Счетчики электроэнергии — принцип действия

Счетчик электрической энергии применяется для подсчета использованного количества электроэнергии в быту, на предприятиях, а также для измерения выработанной энергии.

Киловатт-час (кВт·ч) – это единица измерения внесистемная и характеризует выполненную работу. Один киловатт-час равен количеству энергии, которая используется потребителем за один час времени. Можно расписать в следующем виде:

1кВт·час=1кВт·1час=1000Вт·3600с=3,6 МДж

Для лучшего понимания работы электрического счетчика приведем пример:

Если электрочайник мощностью 2кВт будет работать 10 минут, то счетчик электрической энергии намотает:

2кВт·(1/6)ч=0,33 кВт·ч

По конструкции счетчики электрической энергии разделяют:

1) Индукционный счетчик (электромеханический) – электрический измерительный прибор, в котором неподвижные катушки (подсоединены последовательно и параллельно нагрузке)  создают вращающее магнитное поле, которое приводит в движение токопроводящий диск.

Диск обычно изготовляется из алюминия или латуни, количество его оборотов пропорционально показанию электрического счетчика. Вращения диска передаются на счетный механизм.

Угол сдвига между потоком напряжения и тока должен быть равен 90 электрических градусов, в противном случае индукционный электрический счетчик будет производить неправильные измерения, с большой погрешностью. Для регулировки угла в счетчиках применяют специальные шунты.

Принцип работы такого счетчика аналогичен принципу работы асинхронного двигателя, соответственно, он может вращаться как в одну сторону, так и в другую, необходимо только сменить направление тока в одной из его обмоток.

Электрические счетчики — это единственные индукционные измерительные приборы, которые поступили в массовое производство и эксплуатацию.

2) Электронный счетчик – состоит из электроники, в нем ток и напряжение действуют на твердотельные элементы, последними создаются импульсы, которые счетное устройство воспринимает. Количество этих импульсов прямо пропорционально количеству энергии, которая проходит через прибор за единицу времени.

3) Гибридный (смешанный) используется редко, основан на работе двух вышеупомянутых приборов. В основном это индукционный электрический счетчик с электронным дисплеем. Наличие электромеханической связи оставляет в нем ряд недостатков.

Электрические счетчики, в зависимости от их назначения, могут измерять активную, реактивную мощности, которые являются составляющими полной мощности.

Индукционные счетчики, которые у большинства из нас установлены дома, измеряют активную мощность.

Недостатки индукционных счетчиков:

  1. большая ошибка измерений, в основном в пределах 2%;
  2. требуются частые поверки прибора;
  3. отсутствие дистанционного снятия показаний;
  4. слабая защита от хищения электрической энергии;
  5. отсутствие возможности многотарифности.

Из-за наличия столь весомых недостатков индукционные счетчики вытесняются электронными, которые имеют следующие преимущества:

  • наличие многотарифности (фиксация показаний счетчика в разных временных отрезках; так, например, ночью цена на электроэнергию значительно меньше);
  • высокий класс точности;
  • возможность измерения как активной, так и реактивной мощности;
  • наличие дистанционного снятия показаний;
  • улучшенная защита от краж энергии.

Каждый электронный счетчик ведет подсчет электроэнергии по своему алгоритму, резкие скачки тока, перепады напряжений — все это может повлиять на качество снятия показаний.

На предприятиях уже давно введен многотарифный подсчет электроэнергии. Ведь в зависимости от времени суток цена на электричество очень сильно меняется, то есть используя многотарифные электрические счетчики, — предприятия экономят. Учет энергии в квартирах и домах также может вестись по 2-3 тарифам, электронные многотарифные счетчики становятся все более популярными.

Предприятия также оплачивают реактивную энергию, и в целях экономии, стараются производить ее компенсацию. Компенсаторы реактивной энергии часто применяются и имеют большое разнообразие.

 

Принцип работы индукционного счетчика

Рисунок 1 – Принцип работы электронного электрического счетчика

Комментировать

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *