Электросчетчик в схеме

Преимущества электронного счетчика

У электронного счетчика достаточно много преимуществ. Именно по этому все больше людей заменяют им свои старые приборы измерения электроэнергии. Такие устройства повышают точность показаний и упрощают их снятие.

Схема подключения электронного доступна всем. Ее множено найти в специализированной литературе. Однако лучше доверить установку счетчика работнику электрослужб. В этом случае за все неточности установке будут отвечать электрические инстанции.

Список достоинств электронных счетчиков электричества действительно велик. Давайте ознакомимся с ним подробнее.

Достоинства электронного электросчетчика:

Время от времени электрический счетчик нужно сдавать, чтобы проверили его работоспособность

Использование электронных счетчиков, прежде всего, выгодно для коммунальных служб. Однако и для жильцов современных квартир некоторые их свойства будут очень полезны.

Схемы, принцип работы, виды электросчетчиков

Уютная и комфортная жизнь ныне означает не только полный холодильник или погреб продуктов, но еще тепло среды обитания, ее освещение, наличие доступной воды и удобство использования элементарных вещей. К примеру, разведение огня в целях приготовления пищи. Все названое, на текущий момент обеспечивается энергоносителями — горячей водой в батареях, электричеством, газовым топливом в колонках и плитах.

Добыча названых элементов и доставка их конечному потребителю, в жизни обывателя возлагается на сторонние организации. Последнее автоматически назначает цену энергоносителю, связанную непосредственно с обслуживанием транспортной структуры и не конечной стоимостью изначального получения ресурса.

Решение вопроса о затраченном количестве того или иного элемента обеспечения, возлагается на различные счетчики, которые в зависимости от объема потребления электричества, тепла, воды или газа, производят учет расхода. Впоследствии названая информация становится основой предъявляемых счетов конечному потребителю.

В теле статьи будет рассмотрен принцип работы электросчетчика, как наиболее распространенного прибора учета. Он используется практически во всем жизненном пространстве человека, определяя затраченную энергию бытовыми приборами, освещением или промышленным оборудованием.

Подключение прибора учета электроэнергии

Схема монтажа в существующую энергосеть, непосредственно указана на корпусе устройства или его документации. Она различна для сетей 220 В и 380 В (соответственно — одной или трех фаз). В общем виде электросчетчик, вне зависимости от его вида (электронный или индукционный), — в том случае, если он предназначен для работы на одной фазе — подключается по следующей схеме:

Монтаж трехфазного счетчика электроэнергии, выполняется немного иначе:

Последовательность контактов разных моделей может отличаться.

Кроме того, есть частные случаи, когда электросчетчик соединяется с линией не напрямую, а через трансформаторы тока:

После установки прибора учета, (если конечно она не производится в интересах личной информативности) нужно обратиться к обслуживающему персоналу поставляющей электроэнергию организации. Последний выполнит проверку правильности соединения, снимет начальные показания прибора и зафиксирует его заводские данные. После проводится обязательное пломбирование устройства учета, с целью предотвращения последующего внесения изменений в схему подключения.

Схемы включения однофазных прямоточных электросчётчиков

Включение однофазных электросчётчиков с трансформаторами тока применяется крайне редко. Счётчиков для таких присоединений тоже очень мало. Из отечественных производителей выпускает их только Нижегородский завод имени Фрунзе – «локомотивный» прибор учёта.

Поэтому рассматриваются только схемы включения однофазных прямоточных электросчётчиков.

Наиболее распространенные схемы включения однофазных электросчётчик

Клеммная (силовая, контактная) колодка (коробка, панель, плата) большинства однофазных счётчиков содержит четыре силовых клеммы. Каждая силовая клемма (контакт) имеет два комплекта зажимов, нижний и верхний. Между началами обмоток тока и напряжения имеется внутренняя перемычка. У таких счётчиков следует подавать:

Назовём такую схему типовой. В ней назначения контактов кратко:

В некоторых приборах для нулевого провода имеется только одна клемма.

В технической документации по 1-фазным счётчикам встречаются аналоги обозначений:

К счётчикам с типовой схемой присоединения и идущей подряд нумерацией силовых клемм слева-направо 1, 2, 3, 4 относятся счётчики производства:

Здесь фазные провода от сети Фг и на нагрузку Фн присоединяются к клеммам 1 и 2, соответственно. Нейтральные провода от сети 0г и на нагрузку 0н – к клеммам 3 и 4, соответственно (рис 1).

Рис. 1. Типовая схема включения большинства однофазных счётчиков

Типовая схема при нестандартной нумерации клемм счётчика Меркурий-200

Рис. 2. Схема включения счётчика производства Инкотекс типа Меркурий-200.02

Типовая схема при нестандартной нумерации клемм счётчиков типа СЕ-102М и СЕ-208

Нумерация клемм 1, 3, 4, 6 (изготовитель Энергомера обычно изображает только клеммную панель). Фазные провода от сети Фг и на нагрузку Фн присоединяются к клеммам 1 и 3, соответственно. Нейтральные провода от сети 0г и на нагрузку 0н – к клеммам 4 и 6, соответственно, между последними установлена внутренняя перемычка (рис 3).

Рис. 3. Схемы включения счётчиков производства Энергомера типов СЕ-102М и СЕ-208

Схема счётчиков СЭБ-2А. 07 с токовым шунтом, СЭБ-2А. 08 и СЭО-1

Силовые клеммы 1, 3, 4. Фазные провода от сети и на нагрузку присоединяются к клеммам 1 и 3, соответственно. Нулевые провода (от сети и к нагрузке) присоединяются к одному и тому же контакту 4. Эту схему можно тоже отнести к разновидности типовой – с одной клеммой для присоединения двух проводов нейтрали и нестандартной нумерацией клемм (рис 4).

Рис. 4. Схемы включения счётчиков производства НЗИФ типов СЭБ-2А.07 с токовым шунтом, СЭБ-2А.08 и СЭО-1.15

Нетиповые схемы включения однофазных электросчётчиков

Реле управления нагрузкой имеется только у прибора СЭБ-1ТМ.02М, у двух других — отсутствует.

Силовые клеммы 1, 2, 3, 4. Между клеммами 1 и 2, а также между парой 4 устанавливаются внешние перемычки. Фазные провода от сети и на нагрузку присоединены к клеммам 1(2) и 3, соответственно. Нулевые провода от сети и на нагрузку – к клеммам 4 (рис 5).

Рис. 5. Схемы включения счётчиков производства НЗИФ типов СЭБ-1ТМ.02М внутренней установки, СЭБ-2.А.05 и СЭБ-2А.07 с токовым трансформатором

Как видно из двух последних примеров (рис. 4 и 5) для однотипных счётчиков СЭБ-2А.07 и контактные панели, и схемы присоединения различны. Они зависят от исполнения датчиков тока – шунт или трансформатор.

Схемы счётчиков типа СЕ-101, СЕ-102

На клемму 2 ничего не подаётся. У счётчика СЕ-102 с типом корпуса R8 исполнения «OKPQZ» эта клемма вовсе отсутствует, см. пример на рис. 7. Между парой контактов справа, 4-5(6), установлена внутренняя перемычка. Фазные провода от сети и на нагрузку присоединены к клеммам 1 и 3, соответственно. Нулевые провода от сети и на нагрузку – к клеммам 4 и 5 (6), соответственно (рис 6).

Рис. 6. Схемы включения счётчиков производства Энергомера типов СЕ-101 и СЕ-102

Схемы счётчиков типа СЕ-102 с типом корпуса R8 исполнения «OKPQZ»

Клемма 2 отсутствует. Фазный провода от сети присоединён к клемме 1. Нейтральные провода от сети и на нагрузку – к клеммам 4 и 5. Клеммы 6 и 8, 9 и 11 попарно соединены и к ним подключено реле управления нагрузкой. Между контактами 3 и 6 установлена внешняя перемычка. От контакта 8 фаза подаётся к неотключаемой нагрузке, от контакта 11  – к отключаемой  (рис 7).

Рис. 7. Схема включения счётчиков производства Энергомера типа СЕ-102 с корпусом R8 исполнения «OKPQZ»

Схемы счётчиков типа СЕ-201

Счётчик СЕ 201.1 учитывает энергию по каналу фазного провода и снабжён одним датчиком тока. Прибор СЕ 201 – двумя датчиками и учитывает энергию по тому из двух каналов, в котором ток больше.

У счётчиков обеих разновидностей фазные провода от генератора Фг и на нагрузку Фн подсоединяются, как и в типовой схеме (две левые силовые клеммы 1 и 3). Нейтральный провод от сети 0г присоединён ко второй справа клемме 4.

Отличаются схемы присоединением провода 0н. Для счётчика с одним датчиком тока к нагрузке нужно подключать нулевой провод от клеммы 4 (вторая справа) – рис. 8а. Для счётчика с двумя датчиками тока по нулевому проводу должен протекать только ток от датчика в этом проводе и к нагрузке нужно подключать нулевой провод от клеммы 6 (крайняя правая) – рис. 8б.

Рис. 8а. Схема включения счётчиков производства Энергомера типа СЕ-201.1 с одним датчиком тока

Рис. 8б. Схема включения счётчиков производства Энергомера типа СЕ-201 с двумя датчиками тока

Схемы счётчиков типов Нева МТ 11х

Однако, на клеммной колодке совсем другое количество клемм и их нумерация: 1, 2, 3, 4, 5, 6 слева-направо. Схема на клеммной крышке соответствует клеммной колодке. К клеммам 2 и 5 ничего не присоединяется. Гальваническая связь между клеммами 2, 5, а также между этими клеммами и всеми остальными отсутствует. Фазные провода от сети и на нагрузку присоединяются к клеммам 1 и 3, соответственно. Нейтральные провода от сети и на нагрузку присоединяются к клеммам 4 и 6, соответственно – рис. 9.

Специалисты фирмы Тайпит объясняют, что клеммы 2, 5 не используются и уже спроектирована клеммная колодка со стандартными нумерацией клемм и схемой.

Рис. 9. Схема включения счётчиков прежних выпусков производства Тайпит типов Нева МТ 11х

Схемы включения малогабаритных электросчётчиков

Некоторые фирмы выпускают малогабаритные (компактные) счётчики – в частности АВВ и Тайпит (счётчики Нева-102 и Нева-105). Внешний вид и размеры этих приборов, как и у одномодульных автоматических выключателей. Счётчики легко устанавливаются в любой щиток вместе с УЗО и автоматами защиты – рис 10.

Рис. 10. Внешний вид однофазных счётчиков «С-11» (фирма АВВ) и «Нева-102», «Нева-105» (фирма Тайпит)

Рис. 11. Схема включения малогабаритных счётчиков Нева-102 и Нева-105

Электронные счетчики

Разрабатывались и даже выходили на рынок гибридные варианты приборов учета, содержащие дополнительную функциональность, интегрированную с обычным индукционным счетчиком. Речь идет о системах связи, хранения и удаленного управления. Они не прижились по причине слишком высокой сложности работы, приводящей к снижению общей надежности устройства.

Более простым вариантом стало изготовление прибора учета целиком с использованием электронных компонентов, в число которых входит и «умная» управляющая часть в лице микроконтроллера. Последний, мало того, что выполняет названные функции, так еще и обеспечивает много дополнительных возможностей. К примеру, делает расчет полной мощности нагрузки, используя поступающие данные об активных и реактивных затратах тока от соответствующих датчиков.

Блок-схема внутреннего устройства электронного счетчика:

Для каждой фазы используется своя комбинация трансформаторов тока и напряжения с сенсорами, показания которых поступают на вход микросхемы аналого-цифрового преобразователя, откуда уже в виде кодовых последовательностей идут в микроконтроллер. В свою очередь, он подсчитывает затраченный ток, выводя результат в киловатт-часах. Полученные значения отправляются дальше — на устройство отображения и систему связи (при наличии). Также происходит постоянное сохранение вычисленной информации в энергонезависимую память. Причем в определенные, указанные настройками периоды, микроконтроллер помещает суммарно накопленное потребление в отдельные ячейки, что позволяет получить график мощностей нагрузки за определенные промежутки времени.

Также на «умную» часть прибора учета ложится управление линией, ведущей к конечным клиентским устройствам электронного электросчетчика. Он может по удаленной или прямой команде отключить потребителей или выполнить действие в разрезе условия ограничения мощности. То есть, когда потребление на линии будет больше установленного предела. Названую функциональность обеспечивает непосредственно подключаемое к микроконтроллеру реле, управляющее разрывом линии питания клиентских устройств.

Внутренности электронного счетчика:

Схема электросчетчика в упрощенном варианте, представленном еще в устройстве от Texas Instruments, выглядит следующим образом:

На ней видны все основные элементы, включая трансформатор тока, отмеченный «CT», цифровое табло и обязательный тактовый генератор, нужный всем видам микроконтроллеров. Именно последний и задает скорость работы и время реакции у логической части.

В сущности, любой существующий электронный счетчик электроэнергии построен на тех же элементах, которые и указаны в приведенном приборе. Конечно с тем условием, что у разных производителей будет отличаться элементарная база и могут быть добавлены некоторые компоненты, расширяющие конечную функциональность.

Распространённые ошибки в схемах включения однофазных электросчётчиков

Неравенство учитываемой и истинной мощностей свидетельствует об ошибках. А его определение – способ выявления ошибок. Этот универсальный приём можно применять всегда при любых ошибках – по умолчанию, поэтому ниже он не указывается. Описываются другие методы, визуальные и инструментальные, позволяющие уточнить конкретную ошибку.

Для наглядности показаны примеры для типовых схем, как наиболее распространённых. Для нетиповых – ошибки аналогичны.

Шунтирование токовой цепи счётчика

Осуществляется закорачиванием с помощью перемычки контактов, к которым присоединена токовая цепь:

• 1-2 (рис. 1);
• 6-7 (рис. 2);

Встречаются случаи шунтирования заменой диэлектрической крепежной пластины между указанными контактами. Пластина может быть такой же по виду, но металлической или фольгированной с внутренней стороны.

Недоучет электроэнергии вызван снижением величины тока, поступающего в счётчик, (рис 12).

Рис. 12. Шунтирование токовой цепи в типовой схеме однофазных счётчиков

Обнаружение ошибки:
Визуально: наличие перемычки, в т.ч. замена крепежной диэлектрической пластины токопроводящей. Дополнительные провода, присоединенные к клеммам 1, 2 (рис. 1, 12) и аналогичным клеммам в других схемах.
Инструментально: только в статических счётчиках, у которых величина тока выводится на ЖКИ или считывается конфигуратором. Сравнение и анализ (измеряемых одновременно) величин тока, поступающего на счётчик от генератора, и учтенного в самом счётчике. Ток в последнем будет ниже.

Создание обратного тока

Осуществляется заменой проводов Фг и Фн, присоединенных к началу и концу токовой цепи (обмотки) счётчика, соответственно. Иногда применяется термин «замена входа с выходом»). Недоучёт вызван изменением направления тока относительно направления при верной схеме (рис 13).

Рис. 13. Создание обратного тока в типовой схеме однофазных счётчиков

Обнаружение ошибки инструментально:

Снятие напряжения с цепи напряжения счётчика

Напряжение снимается с цепи (обмотки напряжения) отключением внутренней или внешней перемычки.

Внутренние перемычки снимаются путём откручивания замыкающего винта между началами обмоток тока и напряжения. Для этого необходимы снятие фирменной (заводской) пломбы, вскрытие счётчика и доступ к его «внутренностям» (рис. 14).

Рис. 14. Снятие внутренней перемычки в типовой схеме включения однофазных счётчиков

Внешнюю перемычку иногда просто отключают. Но её снятие может быть и закамуфлировано. Перемычка на месте, однако, вместо токопроводящей она диэлектрическая, имеющая аналогичную форму и похожий цвет. Встречается также наличие перемычки при отсутствии снятой изоляции на её конце, а также нарушение целостности токопровода-перемычки при ненарушенной его изоляции – рис. 15.

Рис. 15. Снятие внешней перемычки на примере схем включения счётчиков производства НЗИФ

Обнаружение ошибки:
Визуально:
А) у счётчиков с внутренними перемычками нарушена пломба крышки счётчика;
Б) у счётчиков с внешними перемычками (между клеммами 1 и 2 в примере на рис. 15):

Некоторые особенности клеммных колодок счётчиков

У большинства счётчиков полукосвенного включения типовое расположение силовых клемм в один ряд (в каждой клемме по 2 зажимных комплекта – нижний и верхний). Это счётчики:

У таких счётчиков, кроме ZMD с симметричным расположением клемм, расположение клемм слева направо:

В каждой тройке, кроме счётчиков типа Милур, на среднюю клемму подаётся напряжение от фазы сети, а на крайние клеммы токи от вторичных обмоток ТТ. Один или два силовых контакта, правее троек, служат для присоединения нейтрали и средней точки обмоток напряжения счётчиков. Таким образом, у счётчиков с типовыми конструкциями силовых контактных панелей клеммы:

На фазы 1, 2, 3 счётчика должны подаваться напряжения и токи фаз сети А, В, С, соответственно.

Такая же конструкция у большинства прямоточных счётчиков с внешними перемычками.

Однако есть счётчики с расположением силовых клемм в два ряда (как и прямоточные). В каждом из таких счётчиков нумерация клемм нетиповая: нижний ряд – это силовые токовые клеммы, они распределены на три ПАРЫ:

В верхнем ряду – клеммы напряжения и тока, их нумерация различна для разных типов счётчиков; примеры, рассмотренные ниже – Меркурий-230 и ПСЧ-3АР.06Т. Схемы счётчиков ЛэндисГир с симметричным расположением клемм, а также счётчиков Милур 305 и 307 тоже нужно отнести к нетиповым.

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:

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.

Вид спереди трехфазного индукционного электросчетчика со снятой крышкой

Семи-восьми-десятипроводные схемы

Общепризнанного деления по количеству проводов не существует. В технической документации фирм-изготовителей упоминаний о количестве проводов найти не удалось. В статьях, на форумах одни авторы иногда «одинаковопроводными» называют совершенно разные, особенно по отношению к заземлению, схемы. Другие – принципиально одинаковые схемы относят и к 8-ми, и к 10-проводным. Ниже кратко описаны часто встречающиеся различные наименования.

К 7-проводным относят 2 различные схемы:

К 10-проводным относят тоже 2 схемы. В них начала и концы вторичных обмоток трансформаторов тока и токовых обмоток счётчика соединены между собой отдельными проводами:

В данной зарисовке применена терминология для схем в рабочем состоянии (по количеству линий соединения на принципиальных схемах):

Как работает

Электрический учет устроен на прямом измерении напряжения и тока: вся информация о потреблении электричества подается на индикатор и сохраняется в памяти устройства.

При этом, устройство обладает рядом преимуществ:

Принципиальная схема электронного счетчика. (Для увеличения нажмите)

Подсчет электричества производится за счет преобразования сигналов тока и напряжения, «входящих» в прибор, в импульс, который он и подсчитывает.

Число последних при этом изменяется в соответствии с поступающей энергией. То есть, чем больше электричества будет израсходовано, тем больше импульса получит устройство и посчитает.

Вместе с подсчитывающим устройством электронный счетчик имеет дисплей, на котором отражаются изменения в потреблении тока, максимальное и минимальное значения, текущий тариф и другие необходимые хозяевам данные.

Возможно, Вас заинтересует статья о двухтарифных счетчиках электроэнергии.

Статью о том, как снять показания с трехтарифного электросчетчика, читайте здесь.

Перед монтажом и использованием проведите тщательный осмотр прибора на наличие механических повреждений корпуса, проверьте целостность пломб. Напряжение, которое подводится к параллельной цепи электросчетчика, не должно превышать 265 Вольт. Сила электротока в последовательной сети электросчетчика не должна быть выше 60 или 100 Ампер в зависимости от модификации прибора .

Разновидности

Существует много градаций, по которым различают приборы учета электроэнергии. Среди них:

Менее важным различием электросчетчиков, но использующихся в некоторых документах, можно назвать потребляемую мощность самим прибором учета. Он тоже расходует определенное количество энергии, необходимой для его работы.

Тем не менее, основополагающим различием стоит считать конструктивные особенности — индукционного типа электрический счетчик либо полностью электронный. От названого фактора зависит класс точности прибора, его функциональные возможности и количество учитываемых тарифов.

Индукционный счетчик «изнутри»:

В сущности, индукционные счетчики просты, дешевы и надежны. Их основа — механика и электрика. К сожалению, названный фактор вводит и определенные ограничения на возможности устройства. К примеру, без сильного усложнения конструкции, от прибора нельзя получить больших сервисных функций.

Электронные структурно сложнее и могут выполнять множество дополнительных действий, таких как отправка показаний удаленным образом, отключение линии потребления с пульта находящегося вдали от прибора, ведение нескольких тарифов цены электроэнергии в зависимости от времени суток. Кроме того, они обладают большей точностью, в отличие от предыдущего варианта прибора учета. И еще один фактор, которым безусловно хороши электронные счетчики — возможность ретроспективы. Суть ее в хранении показаний за несколько отчетных периодов. И названая информация легко доступна к получению, от конкретного устройства.

Потребление энергии в зависимости от времени суток:

Основа цифрового электросчетчика — полностью электронная схема, без движущихся механических элементов. В ней несколько микросхем, трансформаторы тока и миниатюрный компьютер управляющий всем перечисленным хозяйством. Последний называется микроконтроллером. Всё монтируется на единую плату еще на заводе, что исключает повреждение связей элементов в процессе эксплуатации.

Учитывать – значит знать!

Рассматриваются схемы включения прямоточных одно-и-трёхфазных электросчётчиков. Приводятся рекомендуемые изготовителями схемы, как традиционные, так и непривычные. Описываются приводящие к снижению электропотребления возможные ошибки, способы их обнаружения. Даются векторные диаграммы и разъяснения, помогающие выявлению ошибок.

Индукционные счетчики

Внутреннее строение индукционного счетчика:

Основой функциональности у названых счетчиков служит физический закон магнитной индукции. В конструкции, для создания эффекта используются два электромагнита разной формы и ориентации относительно друг друга, для каждой фазы потребителя. Один из них подключен непосредственно к питанию сети, а второй в разрыв линии нагрузки. Генерируемые ими поля инициируют возникновение вихревых токов на диске из проводящего металла, за счет которых последний и приводится в движение, совершая обороты вокруг своей оси. Причем чем сильнее нагрузка на линию, к которой подключен один из генераторов поля, тем больше электронов скапливается на подвижном элементе, отчего он и вращается быстрее. В целях ограничения момента движения, — чтобы скорость не стала равна применяемой в электродвигателе — используется установленный рядом с поверхностью алюминиевого диска постоянный магнит.

На приведенном изображении видны магнитные поля, циркулирующие в процессе работы прибора. Они обозначены ФI, ФU1 и ФU2. Остальные элементы схемы указаны цифрами. Под номером 1 с обмоткой, отмеченной 2, идет электромагнит наведения. Якорь второго маркирован 3 с силовой линией 4, подключаемой к нагрузке. За 6 закреплен алюминиевый проводящий диск, 7 — ось, на которой он находится. 8 — редуктор, передающий вращательный момент на счетный механизм 9.

