Счетчик электроэнергии предназначен для измерения мощности потребления контролируемым участком электросхемы и отображения ее величины в понятных для человека параметрах. Для исчисления элементной базы применяются компоненты на основе твердотельных электронных частиц, которые работают с полупроводниковыми или микропроцессорными конструкциями.

Счетчики

Назначение устройства для учета электроэнергии

Такие устройства выпускаются для измерения цепей тока, которые имеют:

  • постоянную величину;
  • синусоидальную гармоническую структуру.

Счетчики для измерения электроэнергии постоянного тока используются только в условиях крупных производственных предприятий, на которых эксплуатируется мощное промышленное оборудование, потребляющее постоянную мощность (транспорт на железных дорогах, электромобильные агрегаты и т. д.). Для бытовых целей они не предназначены. Их выпуск ограничен. Принцип действия отличается от приборов, взаимодействующих с переменным током по конструкции датчиков напряжения и тока.

Устройства

Счетчики электронного действия с переменной мощностью тока применяются для измерения электроэнергии электрических приборов. Они выпускаются, чтобы исчислять ток в однофазных системах напряжения, в цепях с тремя фазами.

Составляющие электронного счетчика

Все элементы размещены на внутренней стороне корпуса, который снабжен:

  • колодкой с клеммами, предназначенной для подключения проводов к электричеству;
  • дисплеем с панельным управлением;
  • системой управления для работы и обмена информацией с прибором;
  • трансформаторами для измерения напряжения;
  • платой из твердотельных элементов;
  • защитным каркасом.

С внешним видом и настройками самой распространенной модели электронного счетчика можно ознакомиться в сети Интернет.

Составляющие электросчетчика

Перед эксплуатацией электросчетчик проходит поверку. О его работоспособности следует судить по таким параметрам:

  1. Наличие клейма, нанесенного специалистом метрологической службы по поверке приборов. Испытание оборудования проводится на специальном стенде.
  2. Присутствие пломбы, монтированной представителем энергонадзорной службы, ответственным за правильное подсоединение счетчика к электросхеме.

При рассматривании схемы прибора, можно заметить, что на нем отсутствуют движущиеся и индукционные механизмы. Он состоит из трех токовых трансформатора, которые встроены вовнутрь системы. Они используются как датчики для просматривания каналов на плате. Такое размещение указывает на трехфазность работы устройства.

Учет электронным счетчиком электротехнических процессов

Алгоритмы внутренней работы трехфазных и однофазных элементов регулируют одни и те же физические законы. Исключение составляет трехфазное устройство, так как оно работает по принципу геометрического суммирования величин каждого проводимого канала. Поэтому принцип действия электронного прибора лучше рассматривать на примере однофазного счетчика. Для этого необходимо заручиться основными законами электротехники, взаимосвязанными с мощностью.

Учет электросчетчиком

Полная величина мощности подразделяется на составляющие:

  • активную;
  • реактивную, включает в себя индуктивную и емкостную нагрузки.

Ток, проходящий через общую однофазную сеть, одинаково распределяется по всем участкам, а снижение напряжения на каждом элементе сети зависит от величины сопротивления. Активное сопротивление способствует совпадению с вектором проходящего по направлению тока, а реактивное отклоняется в противоположном направлении. По индуктивному течению оно опережает ток по угловому краю, а на емкости распределяется по отстающему принципу.

Электронные приборы полностью отображают мощность и ее активную и реактивную величины, также можно отследить при проводки и монтаже. Для определения необходимо произвести замер тока и напряжения с векторами, подведенными к входу. В зависимости от значения углового отклонения между входящими величинами можно определить и рассчитать точную нагрузку и предоставить данные обо всех составляющих элементах.

Полная величина мощности

Различные конструкции электросчетчиков располагают определенными функциями, присущими конкретной модели прибора и могут отличаться своим назначением. Это выделяет их от индукционных прототипов, которые запускаются в результате взаимодействия электромагнитных соединений с силами индукции, что приводит к вращению тонкого диска из алюминия. Практика показывает, что такие приборы используются для измерения активной и реактивной мощностей в однофазных или трехфазных цепях. Значение полной цепи при этом вычисляется вручную.

Как измеряется мощность электронным прибором?

При изучении схемы простого электронного счетчика, можно увидеть, что замер мощности производится простыми датчиками:

  • тока, основой которого выступает обычный шунт, через который проходит цепная фаза;
  • напряжения, которое работает по распределительной схеме.

Для увеличения сигнала, полученного такими датчиками, используются электронные токовые и напряженные усилители. В результате такого преобразования происходит цифровая обработка данных в сигналы для получения необходимой величины, которая пропорциональна значению мощности потребления. После чего фильтруются оцифрованные сигналы, и выводятся на дисплей устройства:

  • индикационные и интегрированные данные;
  • полученные измерения;
  • дальнейшие преобразования.
Измерение мощности

Используемые в схеме датчики входа для электрических величин не могут обеспечить высокую точность измерения векторов тока и напряжения. Поэтому и расчет мощности может быть не точным. Эту функцию могут реализовать измерительные трансформаторы.

