Принцип работы индукционного счетчика

Индукционные счетчики электроэнергии: преимущества и недостатки, нюансы монтажа и использования

Электросчетчик – прибор, необходимый для учета электроэнергии в быту и на производстве.

В зависимости от принципа работы он подразделяется на индукционный и электронный. В этой статье поговорим об индукционном счетчике.

Принцип работы

Устройство индукционного счетчика. (Для увеличения нажмите)

У индукционного счетчика имеется две катушки: тока и напряжения. Токовая катушка подключается последовательно, а катушка напряжения – параллельно.

Эти две катушки образуют электромагнитный поток. У токовой катушки он пропорционален силе тока, у катушки напряжения – сетевому напряжению.

Электромагнитное поле вращает алюминиевый диск, который с помощью зубчатой и червячной передачи соединяется со счетным механизмом и приводит его в действие. При работе счетчика наблюдается такая закономерность: «чем выше потребляемая мощность, тем быстрее вращается диск по оси».

Установка

Для начала нужно определиться с местом крепления прибора и приобрести необходимые инструменты.

В магазинах продают как полные комплекты для установки счетчика, так и отдельные детали. Выбор материалов зависит от модели прибора и от особенностей подключения.

Расположение счетчика обязательно вертикальное. Местом крепления может быть деревянный (металлический) лист или специальный защищенный короб. Прибор обязательно должен находиться в зоне свободного визуального контроля.

Перед установкой следует изучить общую схему электропроводки. Это позволит правильно определить тип и количество автоматических выключателей, а также мощность групп потребителей.

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

Статью о том, как правильно снимать показания счетчиков электроэнергии, читайте здесь.

Трехфазные

Схема подключения трехфазного счетчика. (Для увеличения нажмите)

Трехфазные счетчики считаются наиболее безопасными, так как потребители электроэнергии разделены на группы. Они предназначены для больших жилых и производственных помещений.

Такие счетчики измеряют активную и реактивную энергии, а также направление потоков. На приборе расположено 8 клемм.

Чтобы установить счетчик нужно:

1. Подключить провода одинакового цвета из общей сети к клеммам № 1,3,5,7.
2. Подсоединить провода одинакового цвета из квартирной сети к клеммам № 2,4,6,8.
3. Соблюдать схему установки, которая учитывает подключение входных проводов с помощью четырехполюсного вводного автомата. Кроме этого на схеме изображена установка однополюсных автоматов для каждой группы потребителей.

Тарифная система учета и снятие показаний

Для того, чтобы снять показания, необходимо посчитать:

1. Общий расход электроэнергии – все числа до запятой, показанные на счетном механизме прибора. Последняя цифра, выделенная красной рамкой, показывает десятые доли киловатта, поэтому ее не учитывают.
2. Расход за месяц – разница между показаниями текущего и предыдущего месяца.
3. Общая сумма к оплате рассчитывается так: расход за месяц нужно умножить на стоимость 1 кВт по тарифу.

Индукционные электросчетчики являются только однотарифными, так как не обладают системой дистанционного автоматического снятия показаний.

Это значит, что прибор не учитывает расход потребленной энергии в зависимости от времени суток. Поэтому оплата за электроэнергию у индукционных счетчиков будет значительно выше, чем у электронных.

Статью о том, как опломбировать счетчик электроэнергии, читайте здесь.

Плюсы и минусы

Достоинства:

• надежные;
• не зависят от перепадов электроэнергии;
• дешевые;
• большой срок эксплуатации;
• можно легко остановить или отмотать счетчик при необходимости.

Недостатки:

• класс точности низкий (2,0 или 2,5);
• высокая погрешность, особенно при маленьких нагрузках;
• однотарифные;
• нет защиты от хищения электроэнергии.

На сегодняшний день производители индукционных счетчиков стараются улучшить свою продукцию за счет увеличения класса точности и срока службы.

Однако из-за специфической конструкции прибора сделать это практически невозможно. Поэтому на смену индукционным счетчикам пришли электронные, которые имеют ряд преимуществ.

Смотрите видео, в котором подробно разъясняются устройство и принцип работы индукционного счетчика электроэнергии:

• 1 Принцип работы
• 2 Установка
• 3 Однофазные
• 4 Трехфазные
• 5 Тарифная система учета и снятие показаний
• 6 Плюсы и минусы

ОТОПЛЕНИЕ МОСКВА . ВЫСОКОЕ КАЧЕСТВО РАБОТ

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ имеет год основания 1999г. Сотрудники компании имеют Московскую прописку и славянское происхождение, оплата происходит любым удобным способом, при необходимости предоставляются работы в кредит.

Россия, Москва, Строительный проезд, 7Ак4

Офис компании расположен рядом с районами: Митино, Тушино, Строгино, Щукино.

Ближайшее метро: Тушинская, Сходненская, Планерная, Волоколамская, Митино.

Рядом расположены шоссе: Волоколамское шоссе, Пятницкое шоссе, Ленинградское шоссе.

Принцип действия и устройство счётчиков электрической энергии

С помощью электросчетчиков осуществляется учет израсходованной электрической энергии. Электросчетчики бывают индукционные и электронные.

Измерительный механизм индукционного однофазного счетчика электрической энергии (электроизмерительный прибор индукционной системы) состоит из двух электромагнитов, расположенных под углом 90° друг к другу, в магнитном поле которых находится легкий алюминиевый диск. Схема устройства счетчика электрической энергии показана на рисунке 1.

Для включения счетчика в цепь его токовую обмотку соединяют с электроприемниками последовательно, а обмотку напряжения — параллельно. При прохождении по обмоткам индукционного счетчика переменного тока в сердечниках обмоток возникают переменные магнитные потоки, которые, пронизывая алюминиевый диск, индуцируют в нем вихревые токи.

Взаимодействие вихревых токов с магнитными потоками электромагнитов создает усилие, под действием которого диск вращается. Последний связан со счетным механизмом, учитывающим частоту вращения диска, т.е. расход электрической энергии.

Рис. 1. Схема устройства счетчика электрической энергии: 1 — обмотка тока, 2 — обмотка напряжения, 3 — червячный механизм, 4 — счетный механизм, 5 — алюминиевый диск, б — магнит для притормаживания диска.

Рис. 2. Устройство индукционного электросчетчика

Для учета потребленной электроэнергии в сетях переменного трехфазного тока применяются трехфазные индукционные электросчетчики , принцип действия которых аналогичен однофазным.

В настоящее время все более широкое применение получили электронные (цифровые) электросчетчики . Электронные счетчики обладают рядом преимуществ по сравнению с индукционными счетчиками:

— малые габаритные размеры,

— отсутствие вращающихся частей,

— возможность учета электроэнергии по нескольким тарифам,

— измерение суточных максимумов нагрузки,

— учет как активной, так и реактивной мощности,

— возможность дистанционного учета электроэнергии.

Рис. 3. Схема устройства электронного счетчика электроэнергии

В настоящее время учёт электроэнергии, в основном, производится по одному тарифу (то есть стоимость электроэнергии одинакова независимо от времени потребления). Однако, начинает вводится многотарифные системы оплаты, при которых стоимость электрической энергии различна по часам суток или по дням недели.

Указанный подход обеспечит более равномерное потребление электроэнергии потребителями и снижение максимальной нагрузки энергосистемы. Поэтому уже выпускаются электронные счётчики со встроенными часами, которые питаются от аккумуляторной батареи, что обеспечивает учёт электроэнергии по разным интервалам времени, задаваемым программно.

Как правило, электронные счётчики имеют жидкокристаллический индикатор, на котором отображаются потребляемая электроэнергия по каждому из тарифов, текущая потребляемая мощность, текущее время и дата и другие измеряемые прибором параметры.

Что нужно знать об индукционных счётчиках

Для учета электроэнергии в бытовых и производственных целях используются электросчётчики. Приборы учёта электроэнергии имеют два вида:

1. Индукционные.
2. Электронные.

В статье будет рассмотрен такой прибор учёта, как индукционный счётчик электроэнергии.

Конструкция индукционного счётчика

В устройство индукционного прибора учёта заложены катушки, одна из которых тока, а другая – напряжения. Катушка тока имеет последовательное подключение, а катушка напряжения – параллельное. С помощью этих катушек образуется электромагнитное поле. Катушка тока имеет пропорциональный по силе тока электромагнитный поток, а катушка напряжения – пропорционально сетевого напряжения.

Электромагнитный поток заставляет алюминиевый диск вращаться, что соединён с механизмом счёта зубчатой и червячной передачей, приводя в движение счётный механизм, которым обладает индукционный счётчик электроэнергии.

Как работает индукционный счётчик

Суть работы индукционных счетчиков электроэнергии, основан на таком принципе, когда на движущуюся деталь в одно время воздействует крутящийся и затормаживающий момент. Данный момент имеет пропорцию величине учёта, момент торможения имеет пропорцию скорости раскрутки движущейся части. Состоит индукционный однофазный счетчик электроэнергии из нескольких элементов:

• Катушки напряжения, что расположили на магнитопроводе;
• Диск вращения из алюминия;
• Передаточный механизм устройства учёта;
• Катушки тока на магнитопроводе;
• Постоянный магнит.

Сделана катушка из провода с большим сечением, что может выдерживать большую нагрузку. Витки на катушки имеются в небольших количествах, обычно 13-30 витков на катушке. Распределены они в равномерном положении на двух стержнях магнитопровода, что имеет U форму и сделан из электротехнической стали. Сердцевина работает для создания определённой концентрации магнитного потока, который пересекает счётный диск и вращает его.

Подсоединяется обмотка напряжения на фазу напряжения сети и всегда имеет работоспособное состояние, наравне с потребителем, из-за этого она имеет название параллельной цепи. Катушка напряжения требуется для производства магнитного потока, который будет пропорционален сетевому напряжению. Она имеет определённые конструктивные отличия от катушки тока тем, что имеет больше витков, около 8000 – 12 000 и небольшим сечением проводника 0.1 – 0.15 мм2. В большом количестве витки создают более высокое индуктивное сопротивление, чем имеет активное сопротивление обмотки, что является довольно важным для соблюдения правила сдвига на 90° и даёт возможность уменьшит потребление электроэнергии, на однофазном счётчике.

Магнитный поток катушки тока и катушки напряжения, что проходят по диску, образуют в нём трансформационные токи, за счёт чего создаётся вращающийся момент. Чтобы создать противодействующий момент, что будет пропорционален скорости движения диска, используются постоянные тормозные магниты, чей магнитный поток пересекает крутящийся диск из электропроводящего материала.

Образующиеся в диске токи резания, всегда соблюдают скорость вращения пропорционально диска. То есть когда счётчик работает, он соблюдает определённую закономерность,чем большая мощность потребления, тем более быстро будет происходить вращение диска по его оси. Момент противодействия, что образуется при взаимодействии магнитного потока с дисковым током, всегда будет пропорционален скорости вращения. Когда диск проходит волну, что создаёт тормозной магнит, на нём наводится ЭДС резания, что идёт от середины диска. Потоковая сила тормозного магнита при взаимодействии с током диска имеет прямую пропорциональность ЭДС резания и имеет направление против движения диска. Замедляющий процесс зависит от дальности магнита от центра диска, определяется как произведение плеча на значение силы. То есть регулировка быстроты кручения происходит путём перемещения магнита, что позволяет настроить его в зависимости от передаточного числа.

Для более точной настройки на счётчиках используют специальные устройства для регулировки. Данные приборы – это короткозамкнутые медные, алюминиевые витки, или обмотка из витков провода из меди, что замкнут на настраиваемое сопротивление.

Плюсы и минусы индукционных счётчиков

Приборы учёта электроэнергии бывают только однотарифными, потому как в них отсутствует система дистанционного снятия показаний в автоматическом режиме, то есть счётчик не может работать по дневному и ночному тарифу. Это существенный недостаток, которым обладает индукционный электросчетчик, так как оплата за ток будет намного больше, чем у электронных.

Индукционные счётчики имеют ряд своих преимуществ и недостатков. Из преимуществ можно отметить:

1. Обладают относительно низкой ценой.
2. Высокий уровень надёжности.
3. Не зависимы к перепадам электроэнергии.
4. Имеют длительный срок эксплуатации.
5. Подходит для таких манипуляций, как отмотка показаний и остановка счётчика.
6. Продаётся в большинстве точек по продаже электротоваров.

Однако на фоне этого имеются и негативные моменты, а в частности:

1. Низкий класс точности.
2. Большой процент погрешности на маленьких нагрузках.
3. Можно использовать всего один тариф.

Производители индукционных счётчиков работают над улучшением своей продукции, увеличивая класс точности и срок службы, но конструкция, которой обладают индукционные электросчетчики, не позволяет существенно улучшить эти показатели. Именно из-за этого пришли на смену электронные приборы учёта, которые более стабильны и обладают множеством положительных моментов.

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

Индукционные (механические) электросчетчики

Рис.1. Индукционный однофазный электросчетчик

Счетчики с вращающимся диском знакомы практически каждому. Это те, за прозрачной панелью которых есть вращающееся колесико. Наверняка многие не раз наблюдали за скоростью его вращения — чем выше скорость, тем больше расход энергии. А показания счетчика обозначаются цифрами на специальных барабанах.

Принцип работы таких счетчиков заключается в следующем. В электрическом счетчике имеется 2 катушки (рис. 2 — 1 и 4 указатели) — катушка напряжения (служит ограничителем переменного тока, преградой для помех и пр., создает магнитный поток, соразмерный напряжению) и токовая катушка (создает переменный магнитный поток, соразмерный току).

Рис.2. Принцип работы индукционного электросчетчика

Магнитные потоки, создаваемые катушками, проникают сквозь алюминиевый диск (рис.2, указатель 5). При этом потоки, которые создает токовая катушка, пронизывают диск несколько раз за счет своей U-образной формы. Как следствие, появляются электромеханические силы, которые и вращают диск.

Далее ось диска взаимодействует со счетным механизмом в виде червячной (зубчато-винтовой) передачи (Рис. 3), которая передает необходимые сигналы и информацию на цифровые барабаны. Чем выше крутящий момент диска, тем выше мощность подаваемого сигнала (крутящий момент равнозначен мощности сети), а значит и расход электроэнергии больше.

Рис.3. Червячная передача

Когда мощность подаваемого электромагнитного сигнала снижается, в действие приходит постоянный магнит торможения (Рис.2, указатель 3). Он и выравнивает колебания частоты вращения диска за счет взаимодействия с вихревыми потоками. Магнит создает электромеханическую силу, обратную кручению диска. Это заставляет диск снизить скорость или вообще остановиться.

Эта группа счетчиков наиболее дешевая и простая. Широко использовались индукционные электросчетчики в советское время (и по нынешнее время у большинства в квартирах установлены именно такие приборы). Но постепенно на смену им приходят электронные счетчики за счет ряда недостатков индукционных приборов. Например, индукционный электросчетчик не может снять показания автоматически, а также в показаниях зачастую присутствует погрешность.

Достоинства и недостатки индукционных счетчиков

Достоинства

1. Надежны в использовании
2. Многoлетний срок эксплуатации счетчика
3. Независимость от перепадов электрoэнергии
4. Дешевле электронных

Недостатки

1. Класс точнoсти достаточно низок — 2,0; 2,5
2. Практически oтсутствует защищенность от хищения электрической энергии
3. Высокое собственное потребление тока
4. При малых нагрузках вырастает погрешность (чем меньше класс точности, тем больше погрешность)
5. При учете нескольких типов электроэнергии (активной и реактивной) возникает необходимость использования нескольких приборов учета энергии
6. Энергоучет ведется в одном направлении
7. Крупные габариты приборов

Электронные электросчетчики

Рис.4. Электронный электросчетчик

Эти приборы несколько дороже индукционных, но на сегодняшний день это наиболее выгодные и приоритетные в использовании счетчики. Они имеют более высокий класс точности и позволяют учитывать многотарифность.

Электронные электросчетчики работают за счет преобразования входного аналогового сигнала с датчика тока в цифровой код, равнозначный потребляемой мощности. Этот код отправляется расшифровываться на специальный микроконтроллер. После чего на дисплей (или цифровой барабан) выводится количество расходуемой электроэнергии.

Самая главная составляющая этих счетчиков — это микроконтроллер. Именно он производит анализ сигнала и рассчитывает количество расходуемой электроэнергии. А также передает информацию на выводящие, электромеханические устройства и дисплей.

Рис.5. Принцип работы электронного электросчетчика

Сам прибор состоит из корпуса, трансформатора тока, преобразователя сигнала и тарификационного модуля. Если же разбирать более подробно, в состав счетчика входят еще и:

• ЖК-дисплей (или цифровой барабан)
• источник вторичного питания (преобразует переменное напряжение)
• микроконтроллер (просчитывает входные импульсы, рассчитывает расходуемую электроэнергию, обменивается данными с другими узлами и схемами счетчика)
• преобразователь (преобразует аналоговый сигнал в цифровой с последующим преобразованием его в импульсный сигнал, равнозначный потребляемой энергии)
• супервизор (формирует сигнал сброса при перебоях с питанием, выводит аварийный сигнал при снижении входного напряжения)
• память (хранит данные об электроэнергии)
• телеметрический выход (принимает импульсный сигнал об энергопотреблении)
• часы реального времени (отсчитывают текущее время и дату)
• оптический порт (считывает показания счетчика, а также программирует его)

Достоинства и недостатки электронных электросчетчиков

Достоинства

1. Класс тoчности — от 1,0 — высокий
2. Многотарифность (от 2)
3. Достаточно одного счетчика при учете нескольких типов электрической энергии
4. Энергоучет ведется в 2 направлениях
5. Ведут измерение качества и объема мощности
6. Хранят данные учета электроэнергии
7. Данные легко доступны
8. В случае хищения электроэнергии осуществляется фиксация несанкционированного доступа
9. Возмoжность дистанциoнно снимать пoказатели
10. Возможно применение при автоматизированном техническом учёте и контроле учета электроэнергии (АСТУЭ и АСКУЭ)
11. Длительный срок метрологического интервала (МПИ)
12. Малые по размеру

Недостатки

1. Очень чувствительны к перепадам напряжения
2. Дороже индукционных
3. Достаточно сложно отремонтировать

Маркировка на электросчетчиках

Помимо видов счетчиков существует еще несколько нюансов, которые следует знать. На любом электросчетчике имеется определенная маркировка, условно обозначающаяся буквами и цифрами.

Рис.6. Обозначения на электросчетчике

Что касается класса точности электросчетчика, то по этим параметрам определяется точность показаний расходуемой электроэнергии. В квартирах, как правило, установлены счетчики класса 2,0, но могут быть и выше. Что это означает? А то, что ваш электросчетчик может учесть на 2% больше или меньше электроэнергии от своей собственной мощности. Или проще говоря — погрешность счетчика. Чем меньше цифра, тем меньше погрешность. В целом, в бытовых условиях достаточно электросчетчика класса 2,0. Более высокие классы точности необходимы скорее на предприятиях, где нужна большая мощность энергии.

Итак, на сегодняшний день мы можем себя не ограничивать в выборе электросчетчиков. Каждый из них имеет свои определенные особенности и функции. В этой статье мы разобрали основные особенности этих приборов и принципы их работы, что поможет вам сориентироваться в многообразии выбора.