Устройство электросчетчика аналогичного плана настолько простое, что индукционные приборы учета электроэнергии изготавливались и применялись еще в 19 веке.

Видео про счетчик

Из чего состоит и как работает счетчик потребления электроэнергии, расскажет видео ниже.

Разобравшись в устройстве электросчетчиков, с уверенностью можно сказать, что электронные аналоги намного лучше индукционных, они более точно отражают информацию, ее удобно считывать и просматривать, при необходимости дистанционно. Единственное преимущество индукционных счетчиков – это их цена, которая гораздо ниже, чем у электронных моделей.

Источник — http://strojdvor.ru/elektrosnabzhenie/ustrojstvo-i-princip-dejstviya-schetchikov-elektroenergii/
Источник — http://samelectrik.ru/kak-rabotaet-schetchik-elektroenergii-starogo-i-novogo-obrazca.html
Источник — http://cxem.net/house/1-148.php
Источник — http://teplo.guru/elektrichestvo/schetchiki/elektronnyie.html
Источник — http://teplovodokhran.ru/stati/elektroschetchik-ustroystvo-i-printsip-raboty/
Источник — http://teplo.guru/elektrichestvo/schetchiki/tipy.html
Источник — http://electricalschool.info/main/uchet/789-princip-dejjstvija-i-ustrojjstvo.html
Источник — http://www.elecab.ru/count2.shtml
Источник — http://teploclass.ru/otoplenie/elektronnyj-schetchik-elektroenergii
Источник — http://electriktop.ru/schetchiki-elektroenergii/printsip-raboty-elektroschetchika.html
Источник — http://elquanta.ru/schetchiki/ustrojjstvo-princip-ehlektroschetchika.html

Восьмипроводные схемы счётчиков полукосвенного включения

Для рассматриваемых здесь трёхфазных трансформаторных низковольтных счётчиков заземление вторичных обмоток трансформаторов тока означает, что схемы нужно выполнять восьмипроводными. В них:

Так поступают, если к источнику напряжения (генератор, сеть) присоединены начала первичных обмоток ТТ, обозначаемые Л1. Для всех схем далее, если специально не оговорено, принято именно такое включение ТТ. Если же к источнику напряжения подключены концы первичных обмоток ТТ, обозначаемые Л2, то:

Схема с типовой клеммной колодкой

На рис. 1 восемь проводов:

Рис. 1. Восьмипроводная схема счётчиков с тройками силовых клемм на типовой контактной панели

Испытательная коробка

Часто в качестве указанных сборок/блоков применяют испытательные (переходные) клеммные коробки (называемые также испытательными коробками, ИК). На рис. 2 приведено фото ИК с прозрачной крышкой и винтом для её крепления.

Крайний слева одиночный контакт (клемма, ламель) предназначен для присоединения нейтрали сети и средней точки цепей напряжения счётчика. Далее расположены три пары широких клемм с перемычками для подачи напряжений сети на счётчик. Ещё правее одиночный контакт, к нему подключается защитный, (заземляющий, РЕ) провод. Затем, справа, три пары токовых ламелей с перемычками.

Рис. 2. Испытательная коробка со снятой прозрачной крышкой

Обычно на российских ИК нанесены обозначения клемм (контактных пластин, ламелей) слева-направо (рис. 3):

• 0 (нейтраль);
• 1 (защитный провод);
• 2, 3 (ток фазы А);
• 4, 5 (ток фазы В);
• 6, 7 (ток фазы С).

На этом же рисунке, стрелками указаны отверстия в токовых ламелях для винтового соединения их с общей шиной. Она располагается с обратной стороны ИК и связана винтом с ламелью 1.

Рис. 3. Испытательная коробка с буквенными и цифровыми обозначениями клемм

Восьмипроводная схема с типовой клеммной панелью и испытательной коробкой

На рис. 4 приведён пример восьмипроводной схемы включения счётчика с типовой клеммной панелью/колодкой и ИК. Здесь напряжения от фаз сети А, В, С подаются на одноименные нижние, широкие, ламели ИК. Далее через коммутируемые перемычки на верхние пластины и затем на цепи напряжения счётчика, контакты 2, 5, 8, соответственно. Рабочее положение перемычек – замкнутое. Для снятия напряжения со счётчика перемычки сдвигают в верхнее предельное положение и фиксируют винтами (образуется видимый разрыв).

Токи от выводов И1 ТТ в каждой фазе А, В, С сети подаются на левые (в каждой паре) токовые ламели 2, 4, 6. Далее через коммутируемые перемычки на правые ламели 3, 5, 7 ИК и от них на начала токовых цепей счётчика, контакты 1, 4, 7, соответственно. Рабочее положение перемычек – замкнутое. При снятии перемычек вместо них можно присоединить образцовый счётчик (его токовые цепи).

