Принцип работы электросчетчика

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.

Критерии подбора

Один из критериев выбора электросчетчика – количество тарифов

Перед покупкой устройства стоит обращать внимание на ряд параметров:

• Допустимая величина тока. Цифровые модели рассчитаны на ток 5-60А, что подходит для квартир и частных домов.
• Дата проверки. На трехфазном счетчике должна находится пломба не старше 1 года.
• Количество пломб. Первое опломбирование делают государственные органы – отметку проставляют на кожухе. Вторая пломба на зажимной крышке – от предприятия энергоснабжения.
• Опционал. Чем больше функций, тем дороже счетчик. Но внутренний тарификатор создает график нагрузки, а в журнале событий отмечается повышение и понижение напряжения в каждой фазе.
• Обслуживание и гарантии. Качественные модели имеют большой гарантийный период. Сервисный центр бренда есть в городе покупателя.
• Интервал проверки. Оптимально – от 10 до 16 лет.
• Интеграция с АСКУЭ. Показания автоматически передаются провайдеру.
• Фазность. Информация указывается на табло. Однофазный аппарат имеет маркировку 220 или 230 В, трехфазный – 220/380 В или 230/400 В.
• Количество тарифов. Двухтарифная схема исключает переплаты за электричество в ночное время.
• Способ монтажа. Цифровой аппарат крепится на винтах (корпус S или Ш) или дин-рейках (корпус R или P).

Предлагаем ознакомиться Весенняя обработка сада – ПОШАГОВЫЙ план (6 обязательных этапов)

Форма собственности жилья и замена счетчика

В России действует правительственное постановление от 2006 года, которое указывает, что обязанности по сохранению и эксплуатации приборов учета электричества лежат на владельце объекта недвижимости, где находится эти приборы. Таким образом, если жилье приватизировано, замену счетчика электроэнергии оплачивает собственник квартиры.

Что касается пользователей неприватизированного жилья, существует статья 539 Гражданского кодекса РФ, где сказано, что определяющим фактором является не право собственности, а факт пользования электрической сетью.

В результате энергосбытовые компании крайне неохотно идут на установку электросчетчиков в неприватизированное жилье. Рассуждают следующим образом: вне зависимости от того, есть ли счетчик, потребитель все равно будет платить, поэтому нет смысла тратиться на учетное оборудование. Разумеется, энергетики не стали бы отказывать в установке электросчетчика, если бы это не было им выгодно.

Тем не менее, при отказе в установке счетчика пользователь неприватизированного жилья может обратиться в жилищную инспекцию с жалобой на энергосбытовую организацию.

Индукционный счетчик электроэнергии: описание и принцип действия, плюсы и минусы

Индукционный счетчик электроэнергии с электромеханическим устройством подсчета расхода энергии до сих пор является надежным прибором, установленным в жилых помещениях. Пользователей привлекает его надежность, простота в обслуживании, долгий срок службы и низкая стоимость.

Конструкция индукционного счётчика

Однофазный индукционный счетчик

Основными составными элементами индукционного электросчетчика являются электромагниты напряжения и электрического тока. При их взаимодействии вместе с входящими в них магнитопроводами появляется электромагнитное поле. Через передаточное устройство поле воздействует на алюминиевый диск вращения.

Электромагнит тока при работе испытывает большие нагрузки, поэтому его обмотка изготовлена из проволоки большого сечения. Число витков не превышает тридцати. Проволока равномерно намотана на двух магнитах, которые с помощью зажимов подключены последовательно к сети.

Катушка напряжения параллельно подсоединена к сети и создает электромагнитное поле, прямо пропорциональное действующему напряжению. Обмотка катушки выполнена из тонкой проволоки сечением 0,1…0,15 мм². Число витков может достигать 12000, что позволяет создать индуктивное сопротивление больше, чем активное. Такое устройство позволяет уменьшить расход электроэнергии при работе счетчика.

Все компоненты механического однофазного электросчетчика размещены в пластмассовом корпусе. Данные по расходу электричества за текущий период выводятся на цифровой барабан. Интенсивность расхода энергии можно определить по величине скорости вращения диска.

Как работает индукционный счётчик

Внутреннее устройство индукционного счетчика

Алюминиевый диск индукционного счетчика электрической энергии является подвижным токопроводящим элементом, на который воздействует электромагнитное поле, создаваемое в катушках счетчика. В результате их действия возникает магнитное поле, переменное по направлению и действующее на диск, в котором создаются вихревые токи, совпадающие по направлению с магнитными потоками.

Между вихревыми токами и магнитными потоками происходит взаимодействие, которое создает вращающий момент, меняющийся по величине и приводящий во вращение алюминиевый диск.

Между вращающим моментом и суммарным магнитным потоком от двух катушек тока и напряжения создается зависимость, с учетом сдвига фазы на 90º и обратной связью.

Под воздействием вращающего момента диск крутится с частотой в зависимости от величины поступающей энергии. Ось диска связана со счетным устройством цифрового барабана, на котором отражается действительное количество потребляемой энергии.

Плюсы и минусы приборов

Дисковый электросчетчик старого образца имеет несколько преимуществ перед новыми электронными моделями счетчиков, которые активно внедряются в жилые дома:

• имеют высокую степень надежности;
• простая схема исполнения и принцип действия;
• стоимость электросчетчика старого образца ниже, чем электронного;
• безразличны к возможным перепадам напряжения электрической сети;
• обладают длительным сроком эксплуатации.

При низком классе точности электросчетчика потребитель может как переплачивать за электроэнергию, так и недоплачивать

В то же время электромеханические счетчики имеют и ряд недостатков, к которым относятся:

• Низкий класс точности учета электрической энергии, особенно при малых нагрузках.
• Для оплаты электроэнергии используется только один тариф, в то время как большинство электрических компаний предоставляет разную стоимость электроэнергии в дневное и ночное время.
• Возможность остановить вращение диска, и даже отмотать показатели назад, чем могут воспользоваться недобросовестные пользователи. Остановка диска возможна и в случае поломки.

Все недостатки, присущие индукционным изделиям, известны заводам изготовителям. Они постоянно работают над модернизацией и улучшением качества своей продукции, повышая класс точности и срок службы.

Однако особенности конструкции не позволяют в полной мере воплотить все эти полезные необходимые условия в устройстве. Поэтому на смену индукционным приборам приходят более совершенные, электронные.

Критерии подбора

Перед покупкой устройства стоит обращать внимание на ряд параметров:

• Допустимая величина тока. Цифровые модели рассчитаны на ток 5-60А, что подходит для квартир и частных домов.
• Дата проверки. На трехфазном счетчике должна находится пломба не старше 1 года.
• Количество пломб. Первое опломбирование делают государственные органы – отметку проставляют на кожухе. Вторая пломба на зажимной крышке – от предприятия энергоснабжения.
• Опционал. Чем больше функций, тем дороже счетчик. Но внутренний тарификатор создает график нагрузки, а в журнале событий отмечается повышение и понижение напряжения в каждой фазе.
• Обслуживание и гарантии. Качественные модели имеют большой гарантийный период. Сервисный центр бренда есть в городе покупателя.
• Интервал проверки. Оптимально – от 10 до 16 лет.

Устройство счетчика электроэнергии

Устройство электросчетчика с электронным измерительным механизмом предусматривает наличие таких элементов:

• специализированные микросхемы, выполняющие функцию замера количества электроэнергии и преобразования полученных данных в единицы измерения;
• вычислительный механизм;
• защитный корпус;
• импульсный или цифровой выход (в зависимости от модели) для возможности удаленного считывания показаний и интеграции прибора в единую систему автоматизированного учета расхода энергии.

В электромеханическом счетчике вычислительный механизм представлен электромагнитом, соединенным с барабаном, который представляет собой систему колесиков с цифрами. В электронном приборе в качестве счетного механизма используется микроконтроллер, подключенный к цифровому дисплею. Устройство электросчетчиков данного типа предусматривает наличие модуля энергонезависимой памяти, в котором регистрируется количество тока, использованное в разных режимах – например, в дневное и ночное время суток.

Принцип действия индуктивного электросчетчика

Естественно, что при постоянно меняющихся нагрузках отслеживать показания ваттметра с секундомером было бы крайне непрактично. Поэтому придумали прибор (электросчетчик), где момент силы, возникающий от электромагнитного взаимодействия катушек напряжения и тока, используется для вращения привода счетного механизма. Теоретически можно считать, что напряжение в сети не меняется, значит, изменение силы электромагнитного взаимодействия катушек прямо пропорционально зависит от тока подключенной нагрузки.

Индукционный счетчик — вид изнутри

В качестве привода счетного механизма в счетчиках используется алюминиевый диск, где катушками напряжения и тока индуцируются вихревые токи, электромагнитное поле которых взаимодействует с магнитными полями данных катушек, создавая момент силы.

Поэтому электромагнитные механические счетчики еще называют индукционными. В индукционном электросчетчике магнитопроводы катушек тока и напряжения размещены под углом 90º и образуют зазор, в котором размещен алюминиевый диск, что позволяет создавать в нем момент силы для его вращения.

Устройство индукционного электросчетчика

Из школьной физики известно, что сила, постоянно воздействующая на тело без помех, заставляет его ускоряться до бесконечности. Таким образом, в идеальном механизме счетчика (без трения) постоянная мощность раскрутила бы диск до бесконечных оборотов. Поэтому в устройстве электросчетчика имеется постоянный магнит для торможения алюминиевого диска привода счетного устройства.

Поскольку алюминий является немагнитным металлом, сила торможения зависит только от скорости вращения диска. Правильная настройка баланса между ускоряющей диск силой и тормозным моментом позволяет установить зависимость вращения привода счетного механизма только от потребляемой мощности и устранить самоход и вращение в обратную сторону. По данному принципу работают индукционные однофазные и трехфазные счетчики электрической энергии, у которых на одном валу имеется два алюминиевых диска.

Трехфазный индукционный электросчетчик

Преимущества и недостатки индукционных электросчетчиков

Описанное выше устройство счетного механизма используется в различных моделях счетчиков электроэнергии на протяжении многих десятилетий благодаря простоте и надежности конструкции. Катушка напряжения, имеющая много витков, намотанная тонким проводом, диаметром 0,06 – 0,12 мм имеет большую стойкость к длительным перенапряжениям – очень часто однофазные электросчетчики находились под напряжением почти 380В из-за обрыва ноля, но в последствии продолжали исправно работать.

Токовая катушка имеет несколько витков с поперечным сечением, достаточным для того, чтобы выдерживать ток кратковременного короткого замыкания. Поскольку в индукционных электросчетчиках нет других электротехнических элементов и радиодеталей, они очень устойчивы к всплескам напряжения и электромагнитным влияниям разрядов молний. Простой и дешевый счетный механизм, состоящий из червячной передачи на валу алюминиевого диска и цифрового барабана, позволяет индукционным счетчикам исправно служить на протяжении десятилетий в сложных климатических условиях.

Несложное устройство счетного механизма индукционного электросчетчика

Из-за несовершенной конструкции, трения и старения механизмов индукционные электросчетчики имеют существенные недостатки:

• низкий класс точности;
• большая погрешность, увеличивающаяся при небольших токах нагрузки;
• значительное собственное потребление электроэнергии;
• отсутствие учета реактивной энергии у бытовых счетчиков;
• учет электрической энергии происходит только в одном направлении;
• отсутствует защита от взлома, вмешательства в работу и хищения электроэнергии.

Пломба на устаревшем индукционном электросчетчике является единственной защитой от несанкционированного доступа внутрь корпуса Большинство описанных выше недостатков индукционных счетчиков на руку их владельцам, так как учет электроэнергии происходит с погрешностью, выгодной для получателя. Придумано множество способов обмана индукционного счетчика. Поэтому многие поставщики электрической энергии стараются заменить устаревшие убыточные для них электросчетчики на новые более точные гибридные или электронные счетчики электроэнергии у своих потребителей. В некоторых странах производится бесплатная замена устаревших индуктивных электросчетчиков в принудительном порядке.

Устаревшие и убыточные для поставщиков электроэнергии индукционные счетчики активно выводятся из эксплуатации

Инструкция по применению

Инструкция по эксплуатации и монтажу содержит следующие пункты:

• Прибор может устанавливать персонал, прошедший инструктаж по мерам безопасности и имеющий квалификационную группу по электробезопасности не ниже уровня III (электрическая установка до 1000 В).
• Перед установкой надо извлечь прибор из транспортной упаковки и провести внешний осмотр.
• Убедиться, что корпус и защитная крышка распределительной коробки не имеют значительных повреждений.
• Установить счетчик на рабочем месте, снять защитную крышку распределительной коробки и подключить к цепи напряжения

Важно! Подключение к сети проводить только с отключением питания

• Установить крышку распределительной коробки и закрепить ее двумя винтами.
• Включить питание и убедиться, что счетчик включен: индикатор показывает значение энергии, учитываемое в текущей зоне.
• Отметить в таблице дату установки и дату ввода в эксплуатацию.

Монтаж счетчика в щит

Как установить дистанционный электросчетчик?

С 1.07.2020 во всех регионах страны началось построение интеллектуальной системы учета потребления коммунальных услуг. Обычные индукционные электросчетчики постепенно (после истечения срока службы или в случае поломки) будут меняться на новые автоматизированные приборы. Это регламентировано ФЗ №522-ФЗ.

Старые индукционные счетчики не вписываются в современную идею интеллектуальных систем, поскольку их невозможно контролировать дистанционно, а также эти приборы учета можно легко остановить или перемотать на них показания

Если собственник квартиры решит поставить электрический счетчик с удаленной передачей информации раньше, ему нужно подать заявление на установку и пломбировку прибора учета в аккредитованную организацию, которая занимается поставками электроэнергии по конкретному адресу.

Ее контакты можно найти в квитанции по оплате, на информационном стенде в подъезде или в офисе Управляющей компании (если она находится в этом же доме).

Подробный порядок и правила выполнения замены электросчетчика мы рассмотрели в статье: Замена электросчетчика в квартире и в частном доме: специфика производства замены счетного прибора.

Поскольку каждый поставщик электроэнергии обслуживает какой-то один определенный район, всю важную информацию о компании можно узнать в интернете по адресу дома

После этого домовладельцу передаются все условия по установке. Хозяин, ориентируясь на эту информацию, покупает счетчик электроэнергии с удаленным снятием показаний и оплачивает его установку и демонтаж старого прибора учета.

При этом нельзя самостоятельно демонтировать и монтировать электросчетчик: это должны делать представители компании-поставщика. По завершению установочных работ проводят опломбировку счетчика и включают в единую интеллектуальную сеть.

О стоимости замены электросчетчика мы подробно рассказали в следующей статье.

Электронные

Устройство электросчетчика. Для увеличения нажмите)

Данный измеритель — новый, усовершенствованный аппарат, что стал отличной заменой старого индуктивного.

Устроен он следующим образом: электроток и напряжение влияют на электронные элементы, по итогу создаются импульсы, численность которых измеряется пропорционально измеряемой энергии.

Проще говоря, принцип действия подобных счетчиков базируется на преобразовании напряжения и аналоговых входных сигналов тока в счетный импульс. В результате создаются импульсы, численность которых пропорционально активна энергии, которую можно измерить.

Данные аппараты имеют много плюсов и преимуществ перед старыми образцами измерителей:

• небольшие габариты;
• учетность по многим тарифам;
• контроль суточного расхода энергии;
• безошибочность;
• возможность удаленного контроля работы счетчика;
• высокий уровень безопасности;
• многофункциональность.