Однофазный счетчик электроэнергии: подключение, принцип работы, критерии выбора

Частные потребители и промышленные предприятия обязаны обеспечивать постоянный учет электрической энергии, использованной для питания электрооборудования. В зависимости от количества фазных проводников, подключаемых к прибору учета электрической энергии все модели подразделяются на однофазные и трехфазные. В данной статье мы рассмотрим однофазный счетчик электроэнергии, как один из видов расчетных электрических приборов.

Принцип работы

За счет постоянного совершенствования технологий совершенствуются и счетчики электроэнергии. Все однофазные модели представленные на современном рынке подразделяются на индукционные и электронные.

Рис. 1. Индукционный и электронный электросчетчик

Первый вариант является первопроходцем в системе учета электрической энергии, несмотря на их простоту и доступность, электронные электросчетчики постепенно вытесняют их за счет высокой точности и расширенной функциональности.

Индукционные счетчики электроэнергии

Индукционные счетчики электроэнергии обладают простой и понятной конструкцией, на примере которой относительно легко разобраться с устройством и принципом действия простейшего электросчетчика.

Рис. 2. Устройство индукционного счетчика электроэнергии

Конструктивно данная модель состоит из:

• Токовой обмотки – представляет собой катушку индуктивности, включаемую в цепь последовательно нагрузке. Предназначена для измерения величины тока, потребляемого нагрузкой, изготавливается из проволоки большого сечения из нескольких витков.
• Обмотки напряжения – также представлена катушкой индуктивности, но подключенной параллельно по отношению к токовой обмотке. Изготавливается из тонкой проволоки и укладывается большим количеством витков, применяется для измерения величины напряжения.
• Алюминиевый диск – элемент счетчика электроэнергии, предназначенный для преобразования электромагнитного усилия в механическую работу. Устанавливается на ось для вращения по направлению усилий электромагнитного поля катушек индуктивности.
• Счетный механизм – преобразует количество оборотов алюминиевого диска в цифровое отображение результатов измерения мощности. Состоит из механического циферблата шестеренчатого типа.
• Постоянный магнит – применяется для сглаживания механических колебаний подвижного диска. Создает постоянный магнитный поток и обеспечивает плавность хода.

Принцип действия индукционного счетчика электроэнергии заключается в том, что при подключении в электрическую цепь на обмотку напряжения подается действующее номинальное напряжение. В случае подключения нагрузки к выводам электросчетчика через токовую катушку будет протекать определенная величина тока. При взаимодействии двух электромагнитных полей в алюминиевом диске начнут наводиться вихревые токи, что создаст его собственное электромагнитное поле. Механическое усилие от диска через систему шестеренок передастся счетному механизму.

Величина ЭДС, наводимая обмоткой тока и напряжения вступает во взаимодействие с собственным полем подвижного элемента, которое генерируется за счет вихревых токов. Мера данного взаимодействия и определяет скорость вращения алюминиевого диска. Чем больше сила тока, протекающего через токовую катушку, тем больше результат геометрического произведения напряжения и тока.

Рис. 3. Геометрическое вычисление мощности счетчиком электроэнергии

Результирующее значение мощности будет быстрее вращать диск, что приведет к ускорению начисления показаний счетчика электроэнергии.

Электронные счетчики электроэнергии

С развитием и совершенствованием технических средств произошла модернизация классических индукционных электросчетчиков. Изначально выпускались гибридные электронно-механические модели, но со временем электроника все более и более вытесняла подвижные части. Конструктивно современная электронная модель счетчика электроэнергии состоит из:

Рис. 4. Устройство электронного счетчика электроэнергии

• Датчика тока – измеряет величину электрического тока, протекающего через счетчик электроэнергии;
• Датчика напряжения – предназначен для измерения разности потенциалов, приложенной к зажимам счетчика;
• Электронного преобразователя – осуществляет подсчет мощности, пропускаемой через счетчик электроэнергии;
• Микроконтроллера – передает показания на дисплей и в блок памяти, может извлекать данные, обрабатывать их и передавать по каналам связи;
• Дисплея – предназначен для вывода данных опроса со счетчика электроэнергии, может переключать информацию в многотарифных моделях;
• Блока ОЗУ и ПЗУ – оперативная и долговременная память, предназначенная для хранения и обработки информации.

Принцип действия электронного счетчика электроэнергии основан на измерении силы тока и величины напряжения приложенного к подключенной нагрузке. Фиксация показаний осуществляется за счет датчиков и передается на электронный преобразователь, который рассчитывает величину мощности и преобразует единицу измеряемой величины в счетный импульс. Сигнал с преобразователя передается на микроконтроллер, который, в зависимости от установленной программы срабатывания, выдает на дисплей необходимые параметры электрической цепи. Помимо трансляции текущих показаний на дисплей, микроконтроллер записывает информацию в блок памяти, и извлекать ее в случае необходимости.

Плюсы и минусы

Однофазные электросчетчики применяются для учета электроэнергии, однако каждый вид прибора учета обладает своими преимуществами и недостатками. Поэтому по порядку рассмотрим плюсы и минусы для каждого из них.

