Что такое электронный счетчик электроэнергии: 10 преимуществ

Электронные приборы учета

Рассмотрение этих достаточно сложных и сравнительно дорогих устройств начнем с изучения принципа работы электронного счетчика, для понимания которого необходимо ознакомиться со всеми его функциональными узлами. Их взаимодействие и порядок формирования итоговых показаний лучше всего иллюстрирует приводимая ниже блок-схема.


Блок-схема электронного прибора

Из неё следует, что в состав электронного устройства входят следующие модули:

  • Входные трансформаторы напряжения и тока;
  • Преобразователь аналоговых уровней;
  • Микроконтроллер и ОЗУ;
  • Дисплей, индицирующий показания счетчика, учитывающего электрическую энергию (точнее её расход).

При появлении на входе преобразователя аналоговых входных сигналов U и I на выходе они трансформируются в цифровой код, который поступает затем в микроконтроллер. После дополнительной обработки и подсчёта импульсы выдаются на дисплей, на котором и индицируется точное показание потребленной электроэнергии.

Необходимо отметить! Микроконтроллер работает по заранее введённой программе, учитывающей время суток и длительность интервалов учета электроэнергии по заданному тарифу. В зависимости от текущего времени, осуществляется её подсчёт и вывод на дисплей соответствующего показания.

Предлагаем ознакомиться Юкка садовая и нитчатая на даче — когда цветет

Так реализуется принцип работы однофазного счетчика по заданному тарифу.

Обратите внимание! Для трехфазных электронных приборов учета схема подсчета расходуемой энергии аналогична (он осуществляется по несколько изменённой программе). В этом случае по итогам оценки каждой из фаз в интеграторе осуществляется суммирование соответствующих сигналов, а на индикатор поступает результирующий код

Помимо перечисленных составных частей, в корпусе электронного прибора имеются специальные клеммные колодки, к которым подводятся и от которых отводятся учитываемые счетчиком токи

В этом случае по итогам оценки каждой из фаз в интеграторе осуществляется суммирование соответствующих сигналов, а на индикатор поступает результирующий код. Помимо перечисленных составных частей, в корпусе электронного прибора имеются специальные клеммные колодки, к которым подводятся и от которых отводятся учитываемые счетчиком токи.

При этом различают несколько вариантов счетчиков.

Как снять показания с электронных счетчиков

Электронные приборы учета получили распространение в последние годы. Ими повсеместно заменяют счетчики, поверочный интервал которых закончился. Табло у таких устройств электронное, как на калькуляторе. Для удобства потребителей производители часто оформляют доли кВт более мелким шрифтом и обязательно отделяют точкой или запятой.

Правила снятия показаний такие же, как и с индукционных моделей — не учитываются две последние цифры, стоящие после запятой, и нули слева. Но есть и кардинальные отличия электронных счетчиков, потому что они способны посчитать количество расходуемой электроэнергии по времени суток — зонам. Это многотарифные приборы учета, и снятие показаний с них имеет свои особенности.

Многотарифный прибор учета «Меркурий 200»

В разное время суток ресурсоснабжающая компания устанавливает дифференциальные тарифы. Многотарифные приборы подсчитывают расход энергии в каждый период времени, определенный тарифной зоной. С таких счетчиков показания списывают по каждой зоне, пользуясь функциями устройства:

  • в автоматическом режиме на экране в течение нескольких секунд загорается значение потребленной энергии в киловаттах в час по каждой зоне;
  • в ручном режиме — нажимая кнопку «Ввод», потребитель сам перебирает показания по зонам. Переключение с тарифа на тариф происходит при каждом нажатии кнопки.

Сначала высвечивается время, потом дата, затем показания по каждому тарифу. Название тарифной зоны отображается на табло слева вверху. В зависимости от модели появляется от двух до четырех зон: Т1, Т2, Т3 или Т4. После перебора всех значений табло отображает общее потребление электроэнергии.

Счетчики, поставляемые АО «Электротехнические заводы «Энергомера»

Принцип получения данных с приборов, выпускаемых компанией «Энергомера», такой же, как и в случае с «Меркурием». Производитель предлагает двухтарифные аппараты «день — ночь» или многотарифные. В зависимости от модели, на лицевой панели присутствует две или три кнопки. Перелистывание значений выполняется кнопкой ПРСМ, что означает «просмотр». В остальном алгоритм снятия показаний такой же. Оплата считается по полным кВт•ч, поэтому цифры после точки не учитываются и, соответственно, не переписываются.

Счетчик электроэнергии «Микрон»

Нижегородское НПО им. Фрунзе поставляет на рынок многотарифные счетчики «Микрон». Для удобства потребителей разработчики снабдили прибор всего одной кнопкой переключения показаний и заранее обозначили на нижней границе экрана тарифные зоны от Т1 до Т4, а слева от них еще один символ — R+.

