классификация приборов учета электроэнергии
Классификация и типы современных электросчётчиков
Расход потребляемой электроэнергии на любых объектах контролируется специальными приборами — электросчётчиками. Грамотный выбор устройства актуален для стабильной работы используемых потребителями электроприборов и экономии энергии. Правила выбора, установки и подключения счётчиков регламентируются нормативно-технической документацией. Домовладельцы обычно заключают с поставщиком электроэнергии договоры на подключение к сети. В таком документе указывается модель счётчика, это необходимо для проведения периодической поверки.
Отечественные и зарубежные производители выпускают множество различных приборов учёта потребляемого электричества, об особенностях и модификациях которых пойдёт речь в статье.
Конструкция счётчиков
Основная классификация электрических счётчиков подразделяет приборы:
Электромеханические однофазные устройства учёта электроэнергии постепенно выводятся из эксплуатации, но в постройках старого типа они встречаются довольно часто. У индукционных приборов есть преимущества перед современными электронными и гибридными образцами. Основной плюс — более доступная стоимость и простота конструкции. Бытовые стандартные электрические счётчики индукционного типа используются в однофазных переменных сетях. В конструкцию входят:
В магнитном поле двух электромагнитов находится алюминиевый диск. Счётчик работает через подсоединение с приёмниками токовой обмотки последовательно, а с приемниками напряжения — параллельно. При прохождении переменного тока по обмоткам в сердечниках создаются магнитные потоки, пронизывающие диск. Одновременно образуются вихревые токи, которые при взаимодействии с магнитными потоками заставляют диск вращаться. Частота вращения диска учитывается счётным механизмом, а цифры, что находятся на нём, фиксируют расход электроэнергии. С увеличением нагрузки вращающий момент становится больше, и диск начинает двигаться быстрее.
Принцип работы трёхфазного индукционного счётчика аналогичен, но такие приборы задействуют в трёхфазных сетях переменного тока.
Электронные счётчики получили распространение в промышленности и быту благодаря мощному развитию новейших технологий. В таком устройстве аналоговые сигналы с датчиков тока и напряжения преобразуются в цифровой импульс. Он перенаправляется на микроконтроллер. Последний фиксирует объём потребления энергии и выводит его значение на дисплей аппарата. Электронный счётчик состоит:
Работа однофазных и трёхфазных бытовых электрических счётчиков с электронным механизмом схожа, только в трёхфазных производится суммирование величин по каждой фазе. Здесь трансформатор тока подключается в разрыв фазы, а трансформатор напряжения — к фазе и нулю. Микроконтроллер управляет ОЗУ (оперативным запоминающим устройством), а также реле и информационным дисплеем. Через ОЗУ можно контролировать работу счётчика дистанционно. Электронные аппараты хранят рабочую информацию с привязкой ко времени. Показания снимаются с определённой периодичностью, в процессе выясняется:
Это даёт возможность подсчитывать расход электроэнергии по разным тарифам — в зависимости от времени суток, дней недели или сезона.
Однофазный многотарифный счётчик НЕВА МТ 114 AS E4PC 5(60) А
Однофазный однотарифный счётчик НЕВА 102 1S0 230V 5(40) A
Однофазный однотарифный счётчик НЕВА 103 1S0 230V 5(80) A
Трёхфазный многофункциональный счётчик НЕВА СТ411 541 BPIO22
Гибридные электросчётчики по учёту активной и реактивной энергии обладают электромеханической частью вычислительного устройства и информационным дисплеем цифрового типа.
Характеристики счётчиков
К основным характеристикам счётчиков электричества относятся:
На однофазных электросчётчиках указывается номинальное напряжение — 220 вольт, ток — от 5 ампер.
Напряжение и ток трёхфазных счётчиков фиксируются сочетанием цифр: первая — это число фаз, вторая — значения напряжения и тока. На счётчиках, подключаемых к четырёхпроводной сети, проставляются значения линейного и фазного напряжения, которые отделяются друг от друга косой чертой, например, 3*380/220 В.
На лицевой панели устройств прямого включения помимо величины номинального указывается значение максимального тока — 5(20) А.
