность, сила электротока, частота сети и другие.

Многотарифные счетчики торговой марки Пульсар способны вести учет электрической энергии по четырем тарифам в двенадцати сезонах. Они оснащены встроенной литиевой батареей, которая обеспечивает автономный ход часов в случае отключения подачи электропитания. Ресурс батареи рассчитан на 16 лет непрерывной работы.

Встроенный модуль памяти позволяет вести журнал событий, рассчитанный на 22 типа событий. В свою очередь, каждый тип может включать до 24 событий.

СИП – что это

СИП — это самонесущий изолированный провод. Если же он не проведен, и есть только кабель, правильно будет заменить его.

Присоединение к СИПУ означает, что воровство электроэнергии будет практически невозможным, служба безопасного кабеля больше 25 лет, отсутствуют потери в линии передачи электроэнергии. Так же монтаж сип очень прост, а подключение можно выполнить без снятия напряжения с электроустановки.

Смотрите видео, в котором специалист подробно демонстрирует все этапы сборки и установки ящика с однофазным счетчиком электроэнергии:

Минусы дистанционных счетчиков

При всех своих достоинствах «умные» счетчики имеют ряд недостатков. Они стоят дороже обычных приборов учета и требуют большего внимания со стороны владельца. На рынке можно встретить подделки, установка которых незаконна.

Из-за сложности конструкции к ним надо относиться очень бережно. Если в случае ремонта или установки какой-либо мебели рядом с агрегатом его случайно задеть или даже стукнуть, он может сломаться или начать показывать ошибочные значения (не всегда в пользу абонента). При этом счетчики с дистанционным управлением зависимы от связи (интернета, радиомодуля и т.д.).

Если выбрать слишком дешевый электрический счетчик с дистанционной передачей информации, то существует высокий риск его поломки еще на этапе монтажа

Также компании будет легче контролировать абонента. Если домовладелец допустит несколько просрочек по оплате за свет, то поставщик сможет отключить должнику доступ к электроэнергии, не посещая его квартиру.

Перед отключением электросчетчик издаст определенный сигнал, оповещая домовладельца о задолженности. Если человек не сможет внести указанную сумму, то свет погаснет в автоматическом режиме.

«Умные» электрические счетчики – это современные устройства, которые позволят поставщикам электроэнергии оптимизировать расходы и быстро отключать неплательщиков от сети

Еще один минус «умных» счетчиков: их сведения очень легко перехватить. Из-за этого мошенники могут увидеть время наименьшего потреблении электроэнергии, взломать аккаунты и прочее. Так можно вычислить, когда в квартире никого нет. И для этого не нужны специальные приспособления, достаточно иметь выход в интернет и знать, что в конкретной квартире используется умный счетчик.

Сегодня производители приборов учета активно работают над их защитой, но пока качество шифрования данных остается на прежнем уровне. Из-за этого практически любой хакер, при желании, сможет обесточить все квартиры в городе, в которых используются «умные» электросчетчики.

Особенности подключения

Устройство электросчетчика, с точки зрения его подключения к питающей линии, также должно учитываться при выборе прибора, подходящего для конкретных условий эксплуатации

В этом случае основное внимание уделяется следующим моментам:

• При сетевом напряжении 220 Вольт в электрических цепях используются уже описанные ранее однофазные индукционные приборы или электронные счётные устройства;
• В силовые цепи, рассчитанные на 380 Вольт, должны включаться трехфазные приборы учёта, позволяющие измерять не только активную, но и реактивную составляющую электрической мощности;

• Чисто внешнее их отличие от однофазных изделий состоит в больших габаритах и наличии на клеммнике 8-ми контактов вместо четырёх;
• Что касается внутреннего устройства такого прибора, то для вывода показаний на лицевую панель также используется один механический счётчик, но импульсы на него поступают с двух дисков;
• Суммирование каждой из учитываемых фаз происходит за счёт особой схемы подключения токовых катушек и обмоток напряжения;
• В электронных трехфазных приборах подсчёт общей расходуемой мощности осуществляется программным путём.

Электронный счетчик

Помимо этого, в этих современных изделиях предусматривается очень удобная для эксплуатационных условий возможность дистанционного снятия показаний и многотарифного учёта расходуемого энергоносителя.