Показания будут загораться на индикаторе по каждой из зон по очереди. На номер зоны будет указывать галочка. Такая же галочка отобразиться над символом R+ — это значит, что уже можно переписать цифры. Чтобы увидеть следующее тарифное значение, нажимаем кнопку и ждем, пока снова появятся две галочки. «Меркурий» отображает значения в целых кВт в час и долях с двумя цифрами после точки. Зафиксировать необходимо только числа до точки.

Счетчики Saiman

Еще один популярный ПУ разработало ТОО «Корпорация Сайман». Потребителям предлагается установить в квартирах простые устройства под маркой Saiman. Все показания расхода электроэнергии в этих счетчиках высвечиваются автоматически, и для перелистывания экранов не предусмотрено никаких кнопок. Дисплей отображает информацию в следующей последовательности:

  • текущая дата гггг.мм.дд;
  • время суток чч.мм.сс;
  • номер прибора учета;
  • передаточное число (imp/kW•h), для однофазных 1 600;
  • показания расхода энергии:
    • только TOTAL, если ПУ однотарифный;
    • поочередно Т1, Т2, TOTAL (общая сумма), если ПУ типа день/ночь, или двухтарифный.

Записывается только целая часть числа, цифры после запятой приводятся информационно.

Принцип работы электронного счетчика электроэнергии

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

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

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

Данные приборы способны автоматически определять тот или иной тариф.

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

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

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

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

Срок службы электросчетчика, когда нужно менять

Класс точности электросчетчика

Как снимать показания электросчетчика

Установка электросчетчика в квартире

Как самостоятельно проверить электросчетчик

И все-таки оно нагревается!

Принцип действия электронного счетчика основан на использовании второго, скорее побочного действия электромагнитной индукции – нагревании проводников. Температурные датчики – это могут быть термопары или терморезисторы, преобразуют тепло в электрический сигнал, который играет роль управляющего воздействия.

Подавляющее большинство электронных счетных устройств строятся на микросхемах серий МРС 3905, 3906 или 3909. Принципиально они состоят из трех модулей:

  1. Двух операционных усилителей (аналог катушек тока и напряжения).
  2. Генератора незатухающих колебаний, имеющего собственный блок питания и подключенного к одной из фаз.
  3. Счетчика импульсов.

Операционные усилители работают в паре с термодатчиками и подают электрический управляющий сигнал на генератор незатухающих колебаний, частота которых меняется в зависимости от его величины.

Если показания электросчетчика выводятся на жидкокристаллический дисплей, то количество импульсов за единицу времени учитывается отдельной микросхемой, преобразующей его в кодовый сигнал. При использовании механических редукторов импульсы поступают непосредственно на шаговый двигатель. Чем выше частота их следования, тем быстрее он вращается.

В трехфазных приборах электрического учета таких управляющих микросхем три, а в однофазных – одна.

Что важно знать при выборе счётчика

Как работает

Индукционные модели, знакомые еще с детства, имеют вид черной коробочки с вращающимися цифрами. В их конструкции — электротоковая бабина и электронапряженная катушка. Первая катушка имеет напряжение, равное токовой силе, а вторая — напряжению сети. Магнитноэлектрическое поле «активирует» минидиск из алюминия. Сам диск запускается от зубчатой передачи. Вкратце — магнитное поле от катушек воздействует на «проводную» сердцевину. Чем больше потребляемая мощность, тем быстрее вращается ось. Однофазный электромеханический индукционный счетчик прост в работе, доступен и ему не страшны перепады напряжения.

Обратите внимание! С электромеханического индукционного счетчика можно «воровать» электроэнергию, сам по себе он менее точен, нежели электрический и не способен контролировать несколько видов электроэнергии. Усовершенствованный аналог — электронный прибор

Его устройство: ток и напряжение воздействуют на электронные составляющие, что приводит к образованию импульсов, которые и «считываются» как затраченная энергия. Вкратце — напряжение и аналоговые входные сигналы тока преобразуются в счетный импульс

Усовершенствованный аналог — электронный прибор. Его устройство: ток и напряжение воздействуют на электронные составляющие, что приводит к образованию импульсов, которые и «считываются» как затраченная энергия. Вкратце — напряжение и аналоговые входные сигналы тока преобразуются в счетный импульс.

Дополнительная информация! Электронные модели учета не терпят перепадов напряжения.

Устройство

Лучшие трехфазные счетчики электроэнергии

Такие модели устанавливают в зданиях с высоким потреблением электричества: в заводских цехах, на предприятиях и промышленных объектах.

