Установка электросчетчика

Установка электросчетчика

Электрический счетчик – электроизмерительный прибор, предназначенный для учета расхода электрической энергии переменного или постоянного тока, которая измеряется в кВт/ч или А/ч.

Электросчетчики применяются там, где осуществляется легальное потребление электроэнергии и есть возможность экономить деньги, отслеживая ее потребление за определенный промежуток времени.

Схема подключения электросчетчика прямого включения.

Электросчетчики выпускаются однофазные или трехфазные. Включаются в сеть через измерительные трансформаторы тока (непрямого включения) и без них (прямого включения). Для включения в сеть напряжением до 380 В применяются счетчики на ток от 5 до 20 А. В настоящее время в основном используются два типа электросчетчиков – индукционные и электронные. При этом первых гораздо больше, поскольку они устанавливались до середины 90-х годов.

Возникает вопрос, какой счетчик лучше – индукционный или электронный? Чтобы ответить на него, надо понимать, какие задачи на него будут возложены, кроме простого списывания показаний. Нужны ли будут различные функции, заложенные в большинстве электронных счетчиков.

Трёхфазный счётчик электроэнергии.

Принцип работы индукционного электросчетчика заключается во взаимодействии магнитных сил катушек индуктивности тока и напряжения с магнитными силами алюминиевого диска, в результате взаимодействия число оборотов диска прямо пропорционально отражает расход электроэнергии счетным механизмом. Индукционные счетчики являются устаревшими, не поддерживают многотарифный учет и возможность дистанционной передачи показаний.

В отличие от индукционных счетчиков, электронные счетчики построены на основе микросхем, не содержат вращающихся частей и производят преобразование сигналов, поступающих с измерительных элементов, в пропорциональные величины мощности и энергии. Электронные электросчетчики отличаются более высокой точностью и надежностью по сравнению с индукционными электросчетчиками, имеют больший межповерочный интервал.

На лицевой стороне счетчика указывается число оборотов диска (для индукционного счетчика) или количество импульсов (для электронного), соответствующее 1 кВт?ч электроэнергии. Например, 1 кВт?ч – 1250 оборотов диска. Количество потребленной электроэнергии в этом случае прямопропорционально числу оборотов диска.

Виды счетчиков и их ключевые особенности

Счетчики учета классифицируются по следующим видам:

• по конструкции исполнения (индукционные и электронные счетчики);
• по количеству фаз (однофазные и трехфазные).

Электронные

Принцип работы однофазных и трехфазных электронных счетчиков аналогичен.

Счетчик состоит из следующих элементов:

• датчика напряжения и тока;
• дисплея;
• электронного реле;
• ОЗУ (оперативно запоминающее устройство);
• микроконтроллера;
• оптического порта;
• преобразователя величин напряжения и тока в мощность.

На структурной схеме счетчика приведенной ниже видно, что потребительская нагрузка подключена через трансформаторы тока и напряжения. Эти датчики передают значения тока в преобразователь величин тока и напряжения в мощность. Этот датчик преобразует действующие значения в цифровой код, который отсылается на микроконтроллер. Он отправляет значения показаний на дисплей счетчика через электронное реле.

Но также существует возможность подключение к электронной системе учета через оптический порт. На оптический порт подается сигнал с микроконтроллера в цифровой величине и происходит соединение с компьютером.

Структурная схема работы электронного счетчика

Индукционные

Индукционный электрический счетчик содержит две катушки индуктивности (токовая и напряжения). Токовая катушка насчитывает малое количество витков более толстым проводом. Катушка напряжения имеет большое количество витков тонким проводом.

Устройством счетчика предусмотрен:

• постоянный магнит;
• диск;
• счетный механизм.

На схеме по устройству счетчика видно, что напряжение прилагается вначале на катушку напряжения (2). Под нагрузкой ток протекает через токовую катушку (1). Между двумя электромагнитами возникают вихревые токи, которые приводят в движение диск (5). Скорость вращения диска зависит от потребляемой нагрузки. На диске по центру установлен шток с червячной передачей, которая вращает счетный механизм (3). Для плавного вращения диска установлен постоянный магнит (4). Постепенно электронные счетчики вытесняют индукционные, т. к. класс точности и надежность выше.

Устройство индукционного счетчика

Однофазные

Однофазный прибор учета электрической энергии можно подсоединить только в двухпроводной сети переменного напряжения 220 вольт.

Они обычно устанавливаются:

• в частном доме на столб;
• в квартире;
• на даче;
• в офисе;
• в гараже.

Трехфазные

Трехфазные счетчики применяются в трехфазной сети 380 вольт и частотой 50 герц. Счетчики подключаются по трехпроводной и четырехпроводной схемам. Имеют более сложную конструкцию, что обеспечивает более точные показания, чем на однофазных.

• PNP NO
• PNP NC
• NPN NO
• NPN NC

Все эти типы датчиков можно заменить друг на друга, т.е. они взаимозаменяемы.

Это реализуется такими способами:

• Переделка устройства инициации — механически меняется конструкция.
• Изменение имеющейся схемы включения датчика.
• Переключение типа выхода датчика (если имеются такие переключатели на корпусе датчика).
• Перепрограммирование программы — изменение активного уровня данного входа, изменение алгоритма программы.

Ниже приведён пример, как можно заменить датчик PNP на NPN, изменив схему подключения:

PNP-NPN схемы взаимозаменяемости. Слева — исходная схема, справа — переделанная.

Понять работу этих схем поможет осознание того факта, что транзистор — это ключевой элемент, который можно представить обычными контактами реле (примеры — ниже, в обозначениях).

Итак, схема слева. Предположим, что тип датчика — НО. Тогда (независимо от типа транзистора на выходе), когда датчик не активен, его выходные «контакты» разомкнуты, и ток через них не протекает. Когда датчик активен, контакты замкнуты, со всеми вытекающими последствиями. Точнее, с протекающим током через эти контакты)). Протекающий ток создает падение напряжения на нагрузке.

Внутренняя нагрузка показана пунктиром неспроста. Этот резистор существует, но его наличие не гарантирует стабильную работу датчика, датчик должен быть подключен к входу контроллера или другой нагрузке. Сопротивление этого входа и является основной нагрузкой.

Если внутренней нагрузки в датчике нет, и коллектор «висит в воздухе», то это называют «схема с открытым коллектором». Эта схема работает ТОЛЬКО с подключенной нагрузкой.

Так вот, в схеме с PNP выходом при активации напряжение (+V) через открытый транзистор поступает на вход контроллера, и он активизируется. Как того же добиться с выходом NPN?

Бывают ситуации, когда нужного датчика нет под рукой, а станок должен работать «прям щас».

Смотрим на изменения в схеме справа. Прежде всего, обеспечен режим работы выходного транзистора датчика. Для этого в схему добавлен дополнительный резистор, его сопротивление обычно порядка 5,1 — 10 кОм. Теперь, когда датчик не активен, через дополнительный резистор напряжение (+V) поступает на вход контроллера, и вход контроллера активизируется. Когда датчик активен — на входе контроллера дискретный «0», поскольку вход контроллера шунтируется открытым NPN транзистором, и почти весь ток дополнительного резистора проходит через этот транзистор.

В данном случае происходит перефазировка работы датчика. Зато датчик работает в режиме, и контроллер получает информацию. В большинстве случаев этого достаточно. Например, в режиме подсчета импульсов — тахометр, или количество заготовок.

Да, не совсем то, что мы хотели, и схемы взаимозаменяемости npn и pnp датчиков не всегда приемлемы.

Как добиться полного функционала? Способ 1 — механически сдвинуть либо переделать металлическую пластинку (активатор). Либо световой промежуток, если речь идёт об оптическом датчике. Способ 2 — перепрограммировать вход контроллера чтобы дискретный «0» был активным состоянием контроллера, а «1» — пассивным. Если под рукой есть ноутбук, то второй способ и быстрее, и проще.

Особенности двухтарифного аппарата

Очевидно, что в ночное время потребление тока заметно меньше, чем днем. По этой причине во многих странах, в том числе и России, тарифы на ночное потребление заметно ниже, чем на дневное потребление. Чтобы получить возможность экономить на электричестве, некоторые пользователи устанавливают в дом двухтарифные счетчики. Многих интересует, как работает двухтарифный счетчик электроэнергии. Разберемся!

На самом деле принцип работы таких аппаратов ничем не отличается от обычных устройств. Главное и единственное отличие – такие приборы учитывают дневное и ночное потребление тока. Так, большинство моделей снабжаются встроенной памятью, в которой фиксируется точное количество тока, потребляемое за определенное время суток. Именно по этим показаниям за день и ночь начисляется оплата за пользование электрической энергией. При правильном пользовании электричеством можно хорошо экономить.

Особенности подключения

Устройство электросчетчика, с точки зрения его подключения к питающей линии, также должно учитываться при выборе прибора, подходящего для конкретных условий эксплуатации. В этом случае основное внимание уделяется следующим моментам:

• При сетевом напряжении 220 Вольт в электрических цепях используются уже описанные ранее однофазные индукционные приборы или электронные счётные устройства;
• В силовые цепи, рассчитанные на 380 Вольт, должны включаться трехфазные приборы учёта, позволяющие измерять не только активную, но и реактивную составляющую электрической мощности;

Дополнительная информация. Они также позволяют определять мгновенное направление потоков энергии.

• Чисто внешнее их отличие от однофазных изделий состоит в больших габаритах и наличии на клеммнике 8-ми контактов вместо четырёх;
• Что касается внутреннего устройства такого прибора, то для вывода показаний на лицевую панель также используется один механический счётчик, но импульсы на него поступают с двух дисков;
• Суммирование каждой из учитываемых фаз происходит за счёт особой схемы подключения токовых катушек и обмоток напряжения;
• В электронных трехфазных приборах подсчёт общей расходуемой мощности осуществляется программным путём.

По результатам обзора конструктивных особенностей и принципов работы счетчика можно с уверенностью сказать, что электронные приборы превосходят свои индукционные аналоги практически по всем показателям. Они не только с большей точностью учитывают объёмы потребляемой электроэнергии, но и обеспечивают удобную форму их представления (фото ниже).

Помимо этого, в этих современных изделиях предусматривается очень удобная для эксплуатационных условий возможность дистанционного снятия показаний и многотарифного учёта расходуемого энергоносителя.

Параметры счетчика электроэнергии

Класс точности – основной технический параметр счетчика электроэнергии. Он указывает на уровень погрешности измерений прибора. До середины 90-х годов
все устанавливаемые в жилых домах счетчики имели класс точности 2.5 (максимально допустимый уровень погрешности составлял 2,5%). В 1996 году был введен новый стандарт точности в бытовом секторе – 2.0. Именно это послужило толчком к замене индукционных счетчиков на более точные, с классом точности 2.0.

Также важным параметром является тарифность. До недавнего времени все счетчики, применяемые в быту, были однотарифными. Современные счетчики позволяют
вести учет по зонам суток и даже по временам года. Двухтарифные счетчики дают возможность платить за электроэнергию меньше — в установленное время они автоматически переключаются на ночной тариф, который почти вдвое ниже дневного. Двухтарифная система предлагает отдельные тарифы для дня (с 7:00 до 23:00) и ночи (с 23:00 до 7:00). Самые современные модели могут перестраиваться на любую тарифную политику. Например, если энергетики решат сделать скидки по выходным, то
воспользоваться ими смогут только владельцы счетчиков, которые поддерживают несколько тарифов. Тарифы и время вводятся представителем электроснабжающей организации, которые ставят счетчик на учет, пломбируют его и дают разрешение на использование.

Сегодня все новые дома еще на стадии строительства оборудуются
автоматизированными системами учета электроэнергии АСКУЭ, которые предоставляют жителям возможность производить учет электроэнергии дифференцированно по времени суток. В эту систему входят не только двухтарифные счетчики, но и аппаратура автоматики, которая позволяет программировать электросчетчики и снимать с них показания дистанционно. Если дом не оборудован автоматизированной системой учета, то можно установить двухтарифный счетчик с тарификатором.

С течением времени, из-за износа материалов, класс точности счетчика может меняться. Наступает время, когда счетчик необходимо повторно проверить на точность показаний. Период с момента первичной проверки (обычно с даты выпуска) до следующей проверки называется межповерочным интервалом.Межповерочный интервал измеряется в годах и указывается в паспорте счетчика. Продолжительность межповерочного интервала связана со сроком эксплуатации прибора и с гарантией на него. Важное значение имеет возможность произвести гарантийный и послегарантийный ремонт.

Чтобы проверить правильность начисления оплаты в современном счетчике, уже не нужно искать старые квитанции об оплате — счетчик с соответствующей функцией покажет, сколько и в каком месяце и по какому тарифу израсходовано электроэнергии. Вычислять в столбик разницу между показаниями за месяц уже не нужно, счетчик способен сам это сделать.

В настоящее время существует большой выбор счетчиков электроэнергии. Каждый из них имеет свои характеристики, различные функциональные возможности. Конечно, не всем нужны различные функции, такая, например, как многотарифность, некоторые хотят простой и надежный и счетчик по разумной цене, можно выбрать именно тот, который больше подходит.

Установка и оформление многотарифного счетчика

Для перехода на многотарифную систему счетчика потребуется:

• заявление о желаемой замене счетчика и переходе на новый тариф
• документы (технические условия и проект, согласованный в РЭС)
• приобретение многотарифного счетчика
• поверка счетчика и протокол параметризации с выдачей документа на руки
• установка счетчика с распломбировкой и новой пломбировкой
• заявление на получение электроэнергии по новым тарифам
• заключение договора о разрешении перехода на новый тариф.

На практике, избежать любого пункта волокитного марафона, не получиться. В замене и установке нового прибора задействовано несколько служб, исключить присутствие и зависимость, которых невозможно.

Вас интересует пломбировка счетчика электроэнергии, как это сделать собственноручно? Да никак, не будите же вы устанавливать сломанную пломбу на место.

Тем более, что в Инструкции потребителю электроэнергии сказано: «…при замене старого счётчика – нельзя трогать его верхних пломб (крепящие кожух электросчетчика пломбы с клеймом госповерителя — заводские или с метрологии), а только нижнюю — на зажимной крышке распределительной клеммной коробки (пломба ответственной энергоснабжающей организации)».

Установка многотарифного (многозонного) счетчика будет оправдана для пользователя, активно использующего электросеть в ночное время с выгодным дешевым тарифом. В противном случае скорректировать максимум электропотребления поможет более совершенная бытовая техника, оборудованная программируемыми таймерами.

Отличное видео расскажет и покажет, как собственноручно произвести установку и подключение многотарифного счетчика.