Надежность показаний и необходимость ремонта

Качественный цифровой электросчетчик отличается высокой точностью. Проверить параметры без нарушения целостности корпуса и пломб можно так:

1. После прекращения подачи напряжения индикатор останавливается. Если учет продолжается – устройство неисправно.
2. Счетчик всегда жужжит при работе, о неполадках свидетельствует самоход.
3. Показания искажаются при отключении всех бытовых приборов. Обязательно проверяется наличие самохода.

Тестирования лучше производить ночью, в условиях минимальной нагрузки на электросеть. Если самохода нет, импульсы индикатора отсутствуют на протяжении 15 минут. Импульс, возникший, когда подключение не произведено, означает поломку.

Как самостоятельно проверить счетчик

Чтобы проверить работоспособность счетчика, нужно провести несколько шагов:

1. Нужно убедиться, что прибор правильно подключен к сети 220 или 380 В в соответствии со схемой.
2. Проверить, что диск не вращается произвольно. Для этого нужно отключить все автоматы в щитке и подождать некоторое время. Если счетчик все равно вращается, то он неисправен.
3. Проверка намагниченности. Влияние магнита также меняет работу прибора. Проверить его наличие можно с помощью небольшой металлической иголкой или специальным прибором.

Проверка прибора с помощью специальных приборов

Электронный счетчик — дорогой, но точный прибор, который в дальнейшем поможет сэкономить на плате за электроэнергию. Сложность конструкции обеспечивает удобство работы, но также является причиной частых поломок.

Устройство и принцип работы ИС

Электрический учет устроен на прямом измерении напряжения и тока: вся информация о потреблении электричества подается на индикатор и сохраняется в памяти устройства.

При этом, устройство обладает рядом преимуществ:

1. Оно позволяет точнее считывать информацию, что препятствует краже электроэнергии.
2. Обладает меньшими размерами по сравнению с механическими.
3. Может автоматически переключаться по разным тарифам, не требуя присутствия человека, что позволяет экономить деньги.
4. Электронные модели проверяют раз в 4-16 лет. Это необходимо для проверки правильности начислений. Проверкой занимается Сфера государственного регулирования обеспечения единства измерений.

Примите к сведению: первая проверка проводится на заводе – ее дата указывается в паспорте прибора.

Принципиальная схема электронного счетчика. (Для увеличения нажмите)

Подсчет электричества производится за счет преобразования сигналов тока и напряжения, «входящих» в прибор, в импульс, который он и подсчитывает.

Число последних при этом изменяется в соответствии с поступающей энергией. То есть, чем больше электричества будет израсходовано, тем больше импульса получит устройство и посчитает.

Вместе с подсчитывающим устройством электронный счетчик имеет дисплей, на котором отражаются изменения в потреблении тока, максимальное и минимальное значения, текущий тариф и другие необходимые хозяевам данные.

Возможно, Вас заинтересует статья о

двухтарифных счетчиках электроэнергии

Статью о том, как снять показания с трехтарифного электросчетчика, читайте здесь.

Для того чтобы понять принцип работы индукционного прибора, следует ознакомиться со всеми деталями его устройства. Классические представители этого класса состоят из следующих основных частей:

• Корпуса, состоящего из двух половинок;
• Двух обмоток с магнитными сердечниками, одна из которых является токовой, а другая – рассчитана на измерение напряжения;
• Противовеса полюсов и алюминиевого диска, насаженного на ось с червячным редуктором;
• Счетного механизма и тормозного магнита.

Предлагаем ознакомиться Изучаем ранние сорта яблонь

Простыми словами, работу индукционного счетчика можно представить следующим образом.

Основой измерительной частью прибора являются два электромагнита, изготовленные в виде соленоидов, расположенных под углом 90 градусов. На обмотку одного из них поступает токовая составляющая измеряемой электрической мощности, а на другую катушку подается соответствующее ей напряжение (смотрите фото ниже).

Расположение катушек в счетчике

Важно! В соответствии с электрической схемой учетного узла, его токовая обмотка включается в измерительную цепь последовательно, а катушка напряжения – параллельно. Такой способ их подключения обеспечивает наведение в зазоре между электромагнитными сердечниками суммарной ЭДС, пропорциональной произведению тока и напряжения, то есть мощности

Такой способ их подключения обеспечивает наведение в зазоре между электромагнитными сердечниками суммарной ЭДС, пропорциональной произведению тока и напряжения, то есть мощности.