Трехфазные счетчики имеют сложное устройство, отличаются высокой мощностью и точностью измерения расхода энергии в сетях напряжением 380 вольт.

Матрица NP 73E.1-11-1

Прибор способен вести учет как активной, так и реактивной энергии в двух направлениях, а также отслеживать качество поставляемого электричества. Возможность дистанционного контроля облегчает считывание данных и конфигурацию прибора.

Благодаря функции защитного отключения обеспечивается безопасность потребителей при скачках тока и напряжения, других аварийных ситуациях.

Журнал учета ведет статистику не только сохраненных показаний, но и внеплановых отключений, и может вместить до 10000 записей.

Достоинства:

  • широкий набор функций;
  • емкая память;
  • датчики внешнего воздействия;
  • шифрование передаваемой информации.

Недостатки:

высокая стоимость.

Матрица NP 73E.1-11-1 используется в трехфазных цепях переменного тока. Его стоит установить в загородном доме или мастерской.

Стабильная работа при температуре до -40 °C позволяет произвести монтаж прибора как внутри помещения, так и на улице.

Ленэлектро 3.D1 1,0.A

Особенностями модели являются наличие журнала учета и возможность контроля большого числа показателей. К ним относятся такие параметры сети, как значение тока, напряжения, пофазной мощности и частоты.

Класс точности устройства составляет 2,0. Он отображает действующий тариф, текущие параметры сети, ошибки подключения, количество учтенной энергии. Архивная функция прибора обеспечивает хранение полученных данных в течение 36 месяцев.

Достоинства:

  • учетный журнал;
  • информативный дисплей;
  • точность показаний;
  • доступная цена.

Недостатки:

сложность первичной настройки.

Ленэлектро 3.D1 1,0.A — надежный и точный счетчик. Его стоит приобрести как для частного использования, так и для установки в промышленных зданиях с многотарифной системой учета электричества.

ЛЭМЗ ЦЭ2727У

Особенностями модели являются устойчивость к механическому, климатическому и электромагнитному воздействию, а также удобство использования. Максимальный допустимый ток составляет 100 А.

Широкие возможности предлагает программное обеспечение счетчика. Оно не только выполняет функцию учета показателей, но и управляет режимами работы устройства, а также отвечает за хранение и передачу данных через цифровые интерфейсы.

Достоинства:

  • поддержка до 8 тарифов;
  • предохранитель от хищения электричества;
  • высокий класс защиты;
  • долгий срок эксплуатации.

Недостатки:

сложность настройки тарифов.

ЛЭМЗ ЦЭ2727У станет прекрасным приобретением для установки в зданиях с трехфазной многотарифной сетью. Счетчик устойчив к скачкам напряжения и высокой нагрузке, поэтому подойдет для использования в заводских цехах и на крупных предприятиях.

Требования к установке

Уличный электросчетчик должен быть защищен от пыли и влаги

Перед тем как устанавливать счетчик учета электроэнергии потребуется определиться со следующими моментами:

  • где лучше его установить: в прихожей, в общем коридоре или на улице (последний вариант подходит лишь для частного дома);
  • как подобрать конкретное место по высоте и удаленности от других коммуникаций;
  • какие щитки, шкафы или ниши подойдут для его размещения.

Только после решения этих вопросов установка счетчика электроэнергии в квартире может быть проведена без нарушений правил.

В помещении или на улице

Перед монтажом электросчетчика необходимо определиться с тем, где удобнее будет снимать с него данные по расходу и где он будет надежно защищен от непогоды. Особенно критичен этот вопрос для частных домов, не оснащенных системами автоматизированного учета показаний.

В этих условиях принято выносить электросчетчики на улицу, что позволяет учетчикам иметь доступ к ним в отсутствии хозяев. Установка эл счетчиков в квартирах имеет свои преимущества и недостатки. В многоквартирном доме, в частности, владельцу удобнее следить за прибором, если он находится в прихожей. С другой стороны в этом случае он несет полную ответственность за его состояние.

Выбор места и способа крепления

Домашний счетчик лучше устанавливать у входной двери

Соблюдение правил установки электросчетчиков в первую очередь сводится к выбору места, в котором его можно устанавливать. При этом исходят из следующих соображений:

  • прибор лучше всего разместить в прихожей у входной двери, где учетчику будет удобно снимать показания или контролировать состояние прибора;
  • при наружном размещении он монтируется на стене, в общем с соседней квартирой коридоре справа или слева от входной двери;
  • в случае размещения электроприбора на улице в частном строении место для него выбирается с учетом удобства снятия показаний, при этом сам он основательно утепляется.

