Бытовой счетчик электроэнергии: принцип работы и устройство, преимущества и недостатки различных типов оборудования

Одна или две системы отопления

Принцип работы индукционного счетчика – советы электрика – Electro Genius

Устройство и принцип работы электросчетчика

Учет расхода потребляемой электрической энергии на объектах любой формы собственности осуществляется с помощью электросчетчиков. Правильный выбор прибора отражается на экономии электроэнергии, что является первостепенной задачей в настоящее время. Ни один объект не будет включен к сетям энергопоставляющих компаний без установки электросчетчика.

Правила его выбора, места установки и подключения регламентируются нормативно-технической документацией, среди которых ПУЭ занимает основное место. Каждый домовладелец оформляет договор на подключение к сетям, где модель счетчика должна быть обязательно указана.

Это необходимо для того, чтобы осуществлять поверку счетчика, периодичность которой для каждой модели устанавливается предприятием-изготовителем.

Счетчик для учета электроэнергии

Классификация

О течественные и зарубежные производители выпускают огромный ассортимент электросчетчиков. Разобраться поможет классификация устройств по следующим признакам:

• принципу работы (индукционные и электронные);
• количеству фаз или классу напряжения (одно,- и трехфазные);
• способу подключения (напрямую и через измерительные трансформаторы);
• количеству тарифов (одно-, двух,- и трехтарифные);
• типу тарификатора (внешний и внутренний);
• классу точности (0,2s; 0,2; 0,5s; 0,5; 1,0; 2,0; 2,5);
• измеряемому току (базовый, стартовый и максимальный);
• типу интерфейсов (импульсный, ИК порт, RS 232, RS 485, волоконно-оптическую линию связи, CAN, PLC-модем и GSM).

Минусы дистанционных счетчиков

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

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

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

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

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

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

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

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

Устройство электрических счетчиков

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

Типовой счетчик с дистанционной передачей показаний состоит из:

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

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

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

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

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

Назначение микроконтроллера прибора учета

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

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

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

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

Система контроля электросчетчика

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

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

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

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

Система передачи данных

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

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

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

Принцип работы электросчетчика

Устройство и принцип работы индукционного однофазного старого о электросчетчика.

В зазоре между обмотки напряжения 7 магнитопроводом 8 токовой обмотки 13 и магнитопроводом 10 расположен подвижной алюминиевый диск 17, на оси. на пружинящем подпятнике и опоре. Через ведущий червяк. укрепленный на оси, и зубчатые колеса, вращение диска передается к счетному механизму. Для крепления счетного механизма к корпусу имеется отверстие. Токовая обмотка 13, включается последовательно в исследуемую цепь, состоит из небольшого числа витков, намотанных толстым проводом. Обмотка напряжения 7, включена в цепь параллельно, состоит из большего числа витков, намотанных тонким проводом. Когда к этой обмотке приложено переменное напряжение, а по токовой обмотке протекает ток, в магнитопроводах 8 и 10 появляются переменные магнитные потоки, замыкающиеся через диск. Переменные магнитные потоки, пронизывают диск, наводят в нем вихревые токи. Эти токи, взаимодействуют с соответствующими потоками, генерируют вращающий момент, действующий на подвижный диск. При помощи постоянного магнита 4, создается тормозной (противодействующий) момент. Установившаяся скорость диска наступает при равенстве вращающего и тормозного моментов. Число оборотов диска будет пропорционально израсходованной энергии или установившаяся равномерная скорость вращения будет пропорциональна мощности. Трение в механизме индукционного электросчетчика приводит к появлению погрешностей в показаниях. Особенно велико влияние сил трения при малых токах нагрузках счетчика, (погрешность достигает 12 — 15%). Для уменьшения влияния сил трения применяют специальное устройство, компенсатором трения. На рисунке это пластинка, перемещение которой, регулируют величину компенсационного момента. Этот момент пропорционален напряжению. При повышении напряжения, это момент может оказаться больше момента трения и появляется самоход назад, для устранения которого предусмотрено устройство в виде стальных крючка и пластинки (собачки). Важным параметром электросчетчиков электрической энергии переменного тока является чувствительность. Порог, под которым понимают минимальную мощность, в процентах от номинальной, при которой диск начинает безостановочно вращаться. По ГОСТу, это значение для счетчиков всех классов точности должно быть не менее 0,5 — 1,5%. Однофазные индукционные счётчики преимущественно используются в квартирной электропроводке.

Вход

Установка несущей балки с вертикальными стойками

Следующий этап работы заключается в нанесении разметки на стену дома именно в том месте, где будут установлены балки.

Далее берём саморезы большого диаметра и аккуратно крепим деревянную балку к стене

В этом деле важно не повредить целостность стены, чтобы в будущем избежать обвала навеса.

Затем монтируем треугольную систему, чтобы дополнительно усилить деревянные балки и упрочнить всю конструкцию.