Описание схемы работы электронного счетчика с одной фазой

Схема прибора выглядит таким образом, что трансформатор, измеряющий ток подключен к разрыву фазы на проводе потребителя, а трансформатор напряжения одновременно подсоединен к фазе и к нулю.

Сигналы на обоих трансформаторах не нужно усиливать, они свободно перемещаются по каналам к аналого-цифровому преобразователю, который переводит их на цифровые частоты.

Последующие преобразования выполняются микроконтроллером, который управляет:

  • показателями дисплея;
  • функциями электронного реле;
  • операционной системой запоминающего устройства.
Схема работы

Передача выходного сигнала далее осуществляется через ОЗУ к информационному каналу. Примером может служить оптический порт.

Функциональность электросчетчиков

Благодаря низкой погрешности измерения мощности, которая варьируется от класса точности 0,2 S до 0,5 S, разрешается применение этих приборов для учета потребляемой электроэнергии в широкомасштабных целях. Конструкции, производимые замеры трехфазных схем, способны эксплуатировать трех или четырех проводные электрические цепи.

Счетчик электроэнергии может быть напрямую подключен к рабочему оборудованию или же подсоединяться через высоковольтные трансформаторы, предназначенные для измерения напрямую. Последний случай предусматривает автоматизированный подсчет необходимых величин с использованием первоначальных токовых значений, напряжения и мощности, вместе с активной и реактивной составляющими.

функциональность

Счетчик отображает точное направление значений мощности в разных ее направлениях и хранит эти данные во временном пространстве. Это позволяет потребителю фиксировать показатели электроэнергии с учетом ее наращивания за нужный период времени: за сутки, месяц, год и далее. Замер активных и реактивных значений мощности за определенный промежуток времени позволяет облегчить работу электрооборудования.

Удобство составляет тот факт, что ознакомиться с мгновенными показателями потребления электроэнергии, учитывая ток, напряжение и частоту каждого участка сети доступно в любое время.

Многотарифный учет электроэнергии, который предусматривает использование нескольких информационных каналов, создает условия для широкого применения приборов. Для этого продуцируются специализированные тарифы для учета киловатт в определенное время суток. Например, в эксплуатацию введены счетчики день-ночь, которые позволяют рассчитывать стоимость электроэнергии для ночного и дневного времени потребления по отдельно заданным тарифам.

Многотарифный учет

Чтобы потребителю было удобнее снимать показания на приборе измерения, в дисплей монтируется специальное меню, где производится перемещение между пунктами с использованием расположенных органов управления.

Электронные приборы для замера электроэнергии способны не только считывать данные с дисплея, но и просматривать их через удаленный сервер и осуществлять ввод дополнительных параметров или программировать их посредством оптического порта.

Как произвести защиту информации?

Для защиты информации на электросчетчике, производится его опломбировка. Этот процесс состоит из двух этапов:

  1. Первый этап предусматривает ограничение доступа к внутренней части корпуса оборудования. Это производится технической службой, осуществляющей контроль на заводе после производства электроприбора и прохождения им поверки на государственном уровне.
  2. Второй этап пломбировки исключает доступ ко всем внутренностям прибора. Его проводит энергоснабжающая организация или энергонадзор.

Все манипуляции, проводимые со счетчиком, приводят к срабатыванию сигнализации и отображаются в журнале событий с точной датой и временем произошедшего события. Также прибор защищен паролем, что ограничивает доступ пользователей к информации, которая хранится в памяти устройства.

Защита информации

При переходе на нулевой уровень открывается доступ к прибору, что позволяет пользоваться данными в любых режимах с синхронизацией времени и корректировкой показаний.

Доступ к паролю первого уровня доступен только специалистам по монтажу или эксплуатации электрооборудования. Это необходимо для настройки устройства и записи данных, которые в дальнейшем не отобразятся на коммерческих характеристиках.

Пароль второго уровня открыт для доступа работникам энергонадзорной службы на приборе учета, который прошел подготовку и готов к эксплуатации.

Доступ к третьему уровню пароля имеют работники энергокомпании, которые осуществляют снятие и установку крышки на устройстве для монтажа клеммных зажимов и проведению настройки счетчика с целью его дальнейшей работы.

Защита счетчика

Четвертый уровень позволяет установить аппаратные ключи к плате и удалить все ранее установленные пломбы, усовершенствовать конфигурацию в калибровочных коэффициентах или заменить их.

Стоит отметить, что перечень преимуществ, которыми обладает электросчетчик для измерения электроэнергии, очень велик. Он не только помогает потребителям электроэнергии вести учет используемой мощности, напряжения и тока, но и позволяет экономить электроэнергию, благодаря многозонным тарифам.

Пожалуйста, оцените это