Индукционные счетчики электроэнергии обладают такими плюсами:

• Простая конструкция и меньшая себестоимость;
• Доступная система работы, позволяющая даже неискушенному в электрике потребителю определить расход электроэнергии;
• Такие счетчики электроэнергии куда более устойчивы к скачкам напряжения и низкому качеству электрической энергии в отечественных цепях;
• Более длительный срок эксплуатации.

К существенным недостаткам индукционных моделей следует отнести их большие габариты и уязвимость перед простейшими способами хищения электроэнергии. Со временем начинают проявляться сбои в работе, часто потребители сталкиваются с явлением самохода.

Электронные счетчики электроэнергии однофазного типа характеризуются такими преимуществами:

• Меньшие габариты, в сравнении с индукционными моделями;
• Отсутствуют вращающиеся части, что увеличивает износостойкость и позволяет реже производить поверку счетчика электроэнергии;
• Могут реализовывать многотарифный учет потребляемой электроэнергии, в некоторых моделях присутствует функция дистанционного автоматического опрашивания;
• Позволяет фиксировать как активную, так и реактивную составляющую, определят максимум и минимум загрузки за сутки, неделю, месяц;
• Обладают более высоким классом точности.

К недостаткам электронных моделей следует отнести высокую стоимость, их довольно трудно отремонтировать из-за сложной схемы и необходимости последующей настройки в лабораторных условиях. Также они крайне восприимчивы к качеству электроэнергии протекающей через них.

Нюансы установки и схема подключения

Установка и последующее подключение однофазного счетчика электроэнергии не представляют особых трудностей, поэтому данную процедуру по силам выполнить самостоятельно. Но, в то же время, важно соблюдать основные правила и требования для обеспечения вашей безопасности и функциональности системы.

Важно заметить, что подключение однофазного счетчика электроэнергии должно производиться в строгом соответствии со схемой подключения. Правильность выполненной операции проверяется контролером при приеме точки учета электроэнергии:

Рис. 5. Схема подключения однофазного счетчика электроэнергии

Как видите на рисунке, зажимы 1 и 3 предназначены для подключения фазного проводника, а зажимы 4 и 6 для подсоединения нейтрального проводника. Такой принцип оговаривается инструкцией завода изготовителя, поэтому перед началом подключения однофазного электросчетчика необходимо ознакомиться с его техническими параметрами. Чтобы фазный и нейтральный проводник подключались строго к предназначенным для этого зажимам.

Также при подключении важно соблюдать следующие нюансы:

• Любая замена или установка нового счетчика электрической энергии должна согласовываться с энергоснабжающей компанией, иначе вас могут отключить с последующим наложением штрафа.
• Высота размещения счетчика электрической энергии должна составлять от 0,8 до 1,7м над уровнем пола в соответствии с п.1.5.29 ПУЭ. Желательно подбирать расположение таким образом, чтобы показания находились в зоне видимости.

Рис. 6. Высота расположения счетчика электроэнергии

• Оголенные провода внутри зажима должны исключать возможность соприкосновения жил с разным потенциалом в соответствии с п.5.4 ГОСТ 31818.11-2012.
• Согласно п.1.5.33 ПУЭ провод или кабель, подключаемый к счетчику электроэнергии должен исключать пайки и другие соединения, допускающие возможность подключения.
• В соответствии с п.5.9 ГОСТ 31818.11-2012 степень защиты от проникновения влаги и пыли для установки однофазного электросчетчика внутри помещения должна составлять не менее IP51 и не ниже IP54 для наружного расположения.

Получить еще более детальную информацию о подключении электросчетчиков вы можете в нашей статье: https://www.asutpp.ru/podklyuchenie-elektroschetchika.html

Критерии выбора

Выбор конкретной модели производится на основании индивидуальных особенностей подключения каждого потребителя. Основными критериями при выборе однофазного счетчика электроэнергии являются:

• Номинальная мощность (нагрузка) – определяет допустимую нагрузку, которую вы можете подключить. Желательно выбирать модель с 20 – 30% запасом.

Рис. 7. Номинальные параметры электросчетчика

• Место установки – в зависимости от расположения выбирается модель для наружного или внутреннего монтажа.
• Количество тарифов – для экономии денежных средств в ночное время суток можно установить двухтарифный электросчетчик. Если вы не используете мощные электроприборы, данная функция вам не понадобится.
• Температурный режим – определяет допустимый диапазон температур, в котором может работать однофазный счетчик электрической энергии.
• Способ крепления – на DIN-рейку, в кожухе на дюбель.

Рис. 8. Способ крепления электросчетчика

Нужно ли менять старый индукционный электросчетчик на новый

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.

1. Конструкция индукционного счётчика
2. Как работает индукционный счётчик
3. Плюсы и минусы приборов
4. Нужно ли менять счетчики на новые
5. Тарифная система учета
6. Снятие показаний

Конструкция индукционного счётчика

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

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. Для получения сдвига фазы магнитный поток электромагнита напряжения разложен на две части.

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.