Какими бывают электрические счетчики

По принципу работы счетного механизма эти устройства бывают трех типов:

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

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

Принцип работы электросчетчика

Устройство и принцип работы электрического счетчика

В этой статье мы вам расскажем устройство и принцип работы электрического счетчика, чтобы вам было проще воспринимать всю информацию, мы для вас подготовили основные схемы и изображения. С помощью них вы сможете узнать, из чего состоит электрический считчик, как он работает.

• Индукционные.
• Электронное.

Устройство индукционного счетчика

Индукционный счетчик состоит из двух основных электромагнитов, они расположены между собой под острым углом в 90 градусов напротив друг друга. В магнитном поле находиться алюминиевый диск, именно он и показывает нам расход энергии.

Чтобы включить счетчик в цепь, необходимо его токовую обмотку соединить со всеми электроприемниками последовательно. Обмотка напряжения подключается параллельно.

Во время прохождения электрического тока по обмоткам индукционного счетчика в сердечниках возникают переменные магнитные потоки, оно пронизывают алюминиевый диск и индуцируют в нем так называемые вихревые токи.

Будет интересно узнать, какой счетчик лучше поставить в доме.

Следующим образом выглядит схема устройства электрического счетчика.

Сделаем небольшую расшифровку:

1. Обмотки тока.
2. Обмотки напряжения.
3. Механизм червячный.
4. Механизм счетный.
5. Диск из алюминия.
6. Магнит, который притормаживает работу диска.

Схему выше мы с вами уже рассмотрели, теперь посмотрите, как выглядит электрический счетчик в разрезе (вживую).

Если потребляемая электроэнергия большая, тогда используются трехфазные индукционные счетчики, принцип их работы схожий с однофазным. Смотрите видео, как устроен электрический счетчик.

Устройство электронного счетчика электричества

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

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

Следующим образом выглядит схема электронного счетчика:

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

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

Статья по теме: лучшие производители электрических счетчиков.

Надежность показаний и необходимость ремонта

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

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

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

Потребители и профессиональные электрики рекомендуют несколько устройств.

Меркурий 201.8

Прочный бюджетный прибор с разрешением ЖК-экрана 7 разряда и классом точности 1. Рассчитан на сеть с напряжением 220-230 В и силой тока 5-80 А. Исправно работает в условиях жары и мороза при влажности до 90 %. Оснащен:

• модульным корпусом;
• измерительным токовым конвертером;
• винтовыми клеммами;
• светодиодной подсветкой зоны показаний.

Нева М. Т.123

Аппарат с рабочим напряжением 230 В и номинальным током 5 А. Гарантия изготовителя – 30 лет. Предназначен для измерения:

• частоты напряжения в сети;
• активной мощности электролинии;
• показателей токового напряжения и силы.

Модель имеет 1 класс точности, может устанавливаться в офисах, домах, торговых залах и квартирах.

Класс точности модели – 1. Она не подвергается климатическим, электромагнитным и механическим повреждениям. Устройство рассчитано на силу тока 5-60 А, рабочее напряжение 220-230 В. Может работать без сбоев при температуре от -45 до 70 градусов и влажности 98 %. Дополнительные возможности:

• шпунт;
• память энергонезависимого типа;
• интерфейсы связи;
• пользовательское перепрограммирование;
• вывод данных за нужный период времени;
• снятие информации без напряжения.

В память счетчика нельзя внести корректировки.

Трехфазный счетчик в электрощитке

Действующие нормативы устанавливают требование использовать при мощности потребителей от 15 до 20 кВт многофазные приборы учета. При данном показателе величина тока в цепи достигает 70 А, что недопустимо для квартир.

Трехфазная система является универсальной, поскольку обеспечивает безопасность эксплуатации бытовой техники, снижает температурную нагрузку на провод и предотвращает травматизм человека.

Основные характеристики цифровых счетчиков

На территории РФ приборы начали применять с момента приватизации энергетической отрасли и подорожания электричества. Электронные устройства обладают рядом положительных характеристик:

• точность показаний при быстрой перемене напряжения или его снижении;
• учет электроэнергии по нескольким тарифам;
• подсчет различных типов энергии с помощью одного аппарата;
• одновременно замеряется мощность, количество и качество энергоресурсов;
• хранение данных в памяти и наличие к ним пользовательского доступа;
• предотвращение несанкционированного доступа и хищения электричества;
• дистанционное снятие показаний и предварительный подсчет потерь;
• совместимость с автоматическими сервисами коммерческого учета электроэнергии.

Однофазные и трехфазные модели

Они бывают:

1. Однофазными: их используют в квартирах, отдельных домах, небольших офисах и других площадках, питающихся от сети в 3-7 кВт с напряжением 220 В. Такие приборы рассчитаны на токи в 13-32 А (1 кВт = 4,5А, соответственно, 3 кВт – это 13,5 А). При выборе прибора необходимо учесть, что на нем должны быть обозначены номинальное и максимальное значения тока, обычно это соответствует 5-40 А.
2. Трехфазными: их обычно применяют в промышленных и бытовых зданиях с большой «проходимостью» тока, а также в частных коттеджах, где ввод происходит только по трехфазной системе. Самым простым способом выбрать подходящее устройство станет обращение в соответствующие службы: они смогут помочь в выборе, назвав основные характеристики или модели.