Основание, на которое крепится счетчик, должно быть достаточно прочным и ровным. При выборе способа его фиксации исходят из особенностей места. В типовых шкафах он монтируется на стандартную дин рейку, а на щитах и в закрытых нишах – посредством дюбелей. Допустимое отклонение от вертикали – не более 1-го градуса.

Высота установки

Этот показатель рассчитывается на основании требований ПУЭ, в которых приводятся следующие данные для размещения:

  • монтаж на уровне расположения шкафа, в который устанавливается учетный прибор;
  • в открытых местах (в нишах или на щите) место под счетчик размечается на удалении 0,8-1,7 метра от пола;
  • в помещениях с низкими потолками допускается выбирать этот показатель ниже 0,8, но не менее 0,4 метра.

В каждом частном случае выбор высоты установки счетчика зависит от конкретных условий в месте его монтажа.

Габаритные размеры шкафов, ниш, щитков

В положениях действующих норм и правил требования к размерам ниш и шкафов, в которых монтируется учетный прибор, специально не оговариваются. Единственный случай, когда монтаж считается неправильным – отсутствие достаточных по ширине промежутков у стенок шкафа, позволяющих свободно подводить соединительные провода.

Какой выбрать

На данный момент на рынке электротехники в странах СНГ распространенной моделью является счетчик электроэнергии марки Меркурий и Энергомера. Устройства Меркурий производятся, как для однофазной электрической сети, так и для трехфазной. Разнообразие моделей с различными модификациями и мощностью позволяет подобрать прибор для любого потребителя.

Счетчик Меркурий изготавливается в Российской Федерации (г. Москва). Занимает лидирующие позиции на рынке сбыта электротехнического оборудования. Благодаря своей надежности и ассортименту счетчики Меркурий стали использоваться не только в жилых помещениях, но и в промышленных зданиях, общественных местах. Имеет выгодную цену, в отличие от аналогичных образцов других производителей. Все приборы Меркурия соответствуют ГОСТ стандартам.

  • модели Меркурий производятся одно- двухтарифные. Средний срок службы приборов около 25 лет, гарантия выдается на 3 года;
  • модель Меркурий-230 предназначена для трехфазной сети коммерческого или технического учета;
  • модель Меркурий-201 подключается к однофазной электрической линии, имеет более простую конструкцию.

Устанавливаются считывающие устройства Меркурий на DIN-рейку с автоматическими выключателями, занимая 6 модулей. Энергомера – считывающие устройства, которые также выпускаются в различных моделях для соответствующих целей. Для трехфазной сети используют Энергомера марки CE300. Чтобы правильно выбрать считывающий прибор, нужно точно знать, какими характеристиками он должен обладать или посоветоваться со специалистом.

Видео

Меры безопасности

Чтобы обеспечивалась безопасная эксплуатация и ремонтные работы электрических счетчиков, принято монтировать специальные предохранительные устройства, которые делают возможным отключение прибора от сети.

Такие коммутаторы прикрепляют до места нахождения электросчетчика. Расстояние должно быть не более десяти метров.

Существует практика не особого одобрения представителями энергетических служб установки таких предохранителей. Поэтому, чтобы не было подозрений в воровстве электрической энергии, будет целесообразным опломбировать их, как и электрический счетчик.

Советы специалистов

Перед началом работы, получаем разрешение на выполнение работ по монтажу. Надежно закрепляйте прибор и электрический щит. Приобретая провода, следует учитывать сечение подающего провода. Для проведения работ, лучший материал сердечника – медь. Следить за правильной разводкой проводов при монтаже.

По окончании работ, обязательно провести прием и опломбирование прибора учета. До этого момента, берется оплата за каждого члена семьи. А это накладно. Самое главное правило, отключить электроэнергию, на все время работы. Не проводить любые работы под напряжением.

Пускай в Вашем доме всегда будет светло и радостно.

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.

На основании данных электронного счетчика определяется несколько показаний:

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

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

Как работает 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.

Как снять показания счетчика электроэнергии Энергомера СЕ 101, СЕ 102, ЦЭ6803В?

У электронных устройств моделей Энергомера процедура получения показаний довольно проста и не требует никаких нажатий управляющих клавиш, собственно на некоторых модификациях они вообще отсутствуют.

Лицевая панель счетчика СЕ 102

Каждые 10-15 секунд на табло циклически отображаются данные временных зон от Т1-Т2 или Т1-Т3 (в зависимости от модификации прибора) и их суммарное значение. При этом в верхней части экрана отображается наименование тарифа (Т1-Т3 и Т – общей суммы) и, собственно, показания в виде числа с двумя знаками после запятой.

Лицевая панель счетчика ЦЭ6803В тип корпуса P32 (под din-рейку)

Возможность просмотра показаний за прошлый период не предусмотрена.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий