Электросчетчик из чего состоит: Электросчетчик – устройство и принцип работы

Содержание

Электросчетчик – устройство и принцип работы

Без счетчиков электроэнергии не обходится работа ни одного электрифицированного объекта, будь то гараж, частный дом или промышленное предприятие. Сегодня на рынке представлены счетчики разных типов, моделей, модификаций. Это позволяет подобрать оптимальный вариант с учетом особенностей объекта и количества используемой электроэнергии. Что представляет собой электросчетчик, устройство и принцип работы данного прибора рассмотрим ниже.

Как ведется подсчет электроэнергии

Независимо от устройства и принципа работы, электросчетчик имеет одно назначения — подсчет количества электроэнергии, которая была израсходована за определенный промежуток времени. Расход измеряется в киловатт-часах. Один киловатт-час (кВт·ч) — это количество электроэнергии, которое расходуется потребителем за временной промежуток, равный часу. В цифровом выражении это представлено так:

1 кВт·ч = 1 киловатт × 1 час = 1000 Ватт × 3600 секунд = 3600000 Джоулей = 3,6 Мегаджоуля.

Можно рассмотреть на примере конкретного прибора. Если утюг мощностью 2 киловатта будет работать полчаса, расход составит:

2 кВт × 0,5 часа = 1 кВт·ч.

Классификация электрических счетчиков

По конструктивному устройству электросчетчики делятся на:

механические — считаются устаревшими. Из-за больших габаритов и низкой точности показаний они практически не используются;
электромеханические — в основном, используются на объектах бытового назначения, где учет электроэнергии ведется по единому тарифу;
электронные — более совершенные модели с широким функционалом и высокой точностью показаний. Рекомендуются для установки на объектах, где предусмотрена разная тарификация учета расхода электрической энергии.

Устройство счетчика электроэнергии

Устройство электросчетчика с электронным измерительным механизмом предусматривает наличие таких элементов:

специализированные микросхемы, выполняющие функцию замера количества электроэнергии и преобразования полученных данных в единицы измерения;

вычислительный механизм;
защитный корпус;
импульсный или цифровой выход (в зависимости от модели) для возможности удаленного считывания показаний и интеграции прибора в единую систему автоматизированного учета расхода энергии.

В электромеханическом счетчике вычислительный механизм представлен электромагнитом, соединенным с барабаном, который представляет собой систему колесиков с цифрами. В электронном приборе в качестве счетного механизма используется микроконтроллер, подключенный к цифровому дисплею. Устройство электросчетчиков данного типа предусматривает наличие модуля энергонезависимой памяти, в котором регистрируется количество тока, использованное в разных режимах — например, в дневное и ночное время суток.

Принцип работы однотарифного электросчетчика

Принцип работы электросчетчика электромеханического типа достаточно простой. При включении электроприборов на вход счетчика поступают сигналы о напряжении и силе тока, которые фиксируются соответствующими датчиками и передаются на преобразователь. Он, в свою очередь, оцифровывает эти сигналы и преобразует их в импульсы определенной частоты. Импульсы передаются на электромагнит счетного механизма, далее, посредством зубчатой передачи, сигнал поступает на колесики барабана. В результате данные отображаются в виде конкретных цифр.

Вам также может понравиться

H00011857

Электросчетчик «Пульсар 1Т» ЖКИ RS485 с кнопкой

от 2335 ₽

Купить оптом

Н00012582

Электросчетчик «Пульсар 1» ЖКИ с кнопкой

от 1262 ₽

Купить оптом

Однотарифный однофазный счетчик электроэнергии «Пульсар 1» с механическим индикатором

от 835 ₽

Купить оптом

Как считываются показания электромеханического однотарифного счетчика

Электромагнитные модели торговой марки Пульсар производства компании «ТЕПЛОВОДОХРАН» оснащены счетным механизмом с шестиразрядным барабаном. Принцип работы электросчетчиков данного типа предусматривает вывод показаний на переднюю панель прибора. При считывании принимаются во внимание первые пять цифр (колесики черного цвета). Показания корректны только в том случае, если прибор подключен к исправной сети электропитания (должен гореть светодиодный индикатор), опломбирован, эксплуатируется с соблюдением сроков поверки и рекомендаций производителя.

Подготовка электромагнитного счетчика к использованию

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 .

Подключение прибора проводится только при обесточенной сети электропитания. После подключение и опломбирования включите электроприборы. При правильном подключении мигает светодиодный индикатор, показания расхода электроэнергии увеличиваются.

Как работает электронный многотарифный электросчетчик

Принцип работы электросчетчиков многотарифного типа аналогичен принципу работы электромагнитных приборов. Единственное отличие — преобразованный сигнал подается на микроконтроллер, который управляет цифровым дисплеем, запоминающим устройством и электронным реле. На дисплей выводится не только количество использованной электроэнергии, но и значения физических величин электросети: мощность, сила электротока, частота сети и другие.

Многотарифные счетчики торговой марки Пульсар способны вести учет электрической энергии по четырем тарифам в двенадцати сезонах. Они оснащены встроенной литиевой батареей, которая обеспечивает автономный ход часов в случае отключения подачи электропитания. Ресурс батареи рассчитан на 16 лет непрерывной работы.

Встроенный модуль памяти позволяет вести журнал событий, рассчитанный на 22 типа событий. В свою очередь, каждый тип может включать до 24 событий.

Как считываются показания электронного счетчика

Принцип работы электросчетчиков данного вида предусматривает вывод показаний на электронный дисплей. Сценарий вывода показаний задается пользователем. Появление на дисплее значка в виде треугольника с восклицательным знаком свидетельствует о наличии ошибок.

Вычислительный механизм может находиться в циклическом или нециклическом режиме работы. В первом случае переключение тарифных режимов осуществляется автоматически (период отображения программируется). Во втором переключение режимов осуществляется вручную посредством нажатия кнопки на крышке корпуса.

Для дистанционного считывания данных предусмотрен цифровой интерфейс RS485 с гальванической изоляцией от входных цепей.

Подготовка электронного счетчика к использованию

Перед установкой электросчетчика необходимо убедиться в его технической исправности, отсутствии повреждений. Следует также проверить заводские настройки прибора. Если они не соответствуют вашим требованиям, проводится перепрограммирование через интерфейс RS485 с использованием ПК и специального программного обеспечения.

После подключения прибора к сети электропитания на дисплее должна появиться информация о версии программного обеспечения и результате самодиагностики. При отсутствии ошибок на дисплее последовательно отображаются разрешенные режимы работы. Показания значений силы электротока и напряжения в сети соответствуют реальным.

На нашем сайте вы можете купить электросчетчик по привлекательным ценам!

Принцип работы электросчетчика | Заметки электрика

Здравствуйте, дорогие гости сайта «Заметки электрика».

Теме учета электроэнергии мы уже посвятили множество статей, а вот разобраться с устройством и принципом работы электросчетчика не хватало времени.

Поэтому сегодняшняя статья посвящается принципу работы однофазных и трехфазных счетчиков электрической энергии.

Как Вы уже знаете, электросчётчики по принципу работы делятся на 2 вида:

индукционные
электронные

Рассмотрим более подробно принцип работы каждого типа счетчиков.

Принцип работы индукционного электросчетчика

1 — токовая или последовательная обмотка (катушка)
2 — параллельная катушка (обмотка) или катушка напряжения
3 — счетный механизм в виде червячной передачи
4 — постоянный магнит для создания торможения и плавности хода диска
5 — алюминиевый диск
Фi — магнитный поток, который создается током нагрузки
Фu — магнитный поток, который создается током в катушке напряжения

Электросчетчик состоит из 2 катушек (обмоток): катушка напряжения и токовая катушка, электромагниты которых расположены под углом 90° относительно друг друга в пространстве. В зазоре между этими электромагнитами находится алюминиевый диск, который с нижней и верхней стороны крепится на подшипниках и подпятниках. На оси диска установлен червяк, который через зубчатые колеса передает вращение счетному механизму (барабану).

Токовая катушка включается в цепь последовательно и состоит из небольшого количества витков. Наматывается такая катушка толстым проводом, соответственно, прямому номинальному току электросчетчика.

Катушка напряжения включается в цепь параллельно и состоит из большого количества витков. Наматывается тонким проводом с диаметром примерно от 0,06 -до 0,12 (мм).

При подачи переменного напряжения на катушку напряжения и при протекании через токовую катушку тока нагрузки, в зазоре наводятся переменные магнитные потоки Фi и Фu, которые наводят в алюминиевом диске вихревые токи. При взаимодействии этих потоков и вихревых токов в диске, возникает вращающий момент — диск начинает вращаться.

Количество оборотов алюминиевого диска за определенное время — это и будет наша потребляемая электроэнергия.

При увеличении тока нагрузки (например, мы включили в сеть дополнительную нагрузку) в токовой катушке будет возникать больший вращающий момент и диск будет вращаться быстрее.

Для учета электроэнергии в трехфазных сетях переменного тока используют трехфазные индукционные электросчетчики, принцип работы которых аналогичен однофазным.

Принцип работы электронного электросчетчика

На смену индукционным электросчетчикам пришли электронные электросчетчики, например ЦЭ6803В, СЕ 102, СОЭ-55 и другие. Они обладают рядом достоинств, о которых мы поговорим в этой статье.

В электронном электросчетчике преобразователь преобразует входные аналоговые сигналы с датчиков тока и напряжения в цифровой импульсный код. Этот код подается на микроконтроллер, где расшифровывается и рассчитывается, а далее выдает количество потребляемой электроэнергии на дисплей электросчетчика.

P.S. Спасибо за внимание. Автор сайта «Заметки электрика».

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

The Dissection: Домашний электросчетчик

Вы помните исчисление, верно? До того, как механизированные вычисления выполнялись компьютерами, для автоматизации вычислений использовались сложные (а иногда и просто умные) машины. Один из примеров, который всегда впечатлял и очаровывал меня, — это интегратор колеса и диска, простая машина, способная решать математические уравнения, над которыми вы трудились в старшей школе, не вспотев. Хотя эта концепция наиболее впечатляюще использовалась в дифференциальном анализаторе Ванневара Буша, аналоговый компьютер, построенный в 1931, велика вероятность, что вы видели его в более приземленном приложении в вашем доме: в измерителе мощности. Нажмите на фотогалерею, чтобы увидеть, что внутри и как это работает, и следуйте инструкциям, чтобы узнать больше об электрогике.

Механический тип электрического счетчика использует концепцию интегратора колеса и диска [1] для расчета количества энергии, используемой домом или предприятием. Вспомните из ваших основных концепций электричества закон Ома, который говорит нам, что P = VI; то есть мгновенная мощность (P), проходящая через элемент цепи (например, вся электрическая нагрузка дома) в любой данный момент, равна потенциалу напряжения (V) на этом элементе, умноженному на ток (I), проходящий через этот элемент [2]. Теперь, если бы мы каким-то образом представили это количество мощности, а затем взяли сумму каждого мгновенного значения мощности за период времени, у нас было бы количество энергии, используемой в течение этого периода времени. Это известно как энергия, а потребление энергии измеряется измерителем мощности.

Вот как это делает электросчетчик:

1. Ток проходит через счетчик на пути к цепям внутри дома (и снова на обратном пути). Когда ток течет через счетчик, он течет по двум большим медным проводникам, намотанным на магнит. Поскольку мы имеем дело с электричеством переменного тока (переменный ток), ток, протекающий по этим проводникам, изменяется и, следовательно, с помощью этого магнита создает изменяющееся магнитное поле, пропорциональное величине протекающего тока.

2. Также измеряется напряжение на счетчике (и, следовательно, на всей электрической схеме дома). Другая катушка — по сути, половина трансформатора — создает другое изменяющееся магнитное поле, которое представляет собой напряжение.

3. К магнитным полям применяется принцип, называемый суперпозицией, который, говоря простым языком, означает, что если два объекта создают магнитное поле в одной и той же области, результирующее магнитное поле в этой области будет суммой [3] те поля. Как указано выше, у нас есть поле, которое было создано пропорционально протекающему току, и у нас есть другое поле, которое было создано пропорционально напряжению. Поскольку эти магнитные поля существуют в одном и том же пространстве, суперпозиция говорит нам, что результирующее магнитное поле является суммой обоих этих полей. Это магнитное поле перекрывает часть алюминиевого колеса, которое является узнаваемым горизонтальным вращающимся колесом измерителя мощности.

4. Явление, известное как вихревой ток, которое выходит за рамки этого поста, заставляет это колесо двигаться в присутствии изменяющегося магнитного поля, даже если само токопроводящее колесо не является магнитным. Все задействованные компоненты имеют такие размеры, что величина магнитного поля, создаваемого суммой магнитных полей тока и напряжения, приводит к скорости вращения колеса, пропорциональной произведению тока и напряжения. Другими словами, большое колесо вращается со скоростью, пропорциональной количеству энергии, потребляемой в любой момент.

5. Вращение этого колеса и вала, который его поддерживает, приводит в движение систему зубчатых колес. Шестерни и прикрепленные к ним индикаторные колеса функционируют как аккумулятор; общее количество потребляемой мощности записывается, поскольку потребляемая мгновенная мощность постоянно добавляется к рабочему счету. Система передач измеряется в 10 раз, что создает многоразрядный дисплей почти так же, как работает одометр в автомобиле. В случае этого счетчика пять значащих цифр хранятся и представляются этими счетчиками с редуктором.

Таким образом, мгновенное потребление энергии постоянно преобразуется в механическое движение и накапливается, фиксируя количество использованной энергии.

[1] Колесо-дисковый механизм, используемый в измерителе мощности, называется интегратором. Если вы не знакомы с основными понятиями исчисления, прежде чем продолжить, найдите время, чтобы просмотреть статью в Википедии об интегралах. В исчислении конечный интеграл подобен сумме площадей под непрерывной кривой или пределу суммы значений f (x) всех точек на кривой, когда интервал между точками приближается к 0. Поскольку скорость вращающееся колесо представляет значение f (x), а счетчик с редуктором подсчитывает эти обороты, измеритель мощности вычисляет площадь под кривой или конечный интеграл. Эта концепция была первоначально разработана Дж. Х. Германом, уточнена Джеймсом Максвеллом и снова уточнена Джеймсом Томсоном (старшим братом Уильяма Томсона, также известного как лорд Кельвин). После добавления важного нововведения в виде множителя крутящего момента, позволяющего объединить несколько ступеней этих колесно-дисковых интеграторов, Ванневар Буш впечатляюще и практически применил эту концепцию в своем дифференциальном анализаторе.

[2] Ток измеряется и о нем говорят как о проходящем через предметы. Напряжение измеряется как разница между двумя точками. Итак, у нас есть ток через точку и напряжение в точке (относительно другой точки). Соответственно, о токе и напряжении мы говорим по-разному.

[3] Фактически сумма векторов, поскольку магнитные поля имеют направления, а также величины.

2 типа коробок электрических счетчиков: руководство

Центр знаний
Новости и события
Стать дистрибьютором

Коробки общего назначения

Распределительные коробки в наличии, общие по размерам, гибкие в использовании, подходящие для категорий защиты.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ >

Индивидуальные коробки

Индивидуальные распределительные коробки из различных материалов, типов и номиналов.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ >

Принадлежности

Монтажные пластины, замки, стойки, кабели, кронштейны… все для расширения возможностей вашей системы шкафов.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ >

Что такое коробка электросчетчика? Это оборудование, которое в основном используется для измерения и учета объема электроэнергии, которая используется в определенный период времени. Изготовлен из стеклопластика (GRP). Этот вид материала выгоден из-за его долговечности и способности противостоять суровым погодным условиям и огню.

Коробки счетчиков содержат ряд электрических компонентов например, главный выключатель, предохранители счетчика и даже автоматические выключатели. Коробки электрических счетчиков подходят для широкого спектра установок, таких как зарядные станции и телекоммуникации. Коробки электрических счетчиков всегда должны располагаться в легкодоступном месте, особенно на внешних боковых стенках. Вот обзор типов электрических счетчиков, которые вы можете выбрать.

Источник: Pinterest
Ящики для однофазных электросчетчиков используются для хранения однофазных электросчетчиков. Это означает, что они могут вместить только один счетчик электроэнергии с нижним подключением и 1-фазный +N или 2-фазный автоматический выключатель. Эти типы коробок изготовлены из поликарбонатного материала с идеальной электроизоляцией.
Преимущества однофазных электрических счетчиков
1. Поликарбонатный материал, который используется для их изготовления, является огнеупорным. Это поможет при возникновении пожара.
2. Они устойчивы к суровым погодным условиям, таким как ветер, очень жаркое солнце и дождь.

3. Они водонепроницаемы, поэтому они предотвращают поражение электрическим током любого, кто соприкасается со счетчиком.

4. Устойчивы к ультрафиолетовым лучам. Они не могут быть повреждены после длительного пребывания на солнце.

5. Они легкие, поэтому их легко носить с собой, а также их легко устанавливать и снимать.

6. Противоударные. Любой человек, который хочет снять показания счетчика, не может быть поражен электричеством.
Электросчетчик этого типа подходит для мест, где требуется точное измерение личных цепей. Это могут быть электрические цепи душевых с горячей водой, небольшой магазин розничной торговли, небольшие помещения для арендаторов, жилые гостиничные номера, электромобили.
Этот блок счетчика имеет двойное прозрачное окно, одно для считывания показаний счетчика, а другое для отключения цепи. Окна можно заклеить. Установка такого счетчика очень проста. Его экран счетчика будет отображать общее потребление в кВтч. Счетчик должен иметь следующие характеристики:

Источник: Pinterest
Этот тип счетчика подходит для трехфазных счетчиков. Он изготовлен из армированного стекловолокном полимера. Трехфазные электрические коробки лучше всего подходят для коммерческих нужд, на больших фермах и при работе с крупными видами техники. Они также подходят для мониторинга конкретного оборудования в коммерческих помещениях или дома, например, холодильника или кондиционера.
Трехфазные счетчики бывают двух типов; коробки электрических счетчиков, монтируемые на поверхность, и большие трехфазные встраиваемые коробки счетчиков.
Накладные электросчетчики можно устанавливать непосредственно на стены.
Размеры: длина 794 мм, ширина 565 мм и высота 190 мм. Они подходят для всех счетчиков, как предоплатных, так и интеллектуальных. Они поставляются с несколькими положениями выбивки кабеля.
Большой трехфазный встраиваемый счетчик.
Эти типы ящиков также изготавливаются из армированного стекловолокном полимера. Они устанавливаются во время строительства, а не только на поверхности. Имеют размеры 79Длина 4 мм, ширина 565 мм и глубина 180 мм. Они также поставляются с несколькими положениями выбивки кабеля.
Преимущества трехфазных счетчиков
1. Они идеальны там, где требуется много электроэнергии
2. Они устойчивы к воде, это защищает любого, кто захочет считать показания счетчика, от поражения электрическим током.
3. Они защищают счетчик от пыли и других повреждений, таких как удары такими предметами, как камни.
4. Они устойчивы к ржавчине. Материал, используемый для изготовления ящиков, не ржавеет.
5. Прочные и долговечные.
6. Их легко чистить. Вы можете легко использовать щетку, чтобы смахнуть с них пыль, или кусок сухой ткани, чтобы протереть их.
7. Они устойчивы к атмосферным воздействиям. Это убережет коробки от ржавчины.
8. Их можно красить. Это всегда делает их красивыми и чистыми.
9. У них есть система блокировки безопасности и функции, которые делают их более безопасными и конфиденциальными.
10. Они просты в установке, их можно закрепить на внешней или внутренней стене или даже на пьедестале
Как установить трехфазный счетчик