Стоит обратить внимание, что трехфазный счетчик должен иметь внутренний тарификатор. Он осуществляет формирование графика нагрузки и отслеживает переход тарифов, отмечает перенапряжения и отсутствие тока, его работу, спад или увеличение напряжения

Это помогает в снятии показаний счетчика.

Возьмите на заметку: электронные трехфазные счетчики обычно имеют журнал событий, в которых отмечаются все изменения в «работе» тока для своевременного устранения неисправностей.

Это поможет сократить расходы в случаи поломки или установки нового.

Электронный вариант счетчика на сегодняшний день пользуется большим спросом в квартирах и домах. Благодаря расширенным возможностям он предотвращает хищения энергии и может помочь сберечь деньги владельцу жилплощади.

Возможно, Вам будет также интересна статья о счетчиках электроэнергии Нева.

Статью о двухтарифных электросчетчиках Меркурий читайте здесь.

Выбирая модель, не стоит скупиться: дешевый вариант, сделанный из непрочных материалов, прослужит намного меньше, чем более дорогой.

Смотрите видео, в котором на примере конкретной марки рассмотрены особенности электронных счетчиков электроэнергии:

Какие счетчики можно остановить пультом?

Доработка электросчетчика

Заводской счетчик электроэнергии не получится остановить при помощи пульта, обязательно требуется его предварительная доработка. Полученный в результате умный счетчик внешне выглядит как оригинальный прибор учета. Выявить несоответствие будет сложно даже после разборки корпуса.

Модели счетчиков электронного типа оснащены микропроцессорами. В этом случае учетное оборудование дорабатывается путем установки контроллера для блокировки штатной цепи.

Для переделки электросчетчика проводится ряд действий:

• снимаются пломбы и голограммы, установленные заводом-изготовителем;
• разделяются две половины крышки корпуса;
• устанавливается дополнительный контроллер;
• собирается корпус;
• восстанавливаются пломбы.

Таким образом, отключение конкретного счетчика возможно только собственным ПДУ, не влияющим на другие приборы.

Обозначение показателей цифрового счетчика

На основании данных электронного счетчика определяется несколько показаний:

• Энергозатраты за конкретный временной период. Понадобится вычесть из конечных показаний начальные. При необходимости расчетные данные умножают на коэффициент трансформации;
• Подключение бытовой техники и освещения в определенный момент. Устанавливается по загоранию/выключению светового индикатора.
• Параметры мощности, величины проходящего тока, процессы перегрузки сети и счетчика.

Цифровые приборы можно запрограммировать на дневную и ночную тарификацию. Для этого достаточно выбрать время подсчета.

Надежность показаний и необходимость ремонта

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

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

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

Немного о вкусе пищи

Как поливать

Площадь осеннего полива определяется проекцией кроны дерева на землю. Для больших деревьев она будет составлять несколько десятков квадратных метров. При этом поливать необходимо всю площадь, для того чтобы пролить все места расположения корней. Именно в проекции кроны дерева располагаются впитывающие корни.

У некоторых деревьев штамбы склонны к подгниванию, если вокруг них скапливается вода. Поэтому поливать необходимо так, чтобы вода не поступала к стволу дерева, а скапливалась рядом с ним, на расстоянии 30-50 см.

Эти кольца располагают друг от друга на расстоянии полуметра. При этом ствол дерева должен располагаться вне кольца. Первое кольцо углублений должно начинаться в 30-50 см от штамба дерева.

Что ещё учесть: при длительном поливе вода не должна попадать на ствол дерева. Излишнее размокание его коры нарушит процесс подготовки к зиме.

После полива необходимо закрыть поверхность земли мульчёй. Она сохранит влагу и предупредит промерзание почвы во время сильных морозов. В качестве мульчи используются листья деревьев, сено, солома, камыш.

Xiaomi Redmi 9A — лидер среди бюджетных смартфонов

Как утеплить земляной пол в доме своими руками

Классификация

О
течественные и зарубежные производители выпускают огромный ассортимент электросчетчиков. Разобраться поможет классификация устройств по следующим признакам:

• принципу работы (индукционные и электронные);
• количеству фаз или классу напряжения (одно,- и трехфазные);
• способу подключения (напрямую и через измерительные трансформаторы);
• количеству тарифов (одно-, двух,- и трехтарифные);
• типу тарификатора (внешний и внутренний);
• классу точности (0,2s; 0,2; 0,5s; 0,5; 1,0; 2,0; 2,5);
• измеряемому току (базовый, стартовый и максимальный);
• типу интерфейсов (импульсный, ИК порт, RS 232, RS 485, волоконно-оптическую линию связи, CAN, PLC-модем и GSM).

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.

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.

Стоит учесть: тарифный план на электроэнергию зависит от места проживания (страна, город или поселок).

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.

Возможно, Вам будет также интересна статья, разъясняющая Постановление 442 о замене электросчетчиков.

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

Прочитав эту статью, Вы узнаете, как передать показания электросчетчика через Интернет.