Электронный счетчик – Электронные счётчики электроэнергии — Автономный дом

Система АСКУЭ. Что это и как работает. Электронный счетчик

Инженеры-энергетики еще в прошлом веке начали проектировать эффективные системы, способные самостоятельно контролировать потребление электрической энергии. В настоящее время такую систему называют автоматической системой контроля учета электроэнергии, сокращенно система АСКУЭ.

На стадии внедрения этих систем возникало немало трудностей, так как микропроцессорные элементы, устанавливаемые в систему, были дорогостоящими, и использовались только на крупных промышленных предприятиях.

Для обеспечения обработки и сохранности информации были необходимы электронно-вычислительные машины, что также являлось непозволительной роскошью для общего применения. Когда появились персональные компьютеры, то эта задача значительно упростилась. К тому времени микропроцессоры уже стали намного дешевле и доступнее, поэтому организация автоматического контроля над расходом электрической энергии стала более простой задачей.

Инженеры не остановились на этом, и постоянно совершенствовали эту систему. Стали разрабатываться электронные счетчики, установка которых дает более качественные показатели расхода энергии. Далее появилась сотовая связь, которая обеспечила условия функционирования системы АСКУЭ по беспроводной технологии. Это значительно повысило эффективность эксплуатации этой системы и быстрый доступ к ее информационным данным.

Для чего служит система АСКУЭ

Главной задачей и принципом действия системы контроля электроэнергии является сбор информации по всем потребителям энергии, состоящим в этой системе, по напряжению и мощности. Затем система АСКУЭ обрабатывает полученные показания расхода, и на их основе выдает результат в виде отчета. В обязательном порядке система проводит анализ работы и прогнозирование ситуаций на будущие периоды. Основным моментом является анализ финансовых параметров и определение стоимости за израсходованную электроэнергию.

Условия качественной работы системы АСКУЭ

• У всех потребителей электрической энергии необходимо установить наиболее современные приборы учета, а именно, электронные счетчики.
• Полученную информацию от электронных счетчиков в виде цифровых сигналов концентрировать в сумматорах, которые являются специальными блоками, обладающими большим объемом памяти.
• Организовать внутри системы связь, позволяющую отправлять отчеты потребителям и организациям, снабжающим электрической энергией.
• Создать центры по обработке полученной информации. Для этого их следует оснастить современной вычислительной техникой и программным обеспечением.

Организация системы АСКУЭ

Для создания рассматриваемой системы необходимо организовать работу нескольких отделов, каждый из которых станет выполнять определенные задачи. Отделы системы делятся на несколько рабочих уровней, которые стоит рассмотреть подробнее.

Первый уровень

Устройствами этого уровня должны быть электронные счетчики, расположенные у потребителя энергии. Вместо электронных счетчиков иногда применяются специальные датчики, и подключаются через специальную компьютерную программу. Датчики можно подключить к аналого-цифровым преобразователям.

Система АСКУЭ имеет особенности, выраженные в ее возможностях. Контроллеры соединяются с датчиками с помощью стандартного интерфейса, применяемого для асинхронного интерфейса. Это наиболее известная модель, ставшая популярной во многих системах автоматизации производственных сетей.

В системе имеется приемник цифрового сигнала, обладающего сопротивлением 12 кОм. Существуют некоторые ограничения передатчика цифрового сигнала, что ограничивает число приемников сигнала. Поэтому стандартный интерфейс способен принимать электронные сигналы всего от 32 датчиков, что является недостатком.

Второй уровень

Это связующий элемент системы контроля. На его линии расположены разные контроллеры, передающие сигналы. Обычно это преобразователи, модифицирующие сигнал от стандартного интерфейса к специальному устройству, совместимому с компьютером. Именно такой измененный сигнал может обрабатывать программное обеспечение.

При необходимости включения в систему большего количества датчиков, в нее устанавливают специальный концентратор, являющийся составным элементом второго уровня системы контроля.

Третий уровень

В этом отделе концентрируется, обрабатывается, производится анализ и хранение данных всей системы. Главным требованием к третьему уровню является обеспечение современной программой для настройки всей системы.

Электронные счетчики являются сложными электронными устройствами. Они применяются для учета расхода энергии, и имеют такое устройство, что могут быстро подключиться к системе АСКУЭ. Но существуют старые счетчики, не способные подключаться к системе контроля. Для решения этой проблемы в качестве дополнительного оборудования можно установить специальный оптический порт, способный считывать данные и передавать их на компьютер. Такой порт можно устанавливать на подключенном функционирующем счетчике.

В системах контроля над расходом электроэнергии кроме электронных счетчиков могут применяться индукционные виды счетчиков. Если посмотреть на маркировку индукционного счетчика, то в ней может иметься буква «Д», что означает пригодность этих моделей для работы в системе АСКУЭ. В таких счетчиках имеется импульсный датчик с возможностью телеметрического выхода, который и передает данные по двухпроводной связи.

Но вряд ли стоит применять старые счетчики индукционного типа, они уже свое отработали, и привязать их к современной системе контроля уже становится сложнее. Такие виды лучше использовать для учета потребления энергии отдельных участков, не входящих в систему контроля АСКУЭ.

Электронные счетчики

Система АСКУЭ включает в себя основные элементы – электронные счетчики, которые являются преобразователями аналогового сигнала в импульсную частоту, учет которых дает объем израсходованной электрической энергии.

Основным достоинством этих современных приборов является отсутствие движущихся деталей, в отличие от индукционных счетчиков. Они также обеспечивают широкие пределы входных величин напряжения, дают возможность быстрой организации систем учета с несколькими тарифами, позволяют увидеть количество израсходованной энергии за любой прошедший период, измеряют мощность, сочетаются с оборудованием АСКУЭ и обладают многими другими полезными функциями.

Большой перечень возможностей обуславливается программной оболочкой микроконтроллера, который входит в состав всех современных электронных приборов, и счетчиков энергии.

Дисплей представляет собой цифровой индикатор, и служит для выдачи информации о режимах работы, потреблении энергии, времени и даты.

Источник питания предназначен для питания электронных компонентов схемы. С ним связан супервизор, формирующий сигнал сброса для микроконтроллера при подаче и отключении питания.

Часы служат для показа текущей даты и времени. В некоторых видах счетчиков часы работают от микроконтроллера, но чтобы не создавать на него дополнительную нагрузку, для часов применяют отдельную микросхему.

Оптический порт дает возможность считывать данные со счетчика и служит для установки параметров счетчика.

Микроконтроллер называют сердцем электронного счетчика. Большинство функций счетчика выполняет микроконтроллер. Он преобразует сигнал от трансформатора тока в цифровой сигнал, выполняет его обработку. Микроконтроллер также управляет выходами интерфейса и принимает команды управления.

При возникновении неполадок, проблем и сбоев в системе можно обратиться к другим подрядчикам, специализирующимся на установке таких систем. Установка системы контроля энергии проводится соответственно требованиям заказчика с учетом индивидуальных данных объекта. Большое значение имеет как проектирование и монтаж, так и настройка оборудования. Поэтому важным моментом является установка правильных характеристик для эксплуатации системы, надежное подключение по тому связному каналу, который выбрал заказчик. От этих моментов зависит дальнейшая эксплуатация всей системы.

Система АСКУЭ работает по сложной схеме, состоит из разных уровней. Чтобы обеспечить эффективность и точность ее работы, требуется правильно связать между собой все уровни, и применять только новые современные приборы, привлекать для настройки квалифицированных мастеров.