Однофазный многотарифный счётчик НЕВА МТ 112 AS O 5(60) А
Однофазный многофункциональный счётчик НЕВА МТ 115 (СПОДЭС)
Однофазный многотарифный счётчик НЕВА МТ 124 AS WF1P 5(60)А
Трёхфазный многотарифный счётчик НЕВА МТ 314 0.5 AR E4BSR25
Чувствительность определяется наименьшей величиной тока при полностью активной нагрузке — когда диск вращается, не останавливаясь. Порог чувствительности для различных электросчётчиков разный, все зависит от класса точности и количества фаз (от 0,3 % для однофазных до 0,5 для трёхфазных).
Передаточное число счётчика или число оборотов его диска соответствует единице измеряемой энергии, его значение указывается на панели прибора.
Постоянная счётчика показывает то количество электроэнергии, при прохождении которой диск делает один оборот. Она определяется количеством ватт-секунд на оборот.
Индукционные и электронные
Традиционный счётчик индукционного типа:
Но у него относительно невысокий класс точности, есть склонность к погрешностям в работе. Прибор не защищён от хищения электричества, громоздок.
Производители обычно дают гарантию 4 года на точность измерений электронной моделью.
Однофазные и трёхфазные
Однофазные счётчики чаще устанавливают в жилой недвижимости, офисных зданиях, гаражах. Трёхфазные приборы — на промышленных и торговых предприятиях.
Трёхфазный электрический счётчик по точности измерений превосходит однофазный аналог. Подходит для учёта потребляемой энергии в сети на 220 и 380 вольт. В домашних условиях такие устройства эксплуатируются при использовании энергозатратных приборов: газовых котлов, водонагревательного оборудования и пр.
Однотарифные и многотарифные
Однотарифный бытовой счётчик электроэнергии регистрирует расход ресурса по одинаковому тарифу вне зависимости от времени суток. Многотарифный учёт отличается экономичностью — оплачивать потребление электроэнергии можно как по одному, так и по двум или нескольким тарифам. Выгода заключается в изменении стоимости одного киловатта в определённое время, например, ночью цена заметно снижается.
Интенсивное потребление электроэнергии (при отоплении жилища и пр.) подразумевает монтаж двухтарифного счётчика, который поспособствует минимизации затрат. Если расход энергоресурса невысок, то применять многотарифный план учёта не имеет смысла.
Как выбрать счётчик
Для обычной городской квартиры достаточно прибора с классом точности 2,0. Нерентабельно приобретать дорогие электрические счётчики с классом 1 или даже 0,5 — по сравнению с промышленными условиями в домах отсутствует быстропеременная нагрузка.
Нередко потребителей привлекает многотарифность прибора. Однако не везде это условие доступно. Плановая замена устройств осуществляется с упором на подключение их в однотарифном режиме.
Полезная опция — автоматизированный учёт энергии, но обычным гражданам она едва ли пригодится.
Рекомендуется выбирать приборы с большим гарантийным сроком, а также изделия тех компаний, у которых есть сервисный центр в вашем населённом пункте. При покупке следует обязательно проверить целостность пломб и наличие печати в паспорте устройства.
Поверка прибора
Периодически счётчики необходимо поверять, чтобы убедиться в их нормальной работоспособности и соответствии метрологическим требованиям. Сроки поверок должны указываться в паспорте прибора.
Индукционные счётчики поверяют каждые 8 лет. Сроки проверки соответствия электронных образцов варьируются от 6 до 16 лет — период обуславливается моделью прибора.
После проведения поверочной процедуры в паспорте счётчика ставится штамп с указанием даты контроля либо выписывается специальное свидетельство.
При возникновении подозрений потребителя на некорректную работу электросчётчика назначается внеочередная поверка. Также процедура производится в случае утери поверочного документа ввиду необходимости перенастройки прибора или при замене старого устройства новым.
Поверка выполняется в отделении метрологической службы или в любой аккредитованной для этих целей лаборатории. Как вариант — вызов специалиста с переносной аппаратурой на дом или на место нахождения прибора. Для этого нужно оформить заявку в организации метрологии. Документация оформляется точно так же, как при поверке в лаборатории.
