Умный счётчик электроэнергии

Умный или дистанционный счетчик электроэнергии – это устройство, которое передает показания о потреблении электричества в информационные сети через интернет без участия человека. Классический счетчик только выводит расход на индикатор.

Конструкция умного счетчика включает следующие элементы, находящиеся внутри корпуса:

• Клеммные колодки для подключения проводов.
• Жидкокристаллический дисплей.
• Контроллер для передачи информации в автоматизированном режиме.
• Узлы управления.
• Печатная плата с нанесенными компонентами.

• тельные трансформаторы.
• Источник питания.
• Оптический порт (присутствует не во всех моделях).
• Защитный кожух.

С точки зрения конструктивных особенностей умный счетчик почти не отличается от обычного. Основная разница – наличие микроконтроллера, который передает данные на сервер.

Назначение микроконтроллера

• Возможность проверки состояния электрической сети.
• Регулировка мощности.
• Выключение подачи электроэнергии.

Количество дополнительных опций и их характер зависят от установленного программного обеспечения.

Особенности системы контроля и передачи данных

Автоматизированная система учета (контроля) собирает данные о всех потоках электроэнергии и анализирует полученную информацию. После анализа создается подробный отчет о расходе электричества в доме или квартире. Также умная система способна прогнозировать энергопотребление в следующем периоде, на основании чего можно выбрать оптимальный тариф.

Система передачи данных должна работать стабильно и без задержек. Для этого нужно заранее позаботиться о монтаже качественного оборудования и загрузить данные в специальные блоки. После этого формируется центр обработки информации и устройство комплектуется нужным оборудованием. Современные счетчики имеют встроенный интерфейс, позволяющий сразу подключиться к автоматизированной системе учета данных.

Счетчики с крутящимся диском

Это самый первый вид счетчиков для переменного тока. Появился в 1888 году, изобретен американским инженером Оливером Б. Шелленбергером. По сути дела, это ваттметр переменного тока, только он показывает не мощность, а работу переменного тока (энергию) и снабжен механизмом десятичного счетчика на несколько разрядов.

В однофазном счетчике используют две катушки: катушку напряжения и катушку тока. Катушка напряжения содержит около 2000 витков тонкого провода, а катушка тока – несколько витков толстого. В своих сердечниках они создают примерно одинаковые магнитные потоки. Мощность является произведением тока на напряжение P = I * U. Переменный магнитный поток от катушек с сердечником и магнитный поток от токов Фуко в алюминиевом диске создают вращающий момент, пропорциональный мощности. (Эффект вращающегося магнитного поля был впервые обнаружен Н. Тесла.)

В этом смысле счетчик работает как аналоговый компьютер, вычисляющий произведение двух величин. Кроме того, он еще и суммирует данные, что равносильно вычислению интеграла и сохраняет этот результат в механической памяти (положение колес счетчика).

Для калибровки счетчика добавляют постоянный магнит, создающий тормозной момент. Положение магнита регулируется и фиксируется при помощи затяжки винтов. Кроме того, токовая катушка шунтируется добавочным сопротивлением из петли проволоки с высоким сопротивлением и регулирующей перемычкой. Диск через червячную передачу связан со счетчиком. Так устроен счетчик электроэнергии однофазный. Очень похоже устроен и трехфазный счетчик.

Счетчик прямого действия использует два комплекта катушек и два диска, работающих на общую ось. Поскольку мощности, потребляемые в разных фазах, не всегда одинаковы, а учет энергии должен быть точным, то катушки включаются по току в двух фазах, условно B и C, и по напряжению между фазами A, B и A, C. Такая схема обеспечивает правильное сложение мощностей по крутящему моменту. Таким образом устроены маломощные трехфазные счетчики.

Другая схема использует три трансформатора тока, каждый из которых включается в свою фазу. С диском в таком счетчике работают три пары катушек напряжения и тока, в результате мощности правильно складываются и учитываются. Есть также варианты подключения с разным числом трансформаторов тока и напряжения.

Схемы с трансформаторами токов используют в мощных цепях, с потреблением сотен киловатт. При этом первичной обмоткой трансформатора тока является участок шины с большим сечением, по которому могут проходить токи вплоть до килоампер. Спрятать такое устройство в корпус счетчика было бы совершенно невозможно.

Как самостоятельно проверить счетчик

Чтобы проверить работоспособность счетчика, нужно провести несколько шагов:

1. Нужно убедиться, что прибор правильно подключен к сети 220 или 380 В в соответствии со схемой.
2. Проверить, что диск не вращается произвольно. Для этого нужно отключить все автоматы в щитке и подождать некоторое время. Если счетчик все равно вращается, то он неисправен.
3. Проверка намагниченности. Влияние магнита также меняет работу прибора. Проверить его наличие можно с помощью небольшой металлической иголкой или специальным прибором.

Электронный счетчик — дорогой, но точный прибор, который в дальнейшем поможет сэкономить на плате за электроэнергию. Сложность конструкции обеспечивает удобство работы, но также является причиной частых поломок.