Нужно ли менять счетчики на новые

Если у вас установлен старый индукционный счетчик, не спешите его поменять на новый. Вполне возможно, что он прослужит еще долгое время, до окончания срока службы, указанного в паспорте, а это почти 20 лет. Однако в некоторых случаях могут заставить произвести замену и вы обязаны будете приобрести новый счетчик.

Электросчетчики подлежат замене в таких случаях:

• Проводятся работы по плановому обновлению электрической сети с заменой всех счетчиков.
• Счетчик неисправен.
• Закончился срок эксплуатации прибора согласно данным техпаспорта.

В частный дом разрешено устанавливать электросчетчики с классом точности не более 2

По закону пользователь при замене необязательно должен устанавливать электронный счетчик. Если ему удобно, он может поставить любой индукционный счетчик электроэнергии, главное, чтобы точность измерений соответствовала требованиям закона: класс точности должен быть 2.0 и выше.

Оплату расходов по приобретению счетчика и его установке несет владелец, если только не производится плановая замена. В отдельных случаях права собственности на прибор требуют уточнения:

• Когда счетчик установлен в квартире, домовладельцы обязаны следить за техническим состоянием прибора, снимать показания и производить замену при необходимости. Все расходы при этом несут жильцы квартиры.
• Когда электросчетчик старого образца установлен в общем коридоре, и его используют несколько квартир, прибор является общей собственностью всех владельцев. Расходы по его замене будут нести все стороны. Если это предусмотрено договором с обслуживающей компанией, сама компания меняет счетчик за счет собранных средств.

Если нет веских причин менять счетчик электроэнергии, требования проверяющих органов по замене не законны. При этом прибор учета должен быть исправен, не просрочен.

Тарифная система учета

Самым существенным недостатком является невозможность использования нескольких тарифов для оплаты электроэнергии. Поэтому необходимость менять старый электросчетчик на новый зависит от того, как меняется расход энергии в течение суток. Если ночью значительный расход, есть смысл для перехода на более современный электронный прибор учета. Правда при этом следует учесть затраты на покупку и установку нового электронного счетчика.

Снятие показаний

Электромеханические счетчики снабжены цифровым барабаном, на котором отображается расход электроэнергии в киловаттах. Эти данные можно сдать в расчетную службу или самостоятельно производить расчеты.

В зависимости от модели на барабанном табло появляется 5 или 7 цифр, причем последняя отделена от остальных запятой и выделена цветом. При учете не надо считать десятые и сотые доли киловатт — только целые числа. Полученный расход киловатт за месяц умножают на стоимость 1 киловатта и получают сумму, которую надо заплатить за электричество.

Индукционный счетчик: определение, создание, виды и типы, технические характеристики, устройство, нюансы работы и применения

Счетчики электроэнергии являются наиболее популярным измерительным прибором из бытового спектра. Их используют в каждом доме как средство контроля расходуемого электричества. Другое дело, что техническое исполнение конструкции может быть разным. К традиционным и пока еще достаточно распространенным видам данного прибора относится электрический индукционный счетчик, который также предусматривает разные формы технико-конструкционной реализации.

Определение индукционных приборов учета

Как и все счетчики электроэнергии, индукционные модели предусматривают прохождение тока по своим проводникам с подключением чувствительных элементов замера. Они различаются пропускной мощностью, размерами, максимальной нагрузкой и т.д. Прежде всего, индукционный счетчик электроэнергии является механическим устройством, обеспеченным счетным механизмом. Опять же технически его «начинка» может иметь разное исполнение, но базовые принципы ориентируются на электромагнитный принцип работы, позволяющий фиксировать поведение вихревых токов над магнитным полем.

Техническое устройство и принцип работы прибора

Основу прибора образуют два элемента – катушки для обслуживания напряжения и тока. Первая подключается параллельно, а вторая – последовательно. Вместе они создают условия для электромагнитных потоков, в среде которых в принципе становится возможной фиксация с замером необходимых параметров сети. Непосредственно измерительные операции производятся за счет алюминиевого диска. Посредством червячной или зубчатой передачи этот элемент сопрягается со счетным устройством, приводя его в действие. В процессе работы интенсивность вращения диска будет определяться потребляемой мощностью. Современное устройство индукционного счетчика также отличается присутствием электронных элементов, которые делают возможным автоматическую регистрацию показаний, дистанционное управление отдельными параметрами учета и уменьшение размеров панели с отображением информации по расходу. Но и в этом случае основные принципы электромагнитного замера индуцирующими катушками сохраняются.

Создание счетчика

Первые электромагнитные приборы учета появились еще в конце 19-го века, когда итальянскими инженерами была открыта взаимосвязь между разными фазами полей переменного тока и магнита. В изготовлении простейших конструкций использовался сплошной ротор наподобие цилиндра и того же диска. Его приводили в движение меняющиеся электрические характеристики. Следующим этапом стала разработка полноценного винтового механизма, но пока еще без элементов контроля напряжения. Собственно, на этом этапе и были заложены принципы работы и технического устройства современного индукционного счетчика с катушками самоиндукции и вращающимся металлическим телом. В дальнейшем конструкция пополнялась тормозными электромагнитами, которые позволили расширить диапазон измерений с циклометрическим регистром. Весь 20-й век шел процесс оптимизации корпуса, что привело не только к оптимизации размеров прибора, но и к повышению надежности элементов счетного механизма. Конструкции стали более устойчивыми к температурным, влажностным и физическим воздействиям. Также повышалась и точность показаний, что особенно проявляется в приборах последних поколений с новыми функциональными возможностями и подходами к управлению.