Заметьте! Скорость его вращения пропорциональна величине формируемого в зазоре общего э/м поля, а, следовательно – и потребляемой квартирной сетью мощности.

Ответ на вопрос, как работает электромеханический индукционный счетчик, оказывается совсем простым: чем быстрее крутится его диск с меткой в средней части, тем больше расходуется энергии в данной потребительской сети.

Принцип действия 3-х фазного прибора этого же типа ничем существенно не отличается от уже описанного ранее. Разница будет лишь в конструкции счетных узлов и э/м катушек, число которых увеличивается вдвое (по количеству дисков). Внешний вид трехфазного счетчика приведён на рисунке ниже.

3-х фазный индукционный счетчик

По мере совершенствования производственных технологий на смену уже устаревшим устройствам индукционного типа приходят современные электронные приборы, обеспечивающие более высокое качество учёта электроэнергии.

Выбираем прибор: на что обратить внимание?

Перед покупкой определитесь, выгодна ли вам многотарифная модель или стоит остаться на одноставочном тарифе. Если да, то при выборе аппарата следуйте нашим советам:

Производитель. На данный момент российский рынок стоит на трех китах – счетчики фирм «Энергомера» – 37%, «Инкотест» – 31%, «Тайпит» – 17%. На прочих производителей приходится 15% рынка;

Сертификат

При покупке счетчика иностранного производства, обратите внимание на наличие его в перечне Госреестра;

Комплектность. Четкие заводские серийные номера, наличие пломб, контроль качества изделия – все должно присутствовать.

Также следует обратить на класс точности прибора, гарантийный срок и на межповерочный интервал счетчика.

Установить счетчик, работающий с тарифными зонами «день» и «ночь», целесообразно не каждой семье. Если в квартире установлен бойлер или электрическое отопление, а хозяева ведут ночной образ жизни, то подобный прибор экономической оправдан. В любом другом случае, окупаемость счетчика будет длиться не одно полугодие, а выгода при использовании такого устройства будет минимальна.

Как работает двухтарифный электросчетчик? (видео)

В данном ролике Василий Протасов покажет, как устроен и как работает двухзонный электросчетчик Nik 2102:

Отличия электронных счетчиков от индукционных

Устройство индукционного счетчика электроэнергии

Принцип работы эл счетчика основывается на подсчетах мощности активного и реактивного типа. Это позволяет точно подсчитывать энергозатраты, если в помещении трехфазный тип подключения.

Предлагаем ознакомиться Рис для плова длиннозерный пропаренный

Индукционные модели считают расход по единому тарифу, цифровые приборы отслеживают параметры в зависимости от времени суток. Точность измерения нового счетчика – 1-й категории, традиционные выпускаются с классом точности 2,5.

По сравнению с индукционным цифровой счетчик на собственные нужды затрачивает минимум энергоресурсов. Традиционные устройства нельзя поставить снаружи, а электронные могут работать в условиях мороза, защищены от воздействия влаги и пыли.

Установка счетчиков электроэнергии: общая информация

Современный темп жизни и постоянный рост цен заставляют граждан всерьез задуматься о тотальной экономии средств. Не последнее место в вопросе экономии занимает плата за электричество и другие природные ресурсы. Поэтому в последние годы значительно увеличился спрос на установку электрических счетчиков.

Счетчики устанавливаются по четко регламентированным правилам

Большинство жителей нашей страны, выполнив элементарные подсчеты, сделали вывод, что установка приборов учета электроэнергии – очень выгодный способ сэкономить, так как счетчик дает большие возможности (в сравнении с традиционным способом тарификации). В первую очередь оплата по показаниям данного прибора позволяет отдавать деньги лишь за реально использованное сырье, а также помогает полностью контролировать свои расходы. Даже уехав в отпуск, можно не переживать, что придет огромный счет за электроэнергию.

Индукционные

Наверное, всем знакомы счетчики, которые имеют вращающийся диск.

Схема работы — проста и понятна, чем выше скорость вращения этого колесика, тем, соответственно, больше идет расход электроэнергии.

Чтобы определить показания израсходованной энергии – достаточно посмотреть на обозначения, которые находятся на специальных крутящихся барабанах.

Такие счетчики имеют следующий принцип работы:

1. Внутри устройства есть 2 катушки – первая это катушка напряжения, а вторая токовая. Магнитные потоки, которые они образуют, проникают через алюминиевый диск. А потоки, идущие от токовой катушки, проникают по несколько раз. В результате этого образуются электромеханические силы, которые собственно и вращают этот диск.

2. После вращения дисковая ось начинает взаимодействие уже с самим счетным механизмом, которым является червячная передача.А уже непосредственно от неё поступает информация на сами цифровые барабаны, которые мы видим на счетчике.

   В зависимости от скорости вращения диска, зависит и мощность сигнала — чем она больше, тем выше мощность, а соответственно больший расход энергии.

3. В те моменты, когда потребляемая мощность снижается, начинает действовать магнит торможения. Именно за счет постоянного взаимодействия его с вихревыми потоками и происходит уменьшение частоты вращения диска.В этом случае магнит является источником электромеханической силы, которая имеет противоположную направленность кручения диска, что и уменьшает его скорость, и может его полностью остановить.

Это интересно: используя данный счетчик, еще с советских времен были придуманы способы для «отмотки» электроэнергии. В этих случаях происходит уменьшение показателей на информационном табло электросчетчика, но использование таких способов является противозаконным.

Но со временем их вытесняют более современные и имеющие меньше недостатков электронные электросчетчики. Так, к примеру, индукционные счетчики электроэнергии имеют определенную погрешность в показаниях, за счет своих физических свойств.

Устройство электрических счетчиков

«Умные» электросчетчики имеют сложное строение. Оно обусловлено автоматизацией аппаратов и возможностью их интегрирования в современные интеллектуальные системы.

Типовой счетчик с дистанционной передачей показаний состоит из:

• ЖК-дисплея;
• трансформатора тока;
• таймера времени;
• выхода для телеметрии;
• базовых элементов для контроля и управления;
• супервизора;
• оптического порта (присутствует не во всех устройствах);
• источника питания.

ЖК-дисплей играет роль индикатора для отображения режимов работы. Таймер нужен для отображения даты и времени. Эту функцию может также выполнять микроконтроллер. Выход для телеметрии используется для подключения счетчика к компьютеру.

«Умный» электрический счетчик можно подключить к персональному компьютеру, ноутбуку, а также к любому устройству для удаленной передачи данных

Супервизор продуцирует сигнал сброса для микроконтроллера, который возникает при отключении или включении электричества.

Оптический порт применяется для снятия показаний прямо с электросчетчика, а также в некоторых моделях он необходим для программирования данных. Источник питания обеспечивает нормальное функционирование системы.

Назначение микроконтроллера прибора учета

Микроконтроллер считается одной из самых важных деталей «умного» счетчика. Он преобразует сигнал, обрабатывает данные, выводит информацию на дисплей и управляет всеми интерфейсами.

Также контроллер может быть оснащен дополнительными функциями, к которым относится:

• возможность проверять состояние электросети;
• регулировка мощности сети;
• отключение подачи электроэнергии.

Количество и характер функций зависит от параметров установленного программного обеспечения. Разные микроконтроллеры отличаются друг от друга техническими параметрами и поддерживаемыми функциями.

Система контроля электросчетчика

Система контроля на «умном» счетчике представляет собой автоматизированную систему учета. Она собирает данные обо всех потоках энергии и анализирует полученную информацию. На основании этого создаются отчеты о потребляемой электроэнергии.

Первоначально автоматизированные системы контроля были слишком дорогими, а потому устанавливались исключительно на крупных промышленных объектах и производственных предприятиях

Затем система прогнозирует потребление энергии в ближайшее время. Указанная информация дает возможность выбрать нужный тариф.

Помимо этого система контроля обрабатывает сведения об оплате и проводит расчеты за свет.

Система передачи данных

«Умные» электрические счетчики должны передавать информацию в автоматическом режиме без сбоев и каких-либо задержек. Для этого нужно позаботиться о монтаже высококачественной аппаратуры и загрузить все данные в специальные блоки. После этого должна быть создана система передачи данных.

Автоматизированная система передачи данных – это важная часть интеллектуального электрического счетчика, которая и обуславливает удобство использования прибора учета

Затем формируется центр обработки информации и комплектуется необходимым оборудованием. Новые счетчики имеют готовый интерфейс, позволяющий им присоединиться к автоматизированной системе учета данных. Это существенно упрощает процедуру установки счетчика.