Похожие темы:

electrosam.ru

Электронные счетчики и система АСКУЭ. Дистанционный учет энергии

Электронные счетчики, это приборы, представляющие собой преобразователь аналогового сигнала в частоту следования импульсов, подсчёт которых дает количество потребляемой энергии. Главным преимуществом электронных счётчиков по сравнению с индукционными, является отсутствие вращающихся элементов. Кроме того, они обеспечивают более широкий интервал входных напряжений, позволяют легко организовать много-тарифные системы учёта. Имеют режим ретроспективы – т.е. позволяют посмотреть количество потреблённой энергии за определённый период, как правило, помесячно; измеряют потребляемую мощность, легко вписываются в конфигурацию систем АСКУЭ и обладают ещё многими дополнительными сервисными функциями.

   Электронные счетчики

Разнообразие этих функций заключается в программном обеспечении микроконтроллера, который является непременным атрибутом современного электронного счётчика электроэнергии.

Схема и принцип работы однофазного электронного счетчика

В ней измерительный трансформатор тока включен в разрыв фазного провода потребителя, а трансформатор напряжения подключен к фазе и нулю.

 

   Схема электронного счетчика

Сигналы с обоих трансформаторов не нуждаются в усилении и направляются по своим каналам на блок АЦП, осуществляющий преобразование их в цифровой код мощности и частоты. Дальнейшие преобразования выполняет микроконтроллер, осуществляющий управление: дисплеем; электронным реле; ОЗУ — оперативным запоминающим устройством. Через ОЗУ выходной сигнал может передаваться дальше в канал информации, например, с помощью оптического порта.

Принцип работы счетчиков заключается в измерении активной энергии и подсчете потраченной. При этом различают несколько вариантов счетчиков.

Они делятся:

• по принципу подключения – на приборы прямого и трансформаторного включения
• по измеряемым величинам – на однофазные и трехфазные
• по конструкции – на механические, электронные и гибридные
• по количеству тарифов – на одно и много-тарифные

В основном, для учета электричества используют электронные устройства, которые обладают рядом преимуществ: они более точные и позволяют использовать несколько тарифов, на которые они переводятся самостоятельно, без участия владельцев.

Конструктивно электросчётчик состоит из корпуса с клеммной колодкой, измерительного трансформатора тока и печатной платы, на которой установлены все электронные компоненты.

Основными компонентами современного электронного счётчика являются:

• трансформатор тока
• дисплей ЖКИ
• источник питания электронной схемы
• микроконтроллер
• часы реального времени
• телеметрический выход
• супервизор
• органы управления
• оптический порт (опционально)

ЖКИ дисплей

Представляет собой много-разрядный буквенно-цифровой индикатор и предназначен для индикации режимов работы, информации о потребленной электроэнергии, отображении даты и текущего времени.

Источник питания 

Служит для получения напряжения питания микроконтроллера и других элементов электронной схемы. Непосредственно с источником связан супервизор.

Микроконтроллер 

Является сердцем электронного электросчётчика. Это может быть как микросхема компании Microchip (PIC-контроллер), так и производителей ATMEL или NEC.

Часы реального времени

Предназначены для отсчета текущего времени и даты. В некоторых электросчётчиках данные функции возлагаются на микроконтроллер, однако для уменьшения его загрузки, как правило, используют отдельную микросхему, например, DS1307N. Использование отдельной микросхемы позволяет высвободить мощности микроконтроллера и направить их на выполнение более ответственных задач.

Телеметрический выход 

Служит для подключения к системе АСКУЭ или непосредственно к компьютеру (как правило, через преобразователь интерфейса RS485/RS232).

Супервизор

Формирует сигнал сброса для микроконтроллера при включении и отключении питания, а также следит за изменениями входного напряжения.

Оптический порт

Он есть не во всех электросчётчиках, позволяет снимать информацию непосредственно с электросчётчика и в некоторых случаях служит для их программирования (параметризации).

В электронном счетчике выполнение практически всех функций возложено на микроконтроллер. Он является преобразователем АЦП (преобразует входной сигнал с трансформатора тока в цифровой вид, производит его математическую обработку и выдаёт результат на цифровой дисплей.) Микроконтроллер также принимает команды от органов управления и управляет интерфейсными выходами.

Возможности, которыми обладает микроконтроллер, зависят от его программного обеспечения (ПО). Без ПО, это просто пластмассово-кремниевый кубик. Поэтому разнообразие сервисных функций и выполняемых задач зависит от того, какое техническое задание было поставлено перед программистом.

Электронные счетчики и перспективы развития

В настоящее время развитие электронных счётчиков идёт в основном в плане добавление «наворотов», различные производители добавляют всё новые функции, например, некоторые устройства могут вести контроль состояния питающей сети с передачей этой информации в диспетчерские центры и т.д.

Довольно часто в электросчётчик вводят функцию ограничения мощности. В этом случае, при превышении потребляемой мощности, электросчётчик отключает потребителя от сети. Для управления подачей напряжения, внутрь электросчётчика устанавливают контактор на соответствующий ток. Так же отключение возможно, если потребитель превысил отведённый ему лимит электроэнергии или же закончилась предоплата за электроэнергию. Кстати, некоторые электросчётчики позволяют пополнить денежный баланс прямо через встроенные в них считыватели пластиковых карт. К электросчётчикам данной группы относятся СТК-1-10 и СТК-3-10.

Электронные счетчики и АСКУЭ

Попытки создания АСКУЭ (автоматизированной системы контроля учёта электроэнергии) связаны с появлением в относительно доступных микропроцессорных устройств, однако дороговизна последних делала системы учета доступными только крупным промышленным предприятиям. Разработку АСКУЭ вели целые НИИ.

Решение задачи предполагало:

• оснащение индукционных счетчиков электрической энергии датчиками оборотов
• создание устройств, способных вести подсчет поступающих импульсов и передавать полученный результат в ЭВМ
• накопление в ЭВМ результатов подсчета и формирование отчетных документов

Первые системы учета были крайне дорогими, ненадежными и малоинформативными комплексами, но они позволили сформировать базу для создания АСКУЭ следующих поколений.

Переломным этапом в развитии АСКУЭ стало появление персональных компьютеров и создание электронных электросчётчиков. Ещё больший импульс развитию систем автоматизированного учёта придало повсеместное внедрение сотовой связи, что позволило создать беспроводные системы, так как вопрос организации каналов связи являлся одним из основных в данном направлении.

Основное назначение системы АСКУЭ — в разумных интервалах времени собрать в центрах управления все данные о потоках электроэнергии на всех уровнях напряжения и обработать полученные данные таким образом, чтобы обеспечить составление отчётов за потребленную или отпущенную электроэнергию (мощность), проанализировать и построить прогнозы по потреблению, выполнить анализ стоимостных показателей и произвести расчёты за электрическую энергию.

Для организации системы АСКУЭ необходимо:

1. В точках учёта энергии установить высокоточные средства учёта — электронные счётчики
2. Цифровые сигналы передать в так называемые «сумматоры», снабженные памятью.
3. Создать систему связи (как правило, последнее время для этого используют GSM – связь), обеспечивающую дальнейшую передачу информации в местные и на верхние уровни.
4. Организовать и оснастить центры обработки информации современными компьютерами и программным обеспечением.

Пример простейшей схемы организации АСКУЭ показан на рисунке. В ней можно выделить несколько отдельных основных уровней:

1. Уровень первый – это уровень сбора информации

Элементами этого уровня являются электросчётчики и различные устройства, измеряющие параметры системы. В качестве таких устройств могут применяться различные датчики как имеющие выход для подключения интерфейса RS-485, так и датчики, подключенные к системе через специальные аналого-цифровые преобразователи. Необходимо обратить внимание на то, что возможно использовать не только электронные электросчётчики, но и обычные индукционные, оборудованные преобразователями количества оборотов диска в электрические импульсы.