Примите во внимание: несмотря на многочисленные преимущества, электронные счетчики электроэнергии очень чувствительны к перепадам напряжения, практически не подлежат ремонту и имеют высокую стоимость.

Однофазные

Схема подключения однофазного счетчика. (Для увеличения нажмите)

Однофазные счетчики работают без подключения различных трансформаторов. Потребители электроэнергии питаются от одной фазы.

Такие счетчики устанавливают в жилых домах и небольших помещениях.

На аппарате имеются 4 клеммы. Они соединяются с общей электросетью и подают электроэнергию в дом.

Для установки счетчика необходимо:

1. 1. Закрепить прибор в подготовленном месте.
   2. К клемме № 1 подключается фазный провод.
   3. К клемме № 2 подсоединяют фазный провод от сети помещения.

Обратите внимание: обычно фазный провод имеет красный цвет. Проверить это можно с помощью индикаторной отвертки, если лампочка (индикатор) загорелась, значит это фаза.

1. К клеммам № 3 и 4 подключается нулевой провод от домашней и внешней сети.
2. При установке обязательно выполнять все строго по схеме.

Как улучшились электросчетчики

Усовершенствования проявились не только в уменьшении габаритов и веса прибора. Помимо этого был расширен диапазон допускаемых нагрузок, значений температуры и напряжений.

Подпятники были заменены на шарикоподшипники, за счет этого специалисты сумели снизить трение в опорах ротора, который вращается. В последствие на счетчики стали устанавливать магнитные подшипники, применять двойные камни.

Срок эксплуатации прибора был увеличен благодаря тому, что технические характеристики тормозной электромагнитной системы улучшились, а масло перестали применять для счетных механизмов и опор роторов.

Позднее для применения в промышленных масштабах был сконструирован трехфазный счетчик индукционного типа, который основывался на нескольких измерительных системах, они, в свою очередь, устанавливались на отдельных дисках.

Принцип работы электрон ного счетчика электроэнергии

До недавних пор все измерения потребленной электроэнергии осуществлялись с помощью индукционных счетчиков. Постепенно, с развитием микро электрон ики, произошел существенный сдвиг в деле совершенствования приборов учета и контроля потребляемой электроэнергии. Были созданы современные цифровые электрон ные системы управления с применением новейших микроконтроллеров. Это позволило многократно повысить точность измерений, а отсутствие механики значительно повысило надежность счетчика.

Для электрон ных электросчетчиков разработана специальная элементная база и методы обработки поступающей информации. После обработки цифровых данных стал возможен одновременный подсчет не только активной, но и реактивной мощности

Данный фактор приобретает важное значение при организации учета в трехфазных сетях. В результате, были созданы многотарифные электросчетчики, учитывающие накопленную энергию в течение определенного времени суток

Данные приборы способны автоматически определять тот или иной тариф.

Простейшая цифровая система на основе обычного микроконтроллера применяется в тех случаях, когда необходимо измерить импульсы, вывести информацию на дисплей и обеспечить защиту при аварийном сбое. Такие устройства являются цифровыми аналогами механических электросчетчиков. В этой системе поступление сигнала происходит через определенные трансформаторные датчики. Далее он идет на вход микросхемы-преобразователя.

Снятие частотного сигнала, поступающего на вход микроконтроллера, осуществляется на выходе микросхемы. Микроконтроллер подсчитывает все поступившие импульсы и преобразует их в полученное количество энергии (Вт*ч). Когда поступающие единицы накапливаются, их общее значение выводится на монитор и фиксируется во внутренней флэш-памяти на случай исчезновения напряжения в сети и других сбоев. Это позволяет вести непрерывный учет потребляемой электроэнергии.

Работает многотарифный электрон ный счетчик электроэнергии по собственному алгоритму. Последовательный интерфейс позволяет обмениваться информацией с внешним миром. С его помощью задаются тарифы, устанавливается и включается таймер времени, поступает информация о накопленной электроэнергии и т.д. Энергонезависимая оперативная память разделяется на 13 банков данных, сохраняющих информацию о количестве энергии, накопленной по разным тарифам. Первый банк учитывает всю энергию, накопленную от начала работы счетчика. В следующих 12 банках производится учет накоплений за 11 предыдущих месяцев и за текущий период.