Какие бывают приборы учета электроэнергии
Любой вид энергии, которая сегодня используется в быту, является платной. Это в полной мере относится и к электричеству. Поэтому приборы учета электроэнергии являются неотъемлемой частью электрической сети дома (частного или многоквартирного). Правда, что касается многоквартирных домов, то необходимо говорить о двух видах счетчиков – это тот, который устанавливается в каждой квартире, и так называемый общедомовой прибор учета электроэнергии, показывающий потребление электрического тока на все квартиры, подъезды и подвал.
Классификация приборов учета
В принципе, классифицировать счетчики электроэнергии (внутренней или наружной установки) можно по разным критериям. Вот только некоторые из них.
Две первые позиции понятны, здесь нет необходимости разъяснять, по каким критериям проводится разделение. А вот с третье надо разобраться досконально. Итак, давайте разберемся в ней и определим, какой счётчик лучше.
Индукционный прибор учета
По сути, это традиционные электромеханические счетчики. В этой конструкции используется принцип действия магнитной индукции. То есть, в неподвижной катушке, через которую проходит электрический ток, образуется магнитное поле, которое будет влиять на подвижный элемент счетного механизма. Элемент изготовлен из токопроводящего материала, который собой представляет диск. Так вот магнитное поле будет влиять на него, и под его действием диск и будет вращаться. Чем больше тока проходит через катушку (имеется в виду сила тока), тем быстрее будет вращаться сам механизм. Отсюда, в принципе, и показания счетчика, которые будут прямопропорциональны количеству оборотов диска.
Правда, необходимо отметить, что такой учет электроэнергии постепенно уходит в небытие. Потому что индукционные приборы обладают рядом серьезных недостатков. Вот только некоторые из них:
Созданные много десятков лет тому назад эти приборы учета не могут выдерживать тех нагрузок, которые присутствуют в современных домах и квартирах. Слишком много бытовой техники присутствует в наших жилищах.
Электронный счетчик
Это современная модель, которую еще называют статической. Это совершенно другая конструкция, в которой используются электронные элементы (твердотельные). Проходящий по ним электрический ток (переменный) создает на этих элементах на выходе импульсы, которые преобразуются и отражаются на дисплее. Так вот количество этих импульсов прямопропорционально активной энергии, потребляемой сетью. Если сказать проще, то приборы этого типа преобразуют аналоговые сигналы напряжения и силы тока в цифровые.
В таких счетчиках механизм учёта может быть электромеханический или электронный. Первый тип обычно применяется в регионах с холодным климатом, если щит учета электроэнергии устанавливается на улице. Конечно, оба варианта в своих конструкциях имеют и дисплей, и запоминающееся устройство.
Эти современные модели обладают рядом достоинств, которых нет у индукционных счетчиков. А именно:
Требования к приборам учета электрического тока
Какие требования сегодня предъявляются к приборам учета электроэнергии. Есть три основных показателя. О них и пойдет дальше речь.
Класс точности
Начнем с того, что класс точности – это погрешность показаний. До начала нового века всех устраивал класс 2,5. То есть, в шкаф учета электроэнергии (уличный или внутренний) устанавливался счетчик старого образца. И это было нормой. Сегодня все изменилось, и подход к точности показаний в первую очередь. Был введен новый стандарт, в котором за основу брался прибор с классом точности 2,0. Что это обозначает? У этого прибора процент неправильных показаний составляет 2%.
Вот почему сегодня повсеместно старые индукционные приборы учета заменяются новыми электронными. Хотя надо отдать должное, что последние выигрывают и по другим показателям.
Тарифность
Многотарифная система потребления электроэнергии является экономичной. Это главная составляющая данного критерия. Ведь еще совсем недавно в нашей стране пользовались однотарифной системой. В основном это касалось бытовых сетей. Конечно, в плане учета это было проще, а для энергоснабжающих организаций к тому же и выгодно.
Современные электронные приборы позволяют вести учет по временам суток и даже года. То есть, днем в процессе пикового потребления тариф выше, а ночью, когда все спят, ниже. Понятно, что тот, кто основной жизненный цикл переносит на ночь, сильно выигрывает, экономя на низком тарифе. Многие так и делают, к примеру, загружают стиральные машины на ночной период и так далее. Что от этого выигрывает энергоснабжающие предприятии? Чисто в финансовом плане выигрыша никакого, но вот в техническом достоинств много.
То есть, происходит равномерное распределение потребления тока, что влияет на равномерную работу всех электрических сетей и оборудования. Нагрузка выравнивается в течение суток. Поэтому двухтарифные счетчики сегодня очень популярны. Но их производители сегодня могут производить любые модели и программировать их под любое количество тарифов. К примеру, в некоторых регионах энергетики предлагают сниженные тарифы по выходным дням. Перепрограммировать счетчик под такую тарифную политику не проблема. Конечно, для этого придется приобрести многотарифную модель.
Необходимо отметить, что многотарифные приборы по внешнему виду, а также по способу установки, креплению и подключению, от однотарифных ничем не отличаются. Показания приборов учета снимаются также. Конечно, по стоимости они дороже, но это быстро окупается.
Межповерочный интервал
В процессе эксплуатации класс точности электросчетчика снижается за счет изнашивания деталей прибора. Поэтому наступает время, когда необходима поверка ему. То есть, проверяется погрешность показаний, а соответственно и уточняется класс точности (подтверждается или нет). Так вот промежуток времени между началом эксплуатации и требуемой проверкой называется межповерочным интервалом. Этот показатель измеряется годами и обязательно указывается в паспорте изделия. Поверка – дело обязательное, за которым строго следят представители энергоснабжающей организации.
Заключение по теме
Правила учета электрической энергии требуют установки новых электрических счетчиков. Это и понятно, конечно, поставщики тока не заинтересованы, чтобы мы все с вами экономили, ведь от этого зависит их прибыль. Но они заинтересованы также в том, чтобы мы не воровали электричество, чтобы погрешность показания была как можно меньше. Поэтому повсеместно производится замена старых приборов учета электроэнергии новыми. Это в полной мере относится к так называемому коммерческому учету электроэнергии. И хотя данный термин достаточно сложен в плане определения, что он собой представляет, ПУЭ за основу берет расчетную величину. Здесь учитываются выработанная электроэнергия и отпущенная потребителю. Именно здесь необходим точный учет, вот почему сегодня востребованы счетчики с классом точности 2,0, правила установки которых те же самые.
Счётчик электроэнергии: классификация, типы и характеристики.
Счётчик электроэнергии – это устройство, предназначенное для измерения затраченной энергии и контроля её качества. С развитием технологий передачи электрической энергии измерительные приборы также эволюционировали и приобрели ряд новых свойств и характеристик.
Классификация счётчиков электрической энергии
В основе классификации приборов учета электрической энергии заложено несколько принципов, по которым они подразделяются.
По принципу действия:
По классу точности:
По количеству применяемых тарифов:
По принципу включения в электрические сети:
По типу подключения к сети:
По типу автоматизации:
Основные технические характеристики
Для технической характеристики счетчиков используются следующие параметры:
Все старые бытовые электросчетчики имели класс точности 2,5.Сегодня используются более точные приборы с классом точности 2,0.
Широкое распространение получила двухтарифная система, позволяющая разделять учет электрознергии, расходуемой в определенное время суток.
У каждого типа и модели счетчика свой межповерочный интервал. Его длительность может быть от четырех до шестнадцати лет.
Детали счетчика со временем приходят в негодность, поэтому точность показаний снижается. При таких обстоятельствах прибор становится считаться непригодным для использования, а показатели для начислений за коммунальные услуги становятся недействительными.
Чем больший интервал обещает производитель, тем дольше прослужит электросчетчик.
Типы электросчетчиков
Индукционные приборы учета
Знакомый всем прибор с прозрачным пластиковым окошком, через которое виден вращающийся диск. Больше число оборотов диска — выше расход электроэнергии.
Индукционные электросчетчики, несмотря на свою невысокую точность, считаются весьма надежными. Их гарантийный срок службы 15 лет.
Внешний вид и принципиальная схема индукционного счетчика учета электрической энергии
Преимущества этого типа прибора:
Среди недостатков можно отметить:
Электронный счётчик электроэнергии
В таком приборе на электронных элементах под воздействием тока и напряжения создаются импульсы, число которых пропорционально количеству измеряемой энергии. Такие счетчики программируемые, оснащены жидкокристаллическим индикатором.
Основное достоинство прибора — возможность пользоваться дифференцированными тарифами при учете израсходованной энергии, так как электронный счетчик способен запоминать, какое количество электроэнергии было использовано в определенный заранее период времени. Каждый промежуток времени, соответствующий определенному тарифу, снабжен своим счетным механизмом.
Интервал между поверками у такого счетчика составляет от 4 до 16 лет.
Недостатком электронного прибора является его достаточно высокая стоимость, но она быстро компенсируется удобством в пользовании и точностью измерений.
Электродинамический счётчик электроэнергии
Электродинамический счетчик содержит неподвижную токовую обмотку в виде проволочных катушек. Если включить электроприбор, то проходящий через катушки ток создает магнитное поле. Между обмотками находится якорь из трех и более катушек. На якоре установлен коллектор с металлическими щетками. Коллектор изменяет направления тока в проводниках якоря в магнитном поле, возникшем при помощи неподвижных катушек. О показаниях прибора судят по цифрам на шкале счетчика, появляющихся в шести выстроенных в ряд прямоугольных окошках. Над ними указывается единица измерения электрической энергии. Первые пять цифр — целое число гектоватт‑часов или киловатт‑часов использованной электроэнергии, шестая цифра – дробная часть десятичного числа.
Преимущества электронных и электродинамических счетчиков:
Недостатки:
Гибридные счетчики
Гибридные счетчики имеют цифровой интерфейс и механическое вычислительное устройство. Измерительная часть может быть электронной или индукционной.
Прибор представляет из себя промежуточный вариант и используется редко.
Таким образом, имея представление о классификации электросчетчиков, об их типах и основных характеристиках и соотнеся эту информацию со своими финансовыми возможностями и потребностями можно сделать правильный выбор.
Классификация и типы счетчиков электроэнергии
Счетчики электрической энергии можно классифицировать по следующим принципам:
1. По принципу действия:
2. По классу точности счетчики:
Класс точности счетчика – это его наибольшая допустимая относительная погрешность, выраженная в процентах.
В соответствии с ГОСТ Р 52320-2005, ГОСТ Р 52321-2005, ГОСТ Р 52322-2005, ГОСТ Р 52323-2005, счетчики активной энергии должны изготавливаются классов точности 0,2S; 0,2; 0,5S; 0,5; 1,0; 2,0 счетчики реактивной энергии — классов точности 0,5; 1,0; 2,0 (ГОСТ Р 5242520-05).
3. По подключению в электрические сети:
4. По количеству измерительных элементов:
5. По принципу включения в электрические цепи:
Энергетическое обследование • Программа энергосбережения • Консультация
6. По конструкции:
7. По количеству тарифов:
8. По видам измеряемой энергии и мощности:
Активная мощность для 1-фазного счетчика, Вт: PА1ф2 = UфICosφ
Активная мощность для 3-фазного двухэлементного счетчика, включенного в 3-х проводную сеть, Вт: PА3ф3Пр = UАВIАCosφ1(UАВIА )+ UСВIСCosφ2(UСВIС)
Активная мощность для 3-фазного трехэлементного счетчика, включенного в 4-х проводную сеть, Вт: P3ф4Пр = UАIАCosφ1(UАIА) + UвIвCosφ2(UвIв) + UсIсCosφ3(UсIс)
Типы счетчиков:
Электромеханический счетчик – счетчик, в котором токи, протекающие в неподвижных катушках, взаимодействуют с токами, индуцируемыми в подвижном элементе, что приводит его в движение, при котором число оборотов пропорционально измеряемой энергии.
Однофазный электросчетчик СО-505, класс точности 2,0. Однофазный электросчетчик СО-1, класс точности 2,5.
Трехфазный электросчетчик СА3У-И670, класс точности 2,0. Электросчетчик СР4У-И673, класс точности 2,0.
Статический счетчик– счетчик, в котором ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой энергии.
На пример, однофазный электросчетчик Меркурий 201 или Меркурий 200.02, класс точности – 2,0. Или терхфазный электросчетчик Меркурий 230А, класс точности 1,0. Трехфазный электросчетчик АЛЬФА А1R, класс точности 0,5S.
Многотарифный счетчик – счетчик электрической энергии, снабженный набором счетных механизмов, каждый из которых работает в установленные интервалы времени, соответствующие различным тарифам.
Эталонный счетчик – счетчик, предназначенный для передачи размера единицы электрической энергии, специально спроектированный и используемый для получения наивысшей точности и стабильности в контролируемых условиях.
Основные понятия, термины и определения
Счетный механизм (отсчетное устройство): Часть счетчика, которая позволяет определить измеренное значение величины.
Отсчетное устройство может быть механическим, электромеханическим или электронным устройством, содержащим как запоминающее устройство, так и дисплей, которые хранят или отображают информацию.
Измерительный элемент – часть счетчика, создающая выходные сигналы, пропорциональные измеряемой энергии.
Цепь тока: Внутренние соединения счетчика и часть измерительного элемента, по которым протекает ток цепи, к которой подключен счетчик.
Цепь напряжения: Внутренние соединения счетчика, часть измерительного элемента и, в случае статических счетчиков, часть источника питания, питаемые напряжением цепи, к которой подключен счетчик.
Электросчетчик непосредственного включения (или прямого включения): Как правило 3-х фазный электросчетчик, включаемый в 4-х проводную сеть, напряжением 380/220В, без использования измерительных трансформаторов тока и напряжения.
Трансформаторный счетчик – счетчик, предназначенный для включения через измерительные трансформаторы напряжения (ТН) и тока (ТТ) с заранее заданными коэффициентами трансформации.
Показания счетчика должны соответствовать значению энергии, прошедшей через первичную цепь измерительных трансформаторов.
Основные понятия учета электроэнергии
Коммерческий учет электроэнергии – учет электроэнергии для денежного расчета за нее
Технический учет электроэнергии – учет для контроля расхода электроэнергии внутри электростанций, подстанций, предприятий, для расчета и анализа потерь электроэнергии в электрических сетях, а также для учета расхода электроэнергии на производственные нужды.
Счетчики, устанавливаемые для расчетного учета, называются расчетными счетчиками.
Счетчики, устанавливаемые для технического учета, называются счетчиками технического учета.
Счетчики, учитывающие активную электроэнергию, называются счетчиками активной энергии.
Счетчики, учитывающие реактивную электроэнергию за учетный период, называются счетчиками реактивной энергии.
Средство измерений – техническое устройство, предназначенное для измерений.
Измерительный комплекс средств учета электроэнергии – совокупность устройств одного присоединения, предназначенных для измерения и учета электроэнергии: трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, счетчики электрической энергии, линии связи.
Стартовый ток (чувствительность) – наименьшее значение тока, при котором начинается непрерывная регистрация показаний
Базовый ток – значение тока, являющееся исходным для установления требований к счетчику с непосредственным включением
Номинальный ток – значение тока, являющееся исходным для установления требований к счетчику, работающему от трансформатора
Максимальный ток – наибольшее значение тока, при котором счетчик удовлетворяет требованиям точности, установленным в стандарте ГОСТ Р 52320-2005.
Номинальное напряжение – значение напряжения, являющееся исходным при установлении требований к счетчику.
Технические требования к электросчетчикам
Общие требования:
Функциональные требования:
В «Журнале событий» должны фиксироваться время и дата наступления следующих событий:
– Счетчик должен обеспечивать работоспособность в диапазоне температур, определенными условиями эксплуатации. (-40.. +550С)
– Средняя наработка на отказ не менее 35000 часов