В системах АСКУЭ для соединения датчиков с контролерами применяют интерфейс RS-485. Входное сопротивление приемника информационного сигнала по линии интерфейса RS-485 обычно составляет 12 кОм. Так как мощность передатчика ограничена, это создает ограничение и на количество приемников, подключенных к линии. Согласно спецификации интерфейса RS-485 с учетом согласующих резисторов приёмник может вести до 32 датчиков.

2. Уровень второй – это связующий уровень

На этом уровне находятся различные контролеры необходимые для транспортировки сигнала. В схеме АСКУЭ представленной на рисунке, элементом второго уровня является преобразователь, преобразующий электронный сигнал с линии интерфейса RS-485 на линию интерфейса RS-232, это необходимо для считывания данных компьютером либо управляющим контролером.

В случае если требуется соединение более 32 датчиков, тогда в схеме на этом уровне появляется устройства, называемые концентраторы. На рисунке показана схема построения системы АСКУЭ для количества датчиков от 1 до 247 шт.

3.Третий уровень – это уровень сбора, анализа и хранения данных

Элементом этого уровня является компьютер, контролер или сервер. Основным требование к оборудованию этого уровня является наличие специализированного программного обеспечения для настройки элементов системы.

В настоящее время практически все электронные электросчётчики оборудованы интерфейсом для включения в систему АСКУЭ. Даже те, которые не имеют этой функции, могут оснащаться оптическим портом для локального снятия показаний непосредственно на месте установки электросчётчика путём считывания информации в персональный компьютер. Поэтому, сегодня электросчётчик является сложным электронным устройством.

При проектировании современных систем АСКУЭ применяют только электронные счётчики. Они имеют неоспоримые преимущества перед индукционными именно в «информационном» плане и обладают практически неограниченными сервисными возможностями.

Смотрите видео, в котором на примере конкретной марки рассмотрены электронные счетчики.

 

Смотрите также по этой теме:

   Схемы подключения счетчиков электроэнергии.

   Электрический счетчик энергии. Общие сведения.

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

powercoup.by

Электронный счетчик электроэнергии

Электрический счетчик электроэнергии – прибор, измеряющий расход электроэнергии в кВт/ч, редко в Ач/ч. Открытие вращающегося электрического тока дало толчок к созданию индукционных счетчиков, которые к нашему времени приобрели привычный нам вид. Значительно был уменьшен вес и габариты, расширился диапазон нагрузки, напряжение и температура, устранилось трение за счет добавления шарикоподшипников. Так появились и трехфазные замерители электроэнергии с двумя или тремя системами измерения, находящиеся на одном, двух или трех пластинах (дисках).

По своей конструкции он представляет комбинацию ваттметра (измеряющего мощность) и сам счетный механизм, помещенный в корпус. Электрический счетчик делится на несколько типов: переменного и постоянного тока, которые в свою очередь делятся на трехфазные и однофазные.

Электрический счетчик измерения электроэнергии является обязательным атрибутом любого помещения. Места подключения электропроводов на крышке всегда пломбируются, с целью предотвратить кражу электроэнергии.

Принцип действия электрического счетчика электроэнергии

Работает такое устройство довольно просто: диск вращается с такой скоростью, с какой вихревые токи наводятся с помощью магнитного поля катушки прибора. Новые счётчики – электронные, работают несколько иначе. Переменный ток в них воздействует на электро элементы так, что количество импульсов создающиеся на выходе пропорциональны используемой энергии.

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.

Электронный счетчик – устройство, отдельно учитывающее электроэнергию по каждому тарифу, запрограммированного временными периодами (однотарифный, двухтарифные и т.д). Помимо этого, электронное устройство имеет несколько больший период между проверками (4-15 лет).

Схема устройства электронного счетчика электроэнергии

Как выбрать электрический счетчик электроэнергии

В связи с распространением бытовой электрической техники, возникла проблема, при которой счетчики получали большую нагрузку, что вызывало замыкание и пожары. Из-за этого все производящиеся электрические рассчитаны на 40-60 Ампер потребления энергии.

Согласно постановлению РФ от 2012 года, учет гражданами потребления электроэнергии должен осуществляться с помощью электрических счетчиков с классом точности 2,0 и выше. Устройства, находящиеся в общественных местах (подъезд) должны были быть заменены владельцами дома (гос. организациями и т.д).

При выборе прибора стоит придерживаться его потребительских качеств. Следует определить возможность использования всех преимуществ электронного счетчика, когда как недостатки индукционного абсолютно некритичны.

В специализированных магазинах предоставляется большое разнообразие моделей электрических конструкций. По принципам работы их можно поделить на индукционные и электронные. Весь модельный ряд электрических счетчиков соответствует требованиям межгосударственного стандарта.

Перед покупной необходимо узнать какого типа аппарат необходимо приобрести. Такую информацию можно получить, если посмотреть технические условия установки для дома или квартиры. Там указываются необходимые параметры для его эксплуатации. Если технические условия отсутствуют, следует определить с каким напряжением работал ваш старый счетчик, 220 или 380Вт. При 220Вт используется однофазный электрический, а если 380, то трехфазный.

При покупке электрического счетчика в помещение с нестабильной и низкой температурой необходимо ознакомиться с инструкцией по его эксплуатации. В этом случае можно приобрести механизм с эксплуатационной температурой до -40С и более.

Все пломбы должны иметь четкий оттиск и не иметь механических повреждений

По требованиям для электрических счетчиков электроэнергии, на однофазных должны иметься пломбы с проверкой давностью не более 2 лет, трехфазные – не более года. Это показывает, что на покупаемом приборе уже должны присутствовать две пломбы. Обязательно необходимо проверить их наличие. Пломбы, изготовленные из свинца, прижаты проволокой, проходящей через ушко, и находятся снаружи. Пломбы внутренние залиты в винтовое отверстие в виде мастики красного, черного или серебряного цвета. На них не должны присутствовать повреждения, и должны иметь документальное подтверждение проверки.  Затем, в его паспорте нужно посмотреть временной проверочный интервал, то есть время, через которое придется совершать следующую проверку. Обычно последующая проверка после покупки однофазного прибора происходит через 8-16 лет, электронного – 6-8лет.

Дубликат оттиска госповерителя в виде печати обычно проставляется на последних страницах паспорта электросчетчика.

Так же на корпусе прибора наносится его класс точности. Данное число говорит о его возможной погрешности, и выражен в процентах от большего диапазона в работе счетчика. В прошлом десятилетии класс точности имел 2,5, новые устройства имеют уже 2, и в скором времени планируется сделать замену электроприборов на высший класс точности – 1.

Не лишним будет посмотреть принцип крепления электросчетчика. Это может быть крепление на винты и динрейку. На вторую крепятся электронные, а на первые – обычные детекторы.

Покупая индукционный счетчик необходимо обратить внимание на диск. Он не должен западать и выдвигаться. Это говорит о возможном его повреждении.

Отличным дополнением будет счётчик с зажимной дверцей, закрывающей ряд клемм.

Как остановить электрический счетчик электроэнергии

Ежегодное количество потребляемой электроэнергии увеличивается. Электричества тратиться все больше за счет большого количества бытовой техники, работающей от электросети. Увеличение цен на потребление электричества меняется и не в лучшую сторону.  Получая счет на весьма крупную сумму, хочется сделать ее меньше, но как? Остановить счетчик довольно-таки сложно, но возможно.

Многие владельцы электрических счетчиков пользуются специальными схемами и подключают их к внутреннему щитку в надежде остановить накрутку энергии. В то же время таких умельцев быстро находят и подвергают оплате штрафа. Поэтому самым популярным методом остановки электросчетчика является неодимовые магниты.

Магнит представляет собой диск из сплава железа, бора и неодима. Соответственно, чем больше магнит, тем сильнее его сцепление с металлическими частями конструкции. Дополнительных инструментов для этого не понадобится. Магнит нужно ставить на корпус электросчетчика.

Электронный счетчик магнитом, увы, остановить не получится. Поэтому можно прибегнуть к законной процедуре замены. Для этого необходимо заменить его на электро- или обычный механический.

Если в приборе есть немеханический узел учета, то остановить его можно только если там имеется обыкновенная трансформаторная катушка.

Можно прибегнуть к самому простому способу и «заказать» у знакомого электрика остановить электронный счетчик электроэнергии. Но в любом случае, следует быть осторожным, так как все способы являются незаконными и могут понести за собой еще большие финансовые потери.

myaquahouse.ru

Счетчики электроэнергии: какой лучше поставить?

Любой хозяин жилья должен установить у себя приспособления для учета воды, электричества, газа и т. д. Если на установку приборов для учета тепла и воды имеется отсрочка, то монтаж счетчика электроэнергии должен быть выполнен в первую очередь.

Абсолютно все фирмы, выпускающие такого рода устройства, дают на них гарантийный срок в размере шестнадцати лет, а это немало и говорит о том, что частой замены не потребуется.

Но в редких случаях, когда дело все-таки доходит до покупки нового измерительного прибора, покупатель, не имеющий полного объема информации, может сделать неправильный выбор. Какой счетчик электроэнергии лучше поставить? Сначала нужно ознакомиться с принципом работы электросчетчика, а также с существующим модельным рядом.

Индукционный счетчик электричества

Существует два вида счетчиков электроэнергии: индукционные и электронные. Какой эл. счетчик лучше всего использовать, решите, прочитав информацию ниже.

Итак, первый тип устройств — механический. В состав индукционного счетчика входят катушка напряжения, металлический диск и катушка тока. Из-за магнитного поля, появляющегося вследствие взаимодействия двух катушек, металлический диск начинает вращаться, также вращая за собой колесики с цифрами, демонстрирующими количество затраченной электрической энергии.

Есть у таких устройств свои плюсы и минусы. К преимуществам можно отнести их сравнительно небольшую стоимость и долгий срок службы, а к минусам — погрешность в показаниях около 2%. Но длительный срок присутствия такого вида счетчиков на рынке затмевает довольно большой процент погрешности и делает их довольно популярными среди покупателей. Поэтому чтобы ответить на вопрос о том, какой счетчик лучше, давайте рассмотрим второй вид устройств.

Электронный счетчик

Электронный аппарат кардинально отличается от вышеуказанного. В нем полностью отсутствуют какие-либо признаки механики, а ток напрямую подается к микросхемам и полупроводникам. Эти микросхемы и показывают количество потребленной электроэнергии, выводя цифры на встроенное электронное табло. Основные положительные характеристики такого измерительного прибора — небольшой размер, более точные данные, электронное табло, легкость снятия показаний и способность рассчитать расход по нескольким разным тарифным планам. А дороговизна и относительно небольшой эксплуатационный срок являются неприятными дополнениями к нему.

Однофазные счетчики электричества

По типу сети, к которой идет подключение, приборы учета электричества делятся на однофазные и трехфазные.

Однофазные счетчики подключаются к двухпроводной однофазной сети. Общая нагрузка на сеть вместе с количеством проводов являются главными факторами. Однофазные устройства учета применяются в случае, когда потребление электроэнергии не превышает 10 кВ. Выдает такой счетчик 220 В.

Трехфазные устройства

Эти счетчики подключают к трехфазным сетям, что становиться ясно по их названию. Так как нужно большое количество энергии для их работы, нашли свое применение на заводах или щитовых многоэтажных жилых домов трехфазные счетчики электроэнергии.

Какой лучше установить в частном доме? Чаще ставят именно однофазные. Их можно подсоединить и к трехфазной сети, но только тогда на каждую фазу понадобится такой прибор. Установку трехфазного счетчика может оправдать только использование какого-либо оборудования с высокой потребностью в электроэнергии, например, сварочного аппарата или чего-то в этом роде. На выходе счетчик выдает 380 В и предохраняет здание от скачков электричества.

Классификация по тарифности

По тарифности также бывают разными счетчики электроэнергии. Какой лучше?

1. Однотарифный. Ведет подсчет только по одному выбранному тарифу. Часто применяется в быту.
2. Двухтарифный. Позволяет вести подсчет расходуемой энергии по двум тарифным планам, например, днем один тариф, ночью совершенно другой. Используется на различных заводах и организациях, где работа ведется в две смены.
3. Многотарифный. Рассчитывает энергию по нескольким тарифам сразу и уменьшает затраты.

Классификация по типу энергии

Однофазные приборы замеряют исключительно активную энергию, проходящую через них, а трехфазные, кроме активной, замеряют еще и реактивную энергию, также учитывая направление потоков. Это помогает прилично сэкономить на больших объектах.

Счетчики электроэнергии: какой лучше?

Для выбора самого лучшего счетчика вам необходимо рассмотреть некоторые параметры прибора и узнать кое-что о сети.

1. Чтобы определиться с выбором одно- или двухфазного счетчика, нужно узнать тип электросети, где вы намерены поставить счетчик. Для этого нужно просто обратить внимание на старый счетчик: если там написано 220/230В, тогда следует приобрести однофазный, а если 220/380В или 230/400В – трехфазный.
2. Какие электрические счетчики лучше выдерживают нагрузку? Многих интересует этот вопрос. В доме обычное устройство работает при нагрузке не выше 60А и мощности 15 кВт. Если вдруг сеть превышает эти показатели, то стоит приобретать прибор с максимальной нагрузкой в 100А. Параметры обычно можно увидеть на вводных автоматах зданий.
3. Количество тарифов вы должны определить самостоятельно. Если вам выгодно расплачиваться по нескольким, то перед установкой специальных устройств в соответствующих инстанциях необходимо уточнить, способны ли они вам это предоставить. В противном случае купленное оборудование просто не пригодится.
4. Перед выбором нужно также обратить свое внимание на вариант крепления. Хоть это никак не отражается на качестве работы счетчика, но может усложнить установку. Если вы решили установить счетчик внутри квартиры с модульным автоматом и УЗО в одном боксе из пластика (HagerGolf, Volta, Vector или Энергия) либо в одном железном щите ЩРН, тогда вам понадобится одно- или трехфазный счетчик на din-рейку модульного исполнения (не всем устройствам на din-рейку присуще модульное исполнение). В пластмассовом боксе для монтажа счетчика электроэнергии используют три болта или переходную планку. А какой счетчик электроэнергии лучше поставить снаружи здания, в блоке измерения и защиты? Для этого лучше подойдут БИЗ, ЩУ-1Н-9, ЩУР-8. Перед вами открывается выбор: либо приобрести счетчик для крепления на din-рейку, либо на плоскую поверхность. Но в случае выбора установки на din-рейку ее еще нужно будет купить. Так же будет и при монтаже приборов учета в металлический щит типа ЩУРН или ЩРУН.
5. Говорят, лучший счетчик имеет различные дополнительные способности, такие как подсветка, подсчет при отсутствии напряжения или трансляция информации на дисплей. Однако эти функции на качество работы или работоспособность прибора никак не повлияют. Будут они или нет, решать только вам.
6. Абсолютно все без исключения устройства перед тем, как попасть на рынок, проходят государственную проверку (работоспособность и точность измерений) на заводе-производителе. При успешной проверке в паспорт прибора ставится печать, а на корпус — госпломба. Также в паспорте должна стоять дата поверки, а на самой пломбе — квартал и год тестирования. Еще счетчик должна опломбировать и установить энергопоставляющая компания в сроки, не превышающие два года, а для трехфазного такой срок сокращен до года. Также нужна обязательная периодическая проверка точности подсчетов счетчика и его работоспособности. Именно поэтому для таких устройств есть так называемый межпроверочный интервал, который для электронных приборов учета составляет от десяти до шестнадцати лет, начиная с даты производства.
7. При приобретении устройства, подсчитывающего электроэнергию, необходимо не забыть взглянуть на класс точности. Этот показатель позволяет узнать максимальную погрешность, которую может допустить счетчик в подсчетах. В среднем эта цифра для жилых домов равняется 2%.

Компании, выпускающие лучшие счетчики электроэнергии

По официальным данным компании Abarcad с главным офисом в Москве, в 2012 году на территории Российской федерации было сделано более восьми миллионов электросчетчиков, из них львиную долю (90%) составили однофазные устройства. Это говорит о том, что в бытовой сфере часто заменяют счетчики электроэнергии.

Какой лучше применить? Известно, что более чем ¾ всей продукции по России приходится на три российские компании. Среди них концерн «Энергомера» (Ставрополь), компания «Инкотекс» (Москва) и холдинг «Московский завод измерительных приборов». Лидирующее место в этой тройке занимает «Энергомера» с 40% производства в активе, за ней расположились «Инкотекс» и «Московский завод измерительных приборов» с 29 и 7% соответственно. Цена отечественных счетчиков значительно ниже заграничных, а вот различие в качестве не очень и просматривается.

Лидеры рынка счетчиков электроэнергии

Для того чтобы вы решили, какой счетчик лучше поставить, рассмотрим эти компании немного подробнее:

1. Концерн из Ставрополя «Энергомера» владеет парой заводов не только на территории России, но и в ближнем зарубежье. Специализируется на производстве высокого качества приборов учета энергопотребления всех видов, цена которых варьируется от 13 до 330 единиц в европейской валюте.
2. «Инкотекс» — крупная отечественная организация, имеющая заводы в Российской федерации и не только. Специальностью этой компании является разработка и сбор электронных приборов, в число которых входят и счетчики электроэнергии всех видов.
3. «Московский завод измерительных приборов» (МЗИП). Старое предприятие, занимающееся выпуском приборов учета электроэнергии и различной радиоаппаратуры. В число производимых устройств входят одно- и двухфазные счетчики электроэнергии.

fb.ru

Схема электрическая счетчика

Электрический счетчик, точнее — счетчик расхода электрической энергии является специальным прибором, предназначенным для учета потребляемой нагрузкой электрической энергии. По своей технической идее он представляет из себя комбинацию измерителя потребляемой электрической энергии с отображающим показания счетным механизмом. Различают электрические счетчики для измерения энергии постоянного или переменного тока. Счетчики электроэнергии переменного тока бывают однофазными и трехфазными. По принципу действия электрические счетчики могут быть индукционными и электронными.

Краткая история создания электрического счетчика

В 1885 году итальянцем Галилео Феррарисом (1847-1897) было сделано интересное наблюдение вращения сплошного ротора в виде металлического диска или цилиндра под воздействием двух не совпадающих по фазе полей переменного тока. Это открытие послужило отправной идеей для создания индукционного двигателя и одновременно открыло возможность разработки индукционного счетчика.

Первый счетчик такого типа был создан в 1889 году венгром Отто Титуцем Блати, который работал на заводе «Ганц» (Ganz) в Будапеште, Венгрия. Им был запатентована идея электрического счётчика для переменных токов (патент, выданный в Германии, № 52.793, патент, полученный в США, № 423.210).

В таком устройстве Блати смог получить внутреннее смещение фаз практически на 90°, что позволило счетчику отображать ватт-часы достаточно точно. В электросчетчике этой модели уже применялся тормозной постоянный магнит, обеспечивавший широкий диапазон измерений количества потребляемой энергии, а также был использован регистр циклометрического типа.

Дальнейшие годы ознаменовались многими усовершенствованиями, проявившимися в уменьшении веса и размеров прибора, расширении диапазона допустимых нагрузок, компенсации изменения величины коэффициента нагрузки, значений напряжения и температуры. Было существенно снижено трение в опорах вращающегося ротора счетчика с помощью замены шарикоподшипниками подпятников, позже применили двойные камни и магнитные подшипники. Значительно увеличился срок стабильной эксплуатации счетчика за счет повышения технических характеристик тормозной электромагнитной системы и неприменения масла в опорах ротора и счетном механизме. Значительно позже для промышленных потребителей был создан трехфазный индукционный счетчик, в котором применили комбинацию из двух или трех систем измерения, установленных на одном, двух или даже трех отдельных дисках.

Схема для подключения счетчика индукционного типа

Схема электрическая принципиальная счетчика индукционного типа в общем случае предельно проста и представляет собой две обмотки (тока и напряжения) и клеммную колодку, на которую выведены их контакты. Условная схема, по которой подключается однофазный электрический счетчик, в стандартном электрощите многоквартирных домов имеет следующий вид:

Здесь фазу «А» обозначает линия желтого цвета, фазу «В» — зеленого, фазу «С» – красного, нулевой провод «N» – линии синего цвета, проводник для заземления «PЕ» — линия желто-зеленого цвета. Пакетный выключатель в настоящее время часто заменяют более современным двухполюсным автоматом с защитой от перегрузки. Следует отметить, что между схемой подключения счетчика индукционного типа и аналогичной схемой подключения электронного счетчика принципиальных различий нет.

Условная схема для подключения электрического счетчика в трехфазной четырехпроводной сети напряжением 380 вольт имеет вид:

Здесь цветовые обозначения аналогичны предыдущей схеме подключения счетчика для однофазной сети.

Важно соблюдать прямой порядок чередования фаз трехфазной сети на колодке контактов счетчика. Определить его можно с помощью фазоуказателя или прибора ВАФ. В прямом порядке чередование фаз напряжений производится так: АВС, ВСА, САВ (если идти по часовой стрелке). В обратном порядке чередование фаз напряжений производится так: АСВ, СВА, ВАС. При этом создается дополнительная погрешность и возникает самоход ротора индукционного счетчика для активной энергии. В электрическом счетчике реактивной энергии обратный порядок чередования фаз нагрузки и напряжений приводит к вращению ротора в обратном направлении.

Схема электрических соединений однофазного индукционного электрического счетчика

На схеме линии красного цвета обозначают фазный провод и токовую катушку, а синего цвет — нулевой провод и катушку напряжения.

Схема электрических соединений трехфазного счетчика индукционного типа при прямом включении в четырехпроводной сети напряжения 380 вольт:

Здесь: фазу «А» обозначает желтый цвет, фазу «В» — зеленый, фазу «С» — красный, нулевой провод «N» — синим цвет; L1, L2, L3 – обозначают токовые катушки; L4, L5, L6 — обозначают катушки напряжения; 2, 5, 8 – контакты напряжения; 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 11 – контакты для подключения внешней электропроводки к трехфазному счетчику.

Принцип действия и устройство индукционного электросчетчика

Токовая обмотка, включенная последовательно с потребителем электроэнергии, имеет малое число витков, которые намотаны толстым проводом, соответствующим номинальному току данного счетчика. Это обеспечивает минимум ее сопротивления и внесения погрешности измерения тока.

Обмотка напряжения, включенная параллельно нагрузке, имеет большое количество витков (8000 — 12000), которые намотаны тонким проводом, что уменьшает потребляемый ток холостого хода счетчика. Когда к ней подключено переменное напряжение, а в токовой обмотке течет ток нагрузки, через алюминиевый диск, являющийся ротором, замыкаются электромагнитные поля, наводящие в нем так называемые вихревые токи. Эти токи взаимодействуют с электромагнитным полем и создают вращающий момент, приводящий в движение подвижный алюминиевый диск.

Постоянный магнит, создающий магнитный поток через диск счетчика, создает эффект тормозного (противодействующего) момента.

Неизменность скорости вращения диска достигается при балансе вращающего и тормозного усилий.

Количество оборотов ротора за час будет пропорциональным израсходованной энергии, что эквивалентно тому, что значение установившейся равномерной скорости вращения диска является пропорциональным потребляемой мощности, если вращающий момент, воздействующий на диск, адекватен мощности потребителя, к которому подключен счетчик.

Трение в кинематических парах механизма индукционного счетчика создает появление погрешностей в измерительных показаниях. Особенно значительно влияние трения на малых (до 5-10% от номинального значения) нагрузках для индукционного счетчика, когда величина отрицательной погрешности может составлять 12 — 15%. Для сокращения влияния сил трения в индукционном счетчике используют специальное устройство, которое называется компенсатор трения.

Существенный параметр счетчика электрической энергии переменного тока — порог чувствительности прибора, который подразумевает значение минимальной мощности, выраженной в процентах от номинального значения, при котором ротор счетчика начинает устойчиво вращаться. Другими словами, порог чувствительности – это минимальный расход электроэнергии, который счетчик в состоянии зафиксировать.

В соответствии с ГОСТом, значение порога чувствительности для индукционных счетчиков различных классов точности, должно составлять не больше 0,5 — 1,5%. Уровень чувствительности задается значением компенсирующего момента и момента торможения, который создается специальным противосамоходным устройством.

Принцип работы электронного счетчика

Индукционные счетчики расхода электрической энергии при всей их простоте и невысокой стоимости обладают рядом недостатков, в основе которых находится использование механических подвижных элементов, имеющих недостаточную стабильность параметров при долгосрочной эксплуатации прибора. Электронный счетчик электроэнергии лишен этих недостатков, имеет низкий порог чувствительности, более высокую точность измерения потребляемой энергии.

Правда, для построения электронного счётчика требуется применение узкоспециализированных интегральных микросхем (ИС), которые могут выполнять перемножение сигналов тока и напряжения, формировать полученную величину в виде, удобном для обработки микроконтроллером. Например, микросхемы, преобразующие активную мощность — в значение частоты следования импульсов. Общее число полученных импульсов, интегрируемых микроконтроллером, является прямо пропорциональным потребляемой электроэнергии.

Блок-схема электронного счетчика

Не менее важным для полноценной эксплуатации электронного счетчика является наличие всевозможных сервисных функций, таких как удаленный доступ к счётчику для дистанционного контроля показаний, определение дневного и ночного потребления энергии и многие другие. Применение цифрового дисплея позволяет пользователю программно задавать различные форматы вывода сведений, например, отображать на дисплее информацию о количестве потреблённой энергии за определенный интервал, задавать различные тарифы и тому подобное.

Для выполнения отдельных нестандартных функций, например, согласования уровней сигналов, потребуется применение дополнительных ИС. В настоящее время начат выпуск специализированных микросхем — преобразователей мощности в пропорциональную частоту — и специализированные микроконтроллерные устройства, имеющие подобный преобразователь на одном кристалле. Но, чаще всего, они слишком дорогостоящи для применения в коммунально-бытовых устройствах индукционных счётчиков. Поэтому многими мировыми производителями микроконтроллеров разрабатываются специализированные недорогие микросхемы, специально предназначенные для подобного применения.

Какой вид имеет схема электрическая принципиальная счетчика по простейшему цифровому варианту на наиболее недорогом (менее доллара) 8-разрядном микроконтроллере компании Motorola? В рассматриваемом решении осуществлены все минимально обязательные функции устройства. Оно основано на применении недорогой ИС, преобразующей мощность в частоту импульсов типа КР1095ПП1 и 8-разрядного микроконтроллерного устройства MC68HC05KJ1. При такой архитектуре счетчика микроконтроллеру необходимо суммировать получаемое число импульсов, отображать информацию на дисплее и осуществлять защиту устройства в различных нештатных режимах. Описываемый счётчик в действительности является цифровым функциональным аналогом имеющихся механических счётчиков, приспособленным для дальнейшего усовершенствования.

Схема электрическая принципиальная простейшего цифрового счетчика электроэнергии

Сигналы, эквивалентные значениям напряжения и тока в сети, получаются от датчиков и подаются на вход преобразователя. Микросхема осуществляет перемножение входных сигналов, формируя мгновенное значение потребляемой мощности. Это значение поступает на микроконтроллер, преобразуется в ватт-часы. По мере накопления данных изменяются показания счётчика на ЖКИ. Наличие частых сбоев напряжения электропитания устройства приводит к необходимости применения EEPROM для обеспечения сохранности показаний счётчика. Поскольку сбои напряжения питания являются наиболее распространенной нештатной ситуацией, подобная защита требуется в любом электронном счётчике.

Схема электрическая принципиальная счетчика (цифровой вычислитель) приведена ниже. Через разъём X1 присоединяется напряжение сети 220 В и электропотребитель. Датчики напряжения и тока формируют сигналы, поступающие на микросхему КР1095ПП1 преобразователя, имеющего оптронную развязку частотного выхода. Ядром счётчика является микроконтроллер MC68HC05KJ1 производства компании Motorola, производимый в 16-выводном корпусе (корпус DIP или SOIC) и оснащенный 1,2 Кбайтом ПЗУ и 64 байтом ОЗУ. Для сохранения накопленного количества потребленной энергии во время сбоев по питанию применяется EEPROM с малым объёмом памяти 24С00 (16 байт) от компании Microchip. Дисплеем служит 7-сегментный 8-разрядный ЖКИ, который управляется любым недорогостоящим микроконтроллером, обменивающимся с центральным микроконтроллером данными по протоколам SPI или I2C и подключенный через разъём Х2.

Заложенный алгоритм работы счетчика потребовал менее 1 Кбайт памяти и меньше половины из всех портов ввода/вывода на микроконтроллере MC68HC05KJ1. Его технических возможностей достаточно для того, чтобы дополнить счетчик некоторыми сервисными функциями, например, возможностью объединения счётчиков в локальную сеть через интерфейс RS-485. Эта возможность позволяет получать данные о потребленной энергии в сервисный центр и дистанционно отключать электричество, если потребителем не внесена оплата. Сетью, содержащей такие счётчики можно оснастить жилой многоквартирный дом. Все показания счетчиков по сети будут дистанционно поступать в диспетчерский пункт.

Практический интерес представляет применение семейства 8-разрядных микроконтроллеров с кристаллом, содержащим встроенную FLASH-память. Это позволяет его программировать прямо на собранной плате. Это также обеспечивает защищённость от взлома программного кода и удобство обновления ПО без выполнения монтажных работ.

Цифровой вычислитель для электронного счетчика электроэнергии

Более интересным представляется вариант электронного счётчика электроэнергии без применения внешней EEPROM и дорогостоящего внешнего энергонезависимого ОЗУ. В этом случае можно при возникновении аварийной ситуации фиксировать показания и другую служебную информацию во внутренней FLASH-памяти микроконтроллера. Это дополнительно обеспечивает требуемую конфиденциальность данных, что нельзя обеспечить, если применяется внешний кристалл, не защищённый от несанкционированного доступа посторонних лиц. Такой электронный счётчик электроэнергии с любым уровнем сложности и функциональности можно создать с применением микроконтроллера компании Motorola из семейства HC08 с FLASH-памятью, встроенной в основной кристалл.

Осуществление перехода на цифровые дистанционные автоматические средства учёта и контроля расхода электроэнергии является вопросом времени. Технические и потребительские достоинства таких систем являются очевидными. Стоимость их будет неизменно уменьшаться. И даже в случае применения простейшего микроконтроллера такой электронный счётчик электроэнергии обладает очевидными преимуществами: высокая надёжность вследствие полного отсутствия подвижных деталей; миниатюрность; возможность выпуска счетчика в корпусе с учётом особенностей интерьера в современных жилых домах; увеличение интервала поверок в несколько раз; высокая ремонтопригодность и предельная простота в обслуживании и эксплуатации. Даже небольшие дополнительные аппаратные и программные затраты в простейшем цифровом счётчике могут дополнить его рядом сервисных функций, принципиально отсутствующих у всех механических электросчетчиков, например, применение многотарифного начисления оплаты за потребляемую энергию, возможность реализации автоматизированного учёта и управления потреблением электроэнергии.

Смотрите также схемы:

Регулятор освещения Электронный термометр Электрическая печи Стабилизатор напряжения Схема электрическая телевизора

elektronika-muk.ru

Электронные счетчики и АСКУЭ

Электронные счетчики

Электронный счетчик представляет собой преобразователь аналогового сигнала в частоту следования импульсов, подсчёт которых дает количество потребляемой энергии.

Главным преимуществом электронных счётчиков по сравнению с индукционными, является отсутствие вращающихся элементов. Кроме того, они обеспечивают более широкий интервал входных напряжений, позволяют легко организовать многотарифные системы учёта, имеют режим ретроспективы – т.е. позволяют посмотреть количество потреблённой энергии за определённый период – как правило, помесячно; измеряют потребляемую мощность, легко вписываются в конфигурацию систем АСКУЭ и обладают ещё многими дополнительными сервисными функциями.

Разнообразие этих функций заключается в программном обеспечении микроконтроллера, который является непременным атрибутом современного электронного счётчика электроэнергии.

Конструктивно электросчётчик счетчик состоит из корпуса с клеммной колодкой, измерительного трансформатора тока и печатной платы, на которой установлены все электронные компоненты.

Основными компонентами современного электронного счётчика являются:

• трансформатор тока,
• дисплей ЖКИ,
• источник питания электронной схемы,
• микроконтроллер,
• часы реального времени,
• телеметрический выход,
• супервизор,
• органы управления,
• оптический порт (опционально).

ЖКИ представляет собой многоразрядный буквенно-цифровой индикатор и предназначен для индикации режимов работы, информации о потребленной электроэнергии, отображении даты и текущего времени.

Источник питания служит для получения напряжения питания микроконтроллера и других элементов электронной схемы. Непосредственно с источником связан супервизор.

Супервизор формирует сигнал сброса для микроконтроллера при включении и отключении питания, а также следит за изменениями входного напряжения.

Часы реального времени предназначены для отсчета текущего времени и даты. В некоторых электросчётчиках данные функции возлагаются на микроконтроллер, однако для уменьшения его загрузки, как правило, используют отдельную микросхему, например, DS1307N. Использование отдельной микросхемы позволяет высвободить мощности микроконтроллера и направить их на выполнение более ответственных задач.

Телеметрический выход служит для подключения к системе АСКУЭ или непосредственно к компьютеру (как правило, через преобразователь интерфейса RS485/RS232).

Оптический порт, который есть не во всех электросчётчиках, позволяет снимать информацию непосредственно с электросчётчика и в некоторых случаях служит для их программирования (параметризации).

Микроконтроллер является сердцем электронного электросчётчика. Это может быть как микросхема компании Microchip (PIC-контроллер), так и производителей ATMEL или NEC.

В электронном счетчике выполнение практически всех функций возложено на микроконтроллер. Он является преобразователем АЦП (преобразует входной сигнал с трансформатора тока в цифровой вид, производит его математическую обработку и выдаёт результат на цифровой дисплей.) Микроконтроллер также принимает команды от органов управления и управляет интерфейсными выходами.

Возможности, которыми обладает микроконтроллер, повторюсь, зависят от его программного обеспечения (ПО). Без ПО – это просто пластмассово — кремниевый кубик smile. Поэтому разнообразие сервисных функций и выполняемых задач зависит от того, какое техническое задание было поставлено перед программистом.

В настоящее время развитие электронных счётчиков идёт в основном в плане добавление «наворотов», различные производители добавляют всё новые функции, например, некоторые устройства могут вести контроль состояния питающей сети с передачей этой информации в диспетчерские центры и т.д.

Довольно часто в электросчётчик вводят функцию ограничения мощности. В этом случае, при превышении потребляемой мощности, электросчётчик отключает потребителя от сети. Для управления подачей напряжения, внутрь электросчётчика устанавливают контактор на соответствующий ток. Так же отключение возможно, если потребитель превысил отведённый ему лимит электроэнергии или же закончилась предоплата за электроэнергию. Кстати, некоторые электросчётчики позволяют пополнить денежный баланс прямо через встроенные в них считыватели пластиковых карт. К электросчётчикам данной группы относятся СТК-1-10 и СТК-3-10, выпускаемые в г. Одессе.

АСКУЭ

Попытки создания АСКУЭ (автоматизированной системы контроля учёта электроэнергии) связаны с появлением в относительно доступных микропроцессорных устройств, однако дороговизна последних делала системы учета доступными только крупным промышленным предприятиям. Разработку АСКУЭ вели целые НИИ.

Решение задачи предполагало:

• оснащение индукционных счетчиков электрической энергии датчиками оборотов;
• создание устройств, способных вести подсчет поступающих импульсов и передавать полученный результат в ЭВМ;
• накопление в ЭВМ результатов подсчета и формирование отчетных документов.

Первые системы учета были крайне дорогими, ненадежными и малоинформативными комплексами, но они позволили сформировать базу для создания АСКУЭ следующих поколений.

Переломным этапом в развитии АСКУЭ стало появление персональных компьютеров и создание электронных электросчётчиков. Ещё больший импульс развитию систем автоматизированного учёта придало повсеместное внедрение сотовой связи, что позволило создать беспроводные системы, так как вопрос организации каналов связи являлся одним из основных в данном направлении.

Основное назначение системы АСКУЭ — в разумных интервалах времени собрать в центрах управления все данные о потоках электроэнергии на всех уровнях напряжения и обработать полученные данные таким образом, чтобы обеспечить составление отчётов за потребленную или отпущенную электроэнергию (мощность), проанализировать и построить прогнозы по потреблению (генерации), выполнить анализ стоимостных показателей и, наконец, — самое важное — произвести расчёты за электрическую энергию.

Для организации системы АСКУЭ необходимо:

1. В точках учёта энергии установить высокоточные средства учёта — электронные счётчики
2. Цифровые сигналы передать в так называемые «сумматоры», снабженные памятью.
3. Создать систему связи (как правило, последнее время для этого используют GSM – связь), обеспечивающую дальнейшую передачу информации в местные (на предприятии) и на верхние уровни.
4. Организовать и оснастить центры обработки информации современными компьютерами и программным обеспечением.

Пример простейшей схемы организации АСКУЭ показан на рисунке. В ней можно выделить несколько отдельных основных уровней:

1. Уровень первый – это уровень сбора информации.

Элементами этого уровня являются электросчётчики и различные устройства, измеряющие параметры системы. В качестве таких устройств могут применяться различные датчики как имеющие выход для подключения интерфейса RS-485, так и датчики, подключенные к системе через специальные аналого-цифровые преобразователи. Необходимо обратить внимание на то, что возможно использовать не только электронные электросчётчики, но и обычные индукционные, оборудованные преобразователями количества оборотов диска в электрические импульсы.

В системах АСКУЭ для соединения датчиков с контролерами применяют интерфейс RS-485. Входное сопротивление приемника информационного сигнала по линии интерфейса RS-485 обычно составляет 12 кОм. Так как мощность передатчика ограничена, это создает ограничение и на количество приемников, подключенных к линии. Согласно спецификации интерфейса RS-485 с учетом согласующих резисторов приёмник может вести до 32 датчиков.

2. Уровень второй – это связующий уровень.

На этом уровне находятся различные контролеры необходимые для транспортировки сигнала. В схеме АСКУЭ представленной на рисунке 9 элементом второго уровня является преобразователь, преобразующий электронный сигнал с линии интерфейса RS-485 на линию интерфейса RS-232, это необходимо для считывания данных компьютером либо управляющим контролером.

В случае если требуется соединение более 32 датчиков, тогда в схеме на этом уровне появляется устройства, называемые концентраторы. На рисунке показана схема построения системы АСКУЭ для количества датчиков от 1 до 247шт

3.Третий уровень – это уровень сбора, анализа и хранения данных.

Элементом этого уровня является компьютер, контролер или сервер. Основным требование к оборудованию этого уровня является наличие специализированного программного обеспечения для настройки элементов системы.

В настоящее время практически все электронные электросчётчики оборудованы интерфейсом для включения в систему АСКУЭ. Даже те, которые не имеют этой функции, могут оснащаться оптическим портом для локального снятия показаний непосредственно на месте установки электросчётчика путём считывания информации в персональный компьютер. Поэтому, сегодня электросчётчик является сложным электронным устройством.

Однако не стоит думать, что только электронные счётчики можно использовать для дистанционного снятия показаний (а именно эта цель является основной в системах АСКУЭ).

Счетчики, в маркировке которых есть буква «Д», например, СР3У-И670Д, имеют телеметрический выход (импульсный датчик), обеспечивающий передачу по двухпроводной линии связи информации о проходящей через счетчик активной (реактивной) энергии в систему дистанционного сбора и обработки данных. На рисунке как раз показан такой электросчётчик со снятой крышкой корпуса:

На боковой панели электросчётчика установлен импульсный датчик . Как работает этот датчик?

Давайте вспомним устройство индукционного счётчика. В нём есть такой элемент, как алюминиевый диск. Скорость его вращения прямо пропорциональна потребляемой нагрузкой мощности. Вот скорость вращения диска, точнее количество оборотов и является численной характеристикой, которую можно преобразовать в импульсы и передать в линию связи. Поэтому на счётчики со встроенными датчиками наносят такой параметр, как количество импульсов на 1 кВт*ч.

В качестве источника импульсов служит измерительный трансформатор, магнитный поток которого периодически пересекает металлический сектор, насаженный на ось диска. Импульсы, полученные от него, подаются на схему собственно самого датчика, а затем в линию связи. Питание датчик получает по этой же линии.

В принципе, любой индукционный счётчик можно оснастить импульсным датчиком, например, таким, как Е870.

Принцип работы датчика Е870 отличается от описанного выше. Для его функционирования на плоскую поверхность диска электросчётчика чёрной краской наносится затемнённый сектор.

Импульсный датчик – преобразователь имеет в своей конструкции фотосветодиодную головку – т.е. пару фотодиод – светодиод. Датчик устанавливается внутри счётчика так, что головка направлена в сторону диска. Излучённый светодиодом сигнал отражается от диска и принимается фотодиодом. Благодаря затемнённому сектору диска, сигнал носит прерывистый характер.

Электронная схема на логических элементах отслеживает эти прерывания, преобразовывает и выдает в линию связи последовательно импульсов. Скважность (частота следования) этих импульсов прямо пропорциональна скорости вращения диска, и, следовательно, потребляемой мощности и её можно визуально оценить по индикаторному светодиоду.

На другой стороне линии связи приёмное устройство принимает эти импульсы, подсчитывает их количество за определённый промежуток времени и выдает полученный результат на устройство отображения информации. Таким образом, происходит дистанционное считывание показаний электросчётчика. Именно так строились первые системы удалённого сбора информации.

Однако возникает закономерный вопрос – выше мы рассматривали интерфейсы RS 485 и RS 232, а здесь имеем последовательность импульсов.

Получается, всё равно индукционные счётчики мы не увяжем в рассмотренные выше современные схемы построения АСКУЭ? В принципе, сделать это можно. Преобразовать импульсную последовательность в тот же RS 232 интерфейс большого труда не составляет, данный адаптер будет представлять собой относительно простую электронную схему. Но особого смысла в этом нет. Индукционные электросчётчики постепенно уходят в прошлое, а там где и устанавливаются, используются только как локальные приборы учёта.

При проектировании современных систем АСКУЭ применяют только электронные счётчики. Они имеют неоспоримые преимущества перед индукционными именно в «информационном» плане и обладают практически неограниченными сервисными возможностями.

 

malahit-irk.ru

Электронный счетчик воды: характеристики и особенности установки

Вода – жизненно важный продукт, без которого не может обойтись ни один день человека. В городах за этот природный ресурс приходится платить немало.  

Разумеется для каждого человека вопрос экономии является очень важным, а чтобы сэкономить на воде и точно определить количество потребляемой жидкости, человеку необходимо подобрать правильный счётчик. Популярность обретают электронные устройства для подсчёта и именно о них сейчас пойдёт речь.

Характеристики счётчиков воды, как работает и выглядит электронный счётчик

Счётчик представляет из себя устройство, которое измеряет количество потребляемого газа, электроэнергии или воды. Стандартные счётчики являются достаточно габаритными, но и это не всегда делает их максимально точными. С появлением электронных счётчиков воды потребителям открылись совершенного новые возможности. Теперь каждый человек сможет определять точное количество использованной горячей или холодной воды без явных проблем.

Электронные счётчики стоят немного дороже, чем стандартные, но и их продуктивность находится на более высоком уровне.

Характеристики внешнего вида и особенности установки электронного счётчика воды

Правильно подсчитать использованную за месяц воду всегда помогает человеку счётчик. Как показывают многочисленные эксперименты, стандартная система подсчёта не всегда оказывается максимально точной, но об электронных счётчиках этого сказать нельзя.

Такая система обладает следующим рядом характеристик:

• круглый, цифровой счётчик небольших размеров;
• достаточно маленький вес устройства;
• установка измерительных элементов системы в трубы с горячей и холодной водой;
• возможность установки центрального блока в любом доступном месте;
• максимально точная и продуктивная работа.

Такие счётчики имеют такой же циферблат, как и у стандартных вариантов, но при этом размеры самого вычислительного блока являются более компактными и комфортными. Для произведения монтажа системы потребуются навыки, а необходимость проверки работоспособности этого счётчика возникает раз в 10-12 лет.

Почему электронный счётчик лучше стандартного

Стандартное устройство, которое рассчитывает потребляемую воду и переводит её в цифровой эквивалент, часто допускает огрехи, ведь системы старого образца не настолько продуктивные. Если пользователю удастся установить в собственный дом цифровой электронный счётчик, он сможет продуктивно использовать следующие его преимущества:

• возможность использования системы 4-тарифного подсчёта;
• подсчёт по отдельным параметрам потребления холодной и горячей воды;
• высокая точность работы системы электронного подсчёта;
• возможность установке на трубе с горячей или холодной водой;
• возможность максимально комфортного размещения основного расчётного блока;
• работа при помощи высокоточных термических датчиков;
• точность при определении температуры воды;
• использование системой автономного типа питания.

Стоимость такого счётчика значительно выше, чем стандартного расчётного элемента. Если купить электронный цифровой счётчик, человеку удастся на собственном примере убедиться, что такое приобретение является полностью оправданным. Работоспособность счётчика проверена многими экспертами и пользователями, а его компактность позволяет вписать это устройство в любое пространство очень удачно.

Устанавливать этот счётчик должен исключительно профессионал, ведь только он знает какие процессы и в какой последовательности необходимо производить. После установки счётчика, определение расхода горячей и холодной воды станет более точным, а сама система постоянно будет работать продуктивно и исправно. Механизм счётчика точно отлажен и благодаря этому сбои в его работе практически исключены.

Много пользователей уже перешли на такие системы подсчёта количества потребляемой воды и полностью ними удовлетворены. Компактные размеры и высокая продуктивность, позволяют использование этого счётчика практически везде, где присутствует водопровод.

oschetchikah.ru