Таким образом, принцип действия электросчетчика в электрон ном варианте, позволяет изменять тарифы в соответствии с заранее установленным расписанием. Через специальный разъем можно подключиться к прибору и выяснить объем электроэнергии, оплаченной потребителем.

{SOURCE}

Критерии подбора

Перед покупкой устройства стоит обращать внимание на ряд параметров:

• Допустимая величина тока. Цифровые модели рассчитаны на ток 5-60А, что подходит для квартир и частных домов.
• Дата проверки. На трехфазном счетчике должна находится пломба не старше 1 года.
• Количество пломб. Первое опломбирование делают государственные органы – отметку проставляют на кожухе. Вторая пломба на зажимной крышке – от предприятия энергоснабжения.
• Опционал. Чем больше функций, тем дороже счетчик. Но внутренний тарификатор создает график нагрузки, а в журнале событий отмечается повышение и понижение напряжения в каждой фазе.
• Обслуживание и гарантии. Качественные модели имеют большой гарантийный период. Сервисный центр бренда есть в городе покупателя.
• Интервал проверки. Оптимально – от 10 до 16 лет.

Параметры приборов учета

Основным параметром, является класс точности, учитывающий погрешность при замере расхода электричества. До 1996 года, в России это значение было 2,5%. Это самая большая погрешность измерений. В этом году, принят новый класс точности, для жилых и бытовых помещений. Он равен 2%. В это же время, началась замена индукционных счетчиков.

Следующий важный параметр – это изменение тарифа (дневного, ночного). В новейших приборах тариф меняется и при смене сезона. Ночной тариф, стоит в 2 раза меньше. Это позволяет экономить деньги. Ночной тариф начинается в 11 вечера и до 7 утра.

Сейчас устанавливаются автоматизированные системы учета, позволяющие снимать значения расхода дистанционно. Заказчику, приходит готовая квитанция, с показанием за последний месяц и суммой оплаты.

Следует помнить сроки поверки электрического счетчика, сроки замены. Для предотвращения проблем, следует выполнять эти операции в сроки, указанные в документах. Многообразие моделей, позволяет сделать замену прибора, с меньшими затратами.

Чтобы пломбировка и оформление нового счетчика прошли без проблем, штрафных санкций, необходимо оформить некоторые обязательные бумаги.

Двухтарифный счетчик электроэнергии: как им пользоваться?

Учетные приборы с дифференциальной системой тарификации оснащены электронным дисплеем. В зависимости от производителя устройства, счетчик показывает следующие данные:

• Текущая дата;
• Общий показатель;
• Дневной показатель;
• Ночной показатель;
• Текущее время.

При стандартной работе устройства, каждые 10 секунд вышеперечисленные данные автоматически (для некоторых моделей предусмотрены кнопки) переключаются между собой.

Как пользоваться прибором, рассмотрим на примере однофазного многотарифного счетчика «Меркурий» от компании «Инкотекс» (Москва). Цены на электроэнергию также возьмем московские.

На 1 марта 2018 для тарифной зоны «день» они равны 6,19 руб/кВт.ч, для ночного режима – 1,79 руб/кВт.ч:

Показатель	Обозначение	Использованная энергия, кВт/час	Стоимость, руб.
День	Тариф 1 (у других производителей он отображается как T1)	20,1	20,1 кВт/час * 6,19 = 124,42 руб.
Ночь	Тариф 2 (в других моделях обозначается T2)	15,2	15,2 кВт/час * 1,79 = 27,20 руб.
Общий показатель		35,3	151,63 руб.

А теперь, эти же показания считаем для одноставочного тарифа. Для Москвы на 1 января 2018 года это 5,38 руб/кВт.ч: 35,3 * 5,38 = 189,91 рублей. Экономия использования многотарифного прибора составила 20,1%.