Классификации индукционного счетчика

В первую очередь следует различать одно- и трехфазные модели. Первые относятся к бытовым измерительным приборам, предназначенным для домашнего использования. Они питаются от одной фазы и предусматривают наличие 4 клемм. Подключать такой прибор можно к общей магистральной электросети. Что касается трехфазных индукционных счетчиков, то они отличаются более высоким уровнем надежности и разделяются на группы в зависимости от условий эксплуатации. Так, существуют модели для использования в домашних условиях, на производствах и в общественных местах. Причем в бытовой сфере их обычно применяют, если организуется мощная инфраструктура энергопотребления с подключением производительного оборудования наподобие сварочных аппаратов, компрессорных станций, насосных агрегатов и т.д.

Внутри общего семейства индукционных приборов учета выделяют и уже упомянутые механические и электронные типы моделей. Механика имеет свои преимущества, связанные с незначительной энергозависимостью и конструкционной надежностью. Электроника, в свою очередь, делает возможным дифференцированный учет потребляемой энергии, что удобно при использовании электроэнергии по нескольким тарифам в зависимости от потребителя.

Технические характеристики прибора

Напряжение является основной характеристикой приборов электрического учета. Стандартный диапазон варьируется от 220 до 240 В, что соответствует возможностям однофазных моделей. В случае с трехфазными счетчиками речь может идти о 380-400 В. Учитывается в выборе индукционного прибора и максимальная нагрузка по силе тока. Номинальный показатель должен превышать величину тока, которую допускает вводный автомат. К примеру, если используется трансформатор на 25-30 А, то желательно устанавливать индукционный счетчик не менее чем на 40 А. На бытовом уровне максимальные показатели по этой характеристике редко превышают 100 А.

Для частного дома вполне можно ограничиться покупкой модели на 40-60 А. Также будет нелишним обратить внимание на класс точности. В принципе, правилами не допускается эксплуатация устройств учета с коэффициентом более 2.0. Оптимальный вариант – приобретать приборы с классом точности 1.0. Это важно не только по причине получения более корректных данных по расходуемой энергии, но и для объективного контроля работы домашней или производственной электросети.

Эксплуатация счетчика

После выбора подходящей модели подбирается место для установки прибора. Желательно, чтобы оно было защищено от физических, тепловых и электромагнитных внешних воздействий. Монтаж обычно выполняется с помощью DIN-рейки и комплектного набора метизов. Вместе с рейкой поставляется колодка с клеммами, которая может быть отдельной или встроенной. В любом случае через нее производится интеграция устройства в местную электросеть. Подключение выполняется сотрудниками энергоснабжающей организации, которые также будут периодически проверять состояние прибора.

Нюансы работы индукционных приборов учета

В процессе эксплуатации измерительных аппаратов такого типа следует иметь в виду следующие особенности рабочего процесса:

• При малых нагрузках в сети не исключено снижение точности ниже нормативного уровня, поэтому рекомендуется отслеживать параметры того же напряжения, используя стабилизатор.
• Без наличия механических средств защиты работа индукционного счетчика может быть откорректирована физически. Для фиксации подобных случаев приборы пломбируют. К слову, электронные индукционные модели счетчиков защищены от всевозможных «скруток» программно.
• Высокая ремонтопригодность. Даже в случае повреждения внутренних элементов контроля энергии остается возможность восстановления полной работоспособности за счет замены неисправных компонентов.

Будущее технологий индукционного учета электроэнергии

Несмотря на моральное устаревание принципов электромагнитного учета, производители не отказываются от данного сегмента, наделяя приборы все новым функционалом. Перспективы развития индукционного счетчика в первую очередь связаны с цифровыми средствами обработки и отправки данных. Уже сегодня появляются модели с GSM-датчиками, которые полностью избавляют пользователя от аналоговой фиксации учетной информации. Расширяется и спектр базовых функций. Этот набор пополняется возможностями регистрации частоты, напряжения и внешних микроклиматических показателей.

Заключение

Индукционное измерительное оборудование сегодня широко применяется не только в бытовой и коммерческой сферах, но и в промышленности. Причем это касается и трехфазных, и однофазных индукционных счетчиков с электронной «начинкой». Такой выбор обусловливается высокими требованиями к надежности и безотказности эксплуатируемых энергосистем. Впрочем, сохраняются и проблемы использования индукционных приборов. Негативные факторы касаются относительно низкой степени точности, чувствительности к сетевым нагрузкам и слабой защиты от хищения электроэнергии.