Выводы И2 ТТ, как и концы токовых цепей, контакты 3, 6, 9 счётчика, соединены по схеме звезда. Средняя точка звезды счётчика соединена с ламелью 1 ИК, последняя – с защитным проводом или со средней точкой звезды ТТ. Последняя может подключаться к ламели 1, к защитному проводнику РЕ или напрямую к земле.

Закорачивание вторичных обмоток ТТ осуществляется вворачиванием винтов во второй ряд снизу отверстий левых ламелей каждой токовой пары, соединяющих эти ламели с заземлённой пластиной. Пластина расположена с обратной стороны ИК (изображена пунктиром) и соединена винтом с ламелью 1.

Рис. 4. Восьмипроводная схема счётчиков с тройками силовых клемм на типовой контактной панели и испытательной коробкой

Восьмипроводная схема с нетиповой клеммной панелью и испытательной коробкой

На рис. 5 приведена схема для счётчиков Меркурий-230 с нетиповой клеммной панелью. На панели три пары силовых контактов 1-2, 3-4, 5-6. Начала токовых цепей 1, 3, 4 счётчика и И1 ТТ в каждой фазе сети А, В, С связаны через ламели с перемычками 2-3, 4-5, 6-7 ИК, соответственно. Концы токовых обмоток счётчика 2, 4, 6 отдельно и И2 ТТ отдельно соединены по схеме звезда, средние точки заземлены. Заземлена ламель 1 и общая шина испытательной коробки.

Если считать маломощные контакты 10, 12, 14 условно располагающимися между клеммами 1-2, 3-4, 5-6, то схема такая, как и для панели с тройками. Некоторые электрики так и полагают. Нельзя только указанные маломощные контакты напряжения перепутать с токовыми 9, 11, 13. При ошибке возможно короткое замыкание из-за низкого сопротивления токовых цепей и схемы звезда.

Рис. 5. Восьмипроводная схема счётчиков Меркурий-230 с парами силовых клемм на контактной панели и испытательной коробкой

Аналогична приведённой на рис. 5 и схема счётчика производства НЗИФ типа ПСЧ-3АР.06Т. Отличия только в нумерации верхнего ряда контактов – они нумеруются парами 9, 10, 11, а также в отсутствии «монтажных» ограничений – контакты обычного размера, как силовые.

Требования к схемам счётчиков полукосвенного включения

Схемы счётчиков полукосвенного включения (как и прямоточных) должны соответствовать требованиям:

Самые актуальные условия для эксплуатации приборов учёта излагаются в правилах, положениях и нормах, утверждаемых приказами Минэнерго и Постановлениями Правительства РФ. Указанные документы периодически пересматриваются и обновляются.

Ранее было упомянуто о классе точности электросчетчика. Обычно он указан на корпусе устройства и определяет, насколько последний чувствителен к линии потребления. Чем меньше значение, тем его показания точнее даже при малых нагрузках. Это и плюс, и минус прибора учета. Для контролирующих организаций – чем чувствительнее устройство, тем больше дохода. В отношении потребителей обратная картина. Никому не нужно, чтобы счетчик оценивал телевизор, микроволновую печь, стиральную машину или холодильник, находящиеся в режиме ожидания, когда они не выполняют никаких активных действий и расходуют только «каплю» электроэнергии.

Слева внизу на табло, в круге — класс точности устройства:

С практической стороны, нельзя устанавливать приборы учета ниже второго класса точности. Но такая чувствительность идеальна для бытовых целей. В случае организаций лучше использовать счетчик первого класса.

Обмануть электронные счетчики невозможно, так как все проходящие мощности через него фиксируются, за счет преобразования их в импульсные сигналы.

Данный тип бытовых электросчетчиков является хоть и более дорогостоящим, нежели индукционные, но, при этом, такие аппараты выгоднее в использовании. Они обладают более высоким классом точности, а также могут работать в режиме многотарифности.

Работают такие электронные электросчётчики, преобразовывая поступающий от датчиков тока обычный аналоговый сигнал непосредственно в цифровой код, который полностью равнозначен используемой мощности. Дальше код в системе направляется в специальный микроконтроллер, где он проходит расшифровку.

Последний этап движения – это экран дисплея, на котором уже и отображается, сколько используется сейчас электроэнергии и общий расход.

Устройство электросчетчика. Для увеличения нажмите)

Основной элемент в таких счетчиках — микроконтроллер.

Как раз в его функции входит не только расшифровка сигнала, но и расчет потребляемой энергии в данный момент.

Он также преобразует информацию для вывода на дисплей.

Такой электросчетчик представляет собой корпус, в котором находится трансформатор тока, а также специальные модули, необходимые для преобразования сигнала.

Если же говорить более детально, то он состоит из:

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

Статью о том, когда и как проверять электросчетчик, читайте здесь.

— учет как активной, так и реактивной мощности,

С помощью электросчетчиков осуществляется учет израсходованной электрической энергии. Электросчетчики бывают индукционные и электронные.

Измерительный механизм индукционного однофазного счетчика электрической энергии (электроизмерительный прибор индукционной системы) состоит из двух электромагнитов, расположенных под углом 90° друг к другу, в магнитном поле которых находится легкий алюминиевый диск. Схема устройства счетчика электрической энергии показана на рисунке 1.

Для включения счетчика в цепь его токовую обмотку соединяют с электроприемниками последовательно, а обмотку напряжения — параллельно. При прохождении по обмоткам индукционного счетчика переменного тока в сердечниках обмоток возникают переменные магнитные потоки, которые, пронизывая алюминиевый диск, индуцируют в нем вихревые токи.

Взаимодействие вихревых токов с магнитными потоками электромагнитов создает усилие, под действием которого диск вращается. Последний связан со счетным механизмом, учитывающим частоту вращения диска, т.е. расход электрической энергии.

Рис. 1. Схема устройства счетчика электрической энергии: 1 — обмотка тока, 2 — обмотка напряжения, 3 — червячный механизм, 4 — счетный механизм, 5 — алюминиевый диск, б — магнит для притормаживания диска.

Рис. 2. Устройство индукционного электросчетчика

Для учета потребленной электроэнергии в сетях переменного трехфазного тока применяются трехфазные индукционные электросчетчики , принцип действия которых аналогичен однофазным.

В настоящее время все более широкое применение получили электронные (цифровые) электросчетчики . Электронные счетчики обладают рядом преимуществ по сравнению с индукционными счетчиками:

— малые габаритные размеры,

— отсутствие вращающихся частей,

— возможность учета электроэнергии по нескольким тарифам,

— измерение суточных максимумов нагрузки,

— возможность дистанционного учета электроэнергии.

Рис. 3. Схема устройства электронного счетчика электроэнергии

В настоящее время учёт электроэнергии, в основном, производится по одному тарифу (то есть стоимость электроэнергии одинакова независимо от времени потребления). Однако, начинает вводится многотарифные системы оплаты, при которых стоимость электрической энергии различна по часам суток или по дням недели.

Указанный подход обеспечит более равномерное потребление электроэнергии потребителями и снижение максимальной нагрузки энергосистемы. Поэтому уже выпускаются электронные счётчики со встроенными часами, которые питаются от аккумуляторной батареи, что обеспечивает учёт электроэнергии по разным интервалам времени, задаваемым программно.

Как правило, электронные счётчики имеют жидкокристаллический индикатор, на котором отображаются потребляемая электроэнергия по каждому из тарифов, текущая потребляемая мощность, текущее время и дата и другие измеряемые прибором параметры.

Сделайте небольшой донат на развитие сайта «Школа для электрика»!

Рис. 1. Блок-схема электромеханического счетчика электрической энергии

Реализация цифрового счётчика электрической энергии (рис. 2) требует специализированных ИС, способных производить перемножение сигналов и предоставлять полученную величину в удобной для микроконтроллера форме. Например, преобразователь активной мощности — в частоту следования импульсов. Общее количество пришедших импульсов, подсчитываемое микроконтроллером, прямо пропорционально потребляемой электроэнергии.

Рис. 2. Блок-схема цифрового счетчика электрической энергии

Не менее важную роль играют всевозможные сервисные функции, такие как дистанционный доступ к счётчику, к информации о накопленной энергии и многие другие. Наличие цифрового дисплея, управляемого от микроконтроллера, позволяет программно устанавливать различные режимы вывода информации, например, выводить на дисплей информацию о потреблённой энергии за каждый месяц, по различным тарифам и так далее.

Рис. 3. Основные узлы простейшего цифрового счетчика электроэнергии

Алгоритм работы программы (рис. 4) для простейшего варианта такого счётчика довольно прост. При включении питания микроконтроллер конфигурируется в соответствии с программой, считывает из EEPROM последнее сохранённое значение и выводит его на дисплей. Затем контроллер переходит в режим подсчёта импульсов, поступающих от ИС преобразователя, и, по мере накопления каждого Вт·ч, увеличивает показания счётчика.

Рис. 4. Алгоритм работы программы

Определённый интерес представляет собой семейство 8-разрядных микроконтроллеров с расположенной на кристалле FLASH-памятью. Поскольку его можно программировать непосредственно на собранной плате, обеспечивается защищённость программного кода и возможность обновления ПО без монтажных работ.

Рис. 5. Цифровой вычислитель для цифрового счетчика электроэнергии.