Как устроен счетчик электроэнергии и принцип его работы. Строение счетчика
Строение и принцип работы счётчика Гейгера
Строение и принцип работы счетчика Гейгера – Мюллера
В последнее время, внимание к радиационной безопасности со стороны обычных граждан в нашей стране все в большей степени возрастает. И это связано не только с трагическими событиями на чернобыльской АЭС и дальнейшими ее последствиями, но и с различного рода происшествиями, которые периодически случаются в том или ином месте планеты. В связи с этим, в конце прошлого века стали появляться приборы дозиметрического контроля радиации бытового назначения. И такие приборы очень многим людям спасли не только здоровье, но иногда и жизнь, и это касается не только прилежащих к зоне отчуждения территориях. Поэтому вопросы радиационной безопасности актуальны в любом месте нашей страны и по сегодняшний день.
Все бытовые и практически все профессиональные современные дозиметры оснащаются счетчиками Гейгера – Мюллера. По-другому его можно назвать чувствительным элементом дозиметра. Данный прибор был изобретен в 1908 году немецким физиком Гансом Гейгером, а спустя двадцать лет, данную разработку усовершенствовал еще один физик Вальтер Мюллер, и именно принцип этого устройства и применяется в радиометрах и по настоящий момент.
Некоторые современные дозиметры имеют сразу по четыре счетчика, что позволяет повысить точность измерений и чувствительность прибора, а также уменьшить время проведения замера. Большинство счетчиков Гейгера – Мюллера способны регистрировать гамма-излучение, высокоэнергетическое бета-излучение и рентгеновские лучи. Однако есть специальные разработки для определения альфа-частиц высоких энергий. Для настройки дозиметра на определение только гамма-излучения, самого опасного из трех видов радиации, чувствительную камеру укрывают специальным кожухом из свинца или другой стали, что позволяет отсечь проникновение в счетчик бета-частиц.
В современных дозиметрах бытового и профессионального назначения широко применяются датчики типа СБМ-20, СБМ-20-1, СБМ-20У, СБМ-21, СБМ-21-1. Они отличаются габаритными размерами камеры и другими параметрами, для линейки 20-х датчиков характерны следующие габариты, длина 110 мм, диаметр 11 мм, а для 21-й модели, длина 20-22 мм при диаметре 6мм. Важно понимать, что чем больше размеры камеры, тем большее количество радиоактивных элементов будет через нее пролетать, и тем большей чувствительностью и точностью она обладает. Так, для 20-х серий датчика характерны размеры в 8-10 раз большие, чем для 21-й, примерно в таких же пропорциях мы будем иметь разницу в чувствительности.
Конструкцию счетчика Гейгера можно схематически описать так. Датчик, состоящий из цилиндрического контейнера, в который закачан инертный газ (к примеру, аргон, неон или их смеси) под минимальным давлением, это делается для облегчения возникновения электрического разряда между катодом и анодом. Катод, чаще всего, представляет собой весь металлический корпус чувствительного датчика, а анод небольшую проволочку, размещенную на изоляторах. Иногда катод дополнительно оборачивают защитным кожухом из нержавейки или свинца, это делается для настройки счетчика на определение только гамма-квантов.
Для бытового применения, в настоящее время, чаще всего используются датчики торцевого исполнения (к примеру, Бета-1, Бета-2). Такие счетчики устроены таким образом, что способны обнаруживать и регистрировать даже альфа-частицы. Такой счетчик представляет собой плоский цилиндр с расположенными внутри электродами, и входным (рабочим) окном, выполненным из слюдяной пленки толщиной всего 12 мкм. Такая конструкция позволяет определить (с близкого расстояния) высокоэнергетические альфа-частицы и слабоэнергетические бета-частицы. При этом площадь рабочего окна счетчиков Бета-1 и Бета 1-1 составляет 7 кв.см. Площадь слюдяного рабочего окна для прибора Бета-2 в 2 раза больше, чем у Бета-1, его вполне можно использовать для определения радиоактивности продуктов питания, предметов старины, детских игрушек, ювелирных изделий и т.д.
Если говорить о принципе работы камеры счетчика Гейгера, то вкратце ее можно описать следующим образом. При активации дозиметра, на катод и анод подается высокое напряжение (порядка 350 – 475 вольт), через нагрузочный резистор, однако между ними не происходит разряда из-за инертного газа, служащего диэлектриком. При попадании в камеру радиоактивной частицы, ее энергии оказывается достаточно, чтобы выбить свободный электрон из материала корпуса камеры или катода, этот электрон лавинообразно начинает выбивать свободные электроны из окружающего инертного газа и происходит его ионизация, которая в итоге приводит к разряду между электродами. Цепь замыкается, и данный факт можно зарегистрировать при помощи микросхемы прибора, что является фактом обнаружения радиоактивной частицы или кванта гамма или рентгеновского излучения. Затем камера приходит в исходное состояние, что позволяет обнаружить следующую частицу.
Чтобы процесс разряда в камере прекратить и подготовить камеру для регистрации следующей частицы, существует два способа, один из них основан на том, что на очень короткий промежуток времени прекращается подача напряжения на электроды, что прекращает процесс ионизации газа. Второй способ основан на добавлении в инертный газ еще одного вещества, к примеру, йода, спирта и других веществ, при этом они приводят к уменьшению напряжения на электродах, что также прекращает процесс дальнейшей ионизации и камера становится способной обнаружить следующий радиоактивный элемент. При данном методе используется нагрузочный резистор большой емкости.
По количеству разрядов в камере счетчика и можно судить об уровне радиации на измеряемой местности или от конкретного предмета.
sorbpolimer.com.ua
Назначение, устройство, принцип работы счетчиков электрической энергии
Назначение, устройство, принцип работы
Для учета электрической энергии, выработанной на станциях и переданной потребителям, применяют счетчики электрической энергии. Их устанавливают на шинах генераторного напряжения, на отходящих линиях и на стороне НН понизительных подстанций потребителей. Для учета активной энергии применяют однофазные типов СО, СОУ или трехфазные индукционной системы типов САЗ (САЗУ), а для реактивной энергии — счетчики типов СР4 (СР4У). В обозначениях счетчиков буквы и цифры означают: С — счетчик, О — однофазный, А — активной энергии, Р — реактивной энергии, У — универсальный, 3 и 4 — для трех- и четырехпроводных сетей. Обмотки счетчиков рассчитаны на включение непосредственна в сеть и через измерительные трансформаторы тока и напряжения. Счетчики для непосредственного включения изготовляются на 5, 10, 20, 30 и 50 А, а через трансформаторы тока — до 2000 А, вторичный номинальный ток счетчика при этом для всех случаев будет 5 А. Номинальные напряжения счетчиков для обмоток непосредственного включения: 127, 220 и 380 В, а через трансформаторы напряжения—100 В. При наличии трансформаторов счетчики можно подключать к шинам станций с рабочими напряжениями 500, 600 В или 3, 6, 10 и 35 кВ. На однофазных трансформаторных подстанциях мощность 4 — 10 кВ-А, напряжением 6—10/0,23 кВ устанавливают счетчик активной энергии СО2М. Его присоединяют к трансформатору тока, установленному за однофазным трансформатором, поэтому он учитывает всю электроэнергию, проходящую через трансформатор. Счетчик имеет подогрев — тепловое сопротивление ПЭ-75. На однотрансформаторных подстанциях потребителей напряжением 6—10/0,4 кВ, мощностью 100—250 кВ-А устанавливают трехфазные индукционные счетчики активной энергии типов СА4У или СА4И. Счетчики электроэнергии предназначены для четырехпроводной цепи и имеют семь выводов: по два для подключения к каждому из трех трансформаторов тока и один для подключения к нулевому проводу. Такие счетчики устанавливаются со стороны низкого напряжения силового трансформатора до шин, к которым подключены отходящие низковольтные линии, поэтому они учитывают всю электроэнергию, пропускаемую трансформатором. Конструктивно механизм счетчика монтируется на литой стойке, расположенной в прямоугольном стальном или пластмассовом цоколе, закрывается пластмассовой крышкой. Универсальные счетчики имеют на лицевой стороне крышки съемный щиток и устройство для его опломбирования. Счетчики выпускаются, классом точности 2,0 за исключением счетчиков реактивной энергии непосредственного включения, которые имеют класс точности 3,0. Устройство и принцип их работы рассмотрим на примере однофазного счетчика типа С0-2М (рисунок 1). В пластмассовом корпусе расположен стальной сердечник 1, снабженный обмоткой напряжения. Она выполнена из большого числа витков провода малого диаметра и включается в цепь параллельно. Токовая обмотка 4 намотана на сердечник 5 и состоит из малого числа витков провода большого диаметра. Эта обмотка включается в цепь последовательно и рассчитана на номинальный ток 5 А. Между сердечниками имеется воздушный зазор, в котором может свободно вращаться алюминиевый диск 3, закрепленный на оси 2. Для регулировки счетчика служит установленный на стальной скобе постоянный магнит 7. Выводы обмоток подключаются к четырем клеммам б счетчика, которые закрываются крышкой и пломбируются.
Рисунок 1 – Электрический счетчик
При включении счетчика по его обмоткам текут токи, создающие магнитный поток в воздушном зазоре. Этот поток пересекает алюминиевый диск и индуктирует в нем вихревые токи. Взаимодействие токов в диске с магнитным потоком в обмотках вызывает появление механической силы, приводящей диск во вращение. Диск связан зубчатой передачей со счетным механизмом счетчика, дающим показания в кВт • ч. В схеме включения однофазного счетчика (рисунок 2, а) фазный провод подключается к первой клемме Г (генераторный зажим), а нулевой провод — к третьей клемме Г. Провода, отходящие к электроприемникам, подключаются ко второй и четвертой клеммам, обозначенным буквой Н (нагрузка). Для измерения расхода электроэнергии в трехфазных электроустановках можно воспользоваться тремя однофазными счетчиками, включенными в каждую фазу по схеме, приведенной на рисунок 2, б. При этом расход энергии определяется как сумма показаний трех счетчиков. Значительно удобнее, однако, пользоваться трехфазными счетчиками, которые представляют собой три однофазных счетчика, собранных в одном корпусе и имеющих общий счетный механизм.
Рисунок 2 – Схемы включения счетчиков: а — однофазного, б — трёх однофазных в трёхфазную сеть, в — трехфазного
В схеме включения трехфазного трехэлементного счетчика типа СА4 (рисунок 2, в) три фазы подаются на зажимы Г, трехфазная нагрузка подключается на зажимы Н, а на зажимы О подается нулевой провод. Схемы включения всегда приводятся на обратной стороне крышки счетчика любого типа, закрывающей контакты. Токовая обмотка счетчика для установки в квартире рассчитана на номинальный ток 5 А, но в современных жилых домах имеются большие многокомнатные квартиры, которые потребляют значительно большую силу тока. В целом же по дому токовая нагрузка может доходить до нескольких сотен ампер. Ясно, что в цепь с такими токами счетчики непосредственно включать нельзя. Для понижения переменного электрического токи большой силы до значения, удобного для измерения стандартными измерительными приборами, предназначен трансформатор тока, или измерительный трансформатор. Трансформатор тока типа ТК-20 (рисунок 3) имеет стальной сердечник 2 с обмотками. Первичная обмотка 3 с выводами Л1 и Л2 выполнена из провода большого сечения, рассчитанного на ток, который необходим для нормальной работы электроустановки. Вторичная обмотка 4 и выводы И1 и И2 вторичной обмотки подключены к клеммнику 1. Она имеет такое количество витков, чтобы при номинальном токе первичной обмотки в ней индуктировался ток 5 А.
Рисунок 3 – Трансформатор тока ТК-20
Трансформаторы тока выпускаются с разными коэффициентами трансформации: 10/5, 15/5, 20/5 А и применяются в зависимости от величины рабочего тока потребителя. В настоящее время планируется введение в эксплуатацию систем автоматического учета потребления энергии. Создание таких систем стало возможным благодаря разработке электронных счетчиков. Например, счетчики электрической активной энергии электронные прямого включения типа «Энергия - 9» предназначены для учета электрической активной энергии в однофазных цепях переменного тока частотой 50 Гц, в зависимости от исполнения по одному или нескольким дифференцированным во времени тарифам. Счетчики, в зависимости от исполнения, обеспечивают также: - формирование базы данных, содержащей измерительную информацию; - передачу интерфейсными каналами измерительной информации, хранимой в базе данных, устройствам учета электрической энергии высшего уровня. Область применения счетчиков – учет электрической энергии на промышленных (мелкомоторных) предприятиях и в коммунально бытовой сфере в условиях применения дифференцированных во времени тарифов на электрическую энергию. Счетчики, имеющие последовательный интерфейс и телеметрический импульсный выход могут быть применены в автоматизированных системах учета и контроля электрической энергии.
Схемы включения
В схеме включения однофазного счетчика совместно с трансформатором тока (рисунок 4, а) первичная обмотка трансформатора Л1 — Л2 включена последовательно в линейный провод с большим током, а токовая обмотка счетчика подключена ко вторичной обмотке трансформатора тока (выводы И1 — И2). Как и в обычной схеме, обмотка напряжения должна быть подключена к фазному и нулевому проводу. С этой целью на схеме между выводами Л1 и И1 сделана перемычка, а третий зажим счетчика соединен с нулевым проводом. Схемы включения трех однофазных, а также одного трехфазного счетчика совместно с трансформаторами тока приведены на рисунок 4, 6, в. В случае, если счетчик работает с трансформатором тока, для определения действительного расхода электроэнергии необходимо расход, показанный счетчиком, умножить на коэффициент трансформации измерительного трансформатора.
Рисунок 4 – Схемы включения счетчиков с трансформаторами тока: а — однофазного, б—трехфазного, в — трех однофазных в трехфазную сеть
diplomka.net
Как выбрать счетчик электроэнергии | Строительный портал
Необходимость замены электрических счетчиков возникает не очень часто. Большинство производителей гарантирует до 16 лет работы прибора без отклонений от точности показаний. Но когда возникает необходимость купить счетчик электроэнергии, вместе с ней возникает множество вопросов о том, как сделать правильный выбор. Для того чтобы лучше ориентироваться во всех предложенных вариантах, необходимо понимать саму суть работы электросчетчика и все возможные модификации этого прибора.
Оглавление:
- Индукционный счетчик
- Электронный счетчик
- Технические характеристики счетчиков
- Критерии выбора электросчетчика
- Признанные торговые марки электросчетчиков
Индукционный счетчик
- Первая характеристика приборов учета электроэнергии, которая делит их на две группы – это принцип работы. По данному признаку счетчики электроэнергии делятся на механические (индукционные) и электронные. Работа индукционного электросчетчика базируется на механике. В его конструкции есть две основные катушки – напряжения и тока. Обе эти детали излучают магнитное поле, которое воздействует на металлический диск и крутит его. Скорость вращения этого диска находится в прямой зависимости от интенсивности напряжения катушек. Вращаясь, диск крутит колесики с цифрами, которые и указывают количество израсходованной электроэнергии.
- Индукционные приборы учета расхода электроэнергии имеют как недостатки, так и преимущества, но все же используются очень широко. Возможно причина этому возраст самой конструкции – электронные приборы появились относительно недавно. А возможно то, что на индукционный счетчик электроэнергии цена значительно ниже, чем на электронный.
- Преимущества механических приборов – невысокая цена и длительный срок службы. Даже спустя 50 лет после установки, устройство зачастую продолжает функционировать в рамках заданного класса точности. Недостаток в том, что изначально класс точности не опускается ниже показателя в 2%.
Электронный счетчик
Электронный счетчик по электроэнергии работает совершенно по другому принципу. В его конструкции совершенно нет механических составляющих, ток напрямую поступает на полупроводники и микросхемы, которые и ведут учет израсходованной электроэнергии. Вся информация в устройстве содержится исключительно в цифровом виде и также поступает на электронное табло, которым он снабжен.
Преимуществ у электронного прибора гораздо больше, чем у механического. Они составляют целый список:
- Небольшие размеры устройства.
- Возможность многотарифного учета показаний.
- Простой переход на более высокий класс точности.
- Наличие интерфейса, который позволяет встроить счетчик в автоматизированную систему контроля расхода электроэнергии.
- Простое снятие показаний со счетчика.
Недостатков у электронных устройств подсчитывания расхода энергии всего два – более высокая цена и низкий уровень надежности. Объясняется это так – чем проще механизм, чем меньше в нем сложных микросхем, тем проще его эксплуатация и ремонт.
Технические характеристики счетчиков
Приведенная ниже схема наглядно демонстрирует классификацию приборов учета электроэнергии разных типов. Первое разделение счетчиков проходит по типу сети, к которой они подключаются. Здесь выделяют однофазные устройства и трехфазные.
- Счетчик электроэнергии однофазный применяется в сетях, которые имеют только два провода и одну фазу. В данном случае учитывается не только количество проводов, но и общая нагрузка на сеть. Однофазное устройство справляется с потреблением тока до 10 кВ и выдает напряжение в стандартные 220 В. Потому именно такие счетчики используют в обычный частных домовладениях и квартирах. Однофазный счетчик применяется в трехфазной сети только в том варианте, когда на каждую фазу установлено отдельное устройство, то есть в таком случае счетчиков должно быть 3.
- Счетчик электроэнергии трехфазный устанавливают, соответственно, на трехфазную сеть. Необходимость в таком оборудовании возникает на предприятиях с большим потреблением электроэнергии, в общих щитовых на многоквартирный дом и т.д. В частных домах устанавливается только в том случае, если есть в наличии приборы с большим потреблением энергии, например, регулярно используется сварочный аппарат. Трехфазная система дает на выходе 380 В и предохраняет помещение от перепадов напряжения.
- Следующий фактор, по которому классифицируют приборы измерения уровня энергопотребления – тарифность. Производители предлагают приобрести как однотарифный так и двухтарифный счетчик электроэнергии. Существуют также многотарифные модификации. Суть данного устройства в том, что оно позволяет измерять количество потребленного тока по заданным тарифам в разное время суток. Такой подход к подсчетам позволяет значительно сократить расходы.
- Еще одна характеристика электросчетчиков – тип энергии, замеры которой производятся. Приборы с одной фазой измеряют только количество проходящей через устройство активной энергии. Трехфазные работают по нескольким направлениям, они измеряют активную энергию, реактивную, а также направление потоков. Данные измерения помогают уменьшить затраты на электроэнергию, а также повысить ее качество, так как происходит компенсация количества реактивной энергии. Особенно полезно данное дополнение для промышленных зданий, в которых подключение электросчетчика проходит через трансформатор.
- Если говорить об экономии электроэнергии, то сократить ее расход позволяет не только правильно подобранное и установленное оборудование, но и устанавливаемый на счетчик электроэнергии магнит. Данное устройство подходит для индикаторных приборов, оно просто замедляет или полностью останавливает движение вращающихся металлических частей. То есть ток продолжает поступать через счетчик в помещение, но учет его не ведется. Используя это, или другие подобные средства, следует помнить, что данный способ не является законным и облагается штрафами.
Критерии выбора электросчетчика
Разобравшись с основами устройства и классификацией электросчетчиков, приступают к изучению параметров их выбора. Чтобы приобрести оптимальный вариант прибора, необходимо знать некоторые данные об электрической сети в помещении, для которого он покупается, а также параметры самого прибора.
- Приобрести счетчик на одну фазу или на три. Необходимая фазность прибора напрямую зависит от типа электрической сети в помещении. Чтобы получить эту информацию, не нужно обращаться в органы энергонадзора, достаточно внимательно изучить панель старого счетчика. Если на ней указаны цифры 220/230 В, то необходим однофазный прибор. Если же на ней стоит отметка 220/380 или 230/400 В, то необходим прибор для трех фаз. Для изменения фазности сети обращаются в отвечающую за энергоснабжение организацию и оформляют необходимые документы.
- Номинальный ток прибора. В основном все посчитывающие расход электрического тока устройства функционируют в интервале нагрузки не более 50-60 А и мощности 15 кВт. Стандартные счетчики для частных домов имеют именно такой показатель номинального тока. Но если же характеристики электрической сети превышают потребление в 15 кВт, то необходим прибор с максимальной нагрузкой в 100 А. Эти данные указываются на вводном автомате помещения. Если на панели указана цифра до 40 А, то необходим счетчик с показателем 60 А. Если же данная цифра превышает значение в 40, то и прибор приобрести необходимо на 100 А. Не стоит устанавливать устройство с большим показателем, чем того требует электрическая сеть, так как это вызовет подозрения у отвечающей за энергоснабжение организации и счетчик придется заменить.
- Прибор с одним тарифом или с несколькими. Данный критерий рассматривается в индивидуальном порядке. Зачастую поставляющие энергию компании предоставляют разную цену на ночной и дневной тариф. Необходимо узнать, есть ли возможность рассчитываться таким образом, а затем уже принимать решение об установке многотарифного счетчика. Если тарификация в ночное и дневное время одинакова, то многотарифный счетчик за электроэнергию расходы не сократит и будет попросту бесполезен.
- Устройство с разными способами крепления. Данный показатель не влияет на работоспособность самого устройства, но поможет сделать процедуру его монтажа более простой. Два самых распространенных способа крепления – три винта или дин-рейка. Первый способ используется в обычных электрических щитах и встречается на всех индикаторных счетчиках и на некоторых электронных. Крепление с помощью дин-рейки используется только в электронных механизмах. Если приобретен прибор под рейку, то для нее необходимо купить и сам крепежный механизм, так как в стандартных щитовых его наличие не предусмотрено.
- Наличие дополнительных функций. Некоторые модели электронных счетчиков имеют различные дополнительные функции. Среди них значится вывод на экран информации о токе, напряжении и частоте. Учет показаний счетчика в момент отсутствия в сети напряжения, подсветка и многое другое. Данные функции не сказываются на работоспособности прибора, но делают его эксплуатацию более удобной. Потому при покупке электрического счетчика на их наличие стоит обратить внимание.
- Класс точности прибора. Также следует обратить внимание на класс точности счетчика, так как возможные погрешности не играют на руку потребителю. Бытовые приборы данный показатель имеют на уровне 2,0, что является для них наиболее оптимальным. Счетчики с классом от 0,5 подходят для быстропеременных нагрузок и устанавливаются в основном в промышленных зданиях.
Признанные торговые марки электросчетчиков
Бытовые счетчики электроэнергии – это один из тех приборов, за который не стоит переплачивать, покупая импортный товар. Зарубежные производители предлагают продукцию высокого качества, однако существуют российские торговые марки, которые предлагают приборы такого же класса, но за более умеренную цену. Российские счетчики сертифицированы и соответствуют всем стандартам качества, а точнее ГОСТам. Среди множества наименований выделяется несколько торговых марок, которые неоднократно тестировались различными компаниями и широко применяются на промышленных предприятиях и в частных домах.
- Энергомера. Основана компания была в Ставрополе, сейчас же изготовление продукции проходит на семи заводах, расположенных на территории России, Белоруссии и Украины. Основная специализация компании – приборы для учета расхода энергопотребления. Компания предлагает широкий ассортимент механических и электронных приборов. Цена на продукцию варьирует от 13 до 330 EUR. Особо выделяются такие серии:
- Прибор с одной фазой и одним тарифом. Марка СЕ101, СЕ200, ЦЭ6807.
- Прибор с одной фазой и несколькими тарифами. Марка СЕ102, СЕ201, СЕ205, СЕ208
- Прибор с тремя фазами и одним тарифом. Марка СЕ300, СЕ302, ЦЭ6803, ЦЭ6804.
- Прибор с тремя фазами и несколькими тарифами. Марка СЕ301, СЕ303, СЕ304, СЕ305, СЕ306, ЦЭ6850.
- Счетчики «Меркурий» от компании Инкотекс. Первый завод был основан в Москве, сейчас же мощности распределены на 7 заводов, 3 из которых находятся за границей Российской Федерации. Компания занимается разработкой и производством различного электронного оборудования, представлены в ассортименте и счетчики электроэнергии. Основная направленность работы – высокотехнологическое наукоемкое оборудование. Под торговой маркой «Меркурий» представлены все возможные классы электросчетчиков.
- Московский завод измерительных приборов – МЗЭП. Основан в середине прошлого столетия. В ассортименте представлены не только электросчетчики, но и различная специфическая радиоаппаратура. Под торговой маркой выпускаются как электронные, так и механические счетчики электроэнергии. Индукционные счетчики представлены моделью СО-505, которая имеет одну фазу и один тариф. Цены на продукцию данной компании варьируют в диапазоне от 13 до 85 EUR. Электронные модели представлены следующими марками:
- Одна фаза, один тариф – СОЭ-52.
- Одна фаза, несколько тарифов – СОЭ-55.
- Три фазы, несколько тарифов – СОЭ-561, 565.
Ориентируясь на зарекомендовавших себя на рынке производителей, стоит также обратить внимание на производственные компании, которые работают неподалеку. Цены на их продукцию, как правило, оказываются гораздо ниже, а качество на том же уровне, что и у проверенных торговых марок. Также стоит поинтересоваться ценами на счетчики в организации, которая занимается поставками электроэнергии. Зачастую такие учреждения закупают оборудование оптом и предлагают своим потребителям весьма приятные цены на него.
strport.ru
Принцип работы счетчика электроэнергии
Электросчетчик – обязательный элемент любой домашней электрической сети. Это устройство предназначено для учета потребляемой электрической энергии. Особенность аппарата в том, что он подключается к сети только лишь последовательно, и по этой причине учитывает весь ток, который проходит через его обмотки. Если это условие не соблюдается (сеть подключена в обход счетчика), хозяева аппарата нарушают закон и могут нести ответственность. Многим людям интересно, как устроен электросчетчик, и каким образом работает устройство.
Индукционный счетчик
Современные приборы для подсчета тока классифицируются по устройству и принципу работы на два вида – индукционные и электрические. Каждый из этих типов отличаются определенными особенностями, плюсами и недостатками, которые надо учитывать при выборе прибора для установки в домашнюю электросеть. Сначала следует разобраться, что собой представляет принцип работы счетчика электроэнергии индукционного типа.
Внутреннее устройство данного прибора можно наблюдать выше. Он состоит из следующих элементов:
- Последовательная обмотка (тока).
- Параллельная обмотка (напряжения).
- Механизм подсчета значений с червячной передачей.
- Магнит для обеспечения плавного хода.
- Алюминиевый диск для визуализации работы.
Как можно видеть, устройство включает две катушки – токовую и напряжения. Магниты в них располагаются под прямым углом друг к другу относительно окружающего пространства. Между этими электромагнитами есть небольшого размера зазор, в пространстве которого располагается тонкий диск из алюминия. Ось этого диска соединяется со счетным механизмом при помощи червячной передачи. Как видите, устройство весьма простое.
Каков принцип работы электросчетчика? Главными элементами выступают катушки – токовая включает в себя малое количество витков толстого провода, а обмотка напряжения наоборот, образована большим количеством витков тонкого провода. Когда на катушку напряжения подается ток с переменным напряжением, а на вторую обмотку подается нагрузка, между этими элементами возникают магнитные вихри, которые вызывают вращение алюминиевого диска.
За определенное время диск оборачивается конкретное количество раз, причем скорость вращения напрямую зависит от токов, которые в свою очередь зависят от интенсивности потребления. На таком простом принципе и строится работа этого счетчика.
Электрический счетчик
Устройство электрического счетчика электроэнергии для многих пользователей остается загадкой, так как мало кто решается на вскрытие прибора. Принципиальную схему такого устройства вы можете увидеть на картинке.
Принцип работы электронного счетчика электроэнергии предельно прост и понятен. В приборе есть особые датчики, которые подключаются к электросети. Данные с этих датчиков поступают на преобразователь, задачей которого является трансформация аналогового сигнала в цифровой код. Полученный код направляется на микроконтроллер, где впоследствии подвергается расшифровке. В ходе расшифровки прибор подсчитывает количество потребляемого тока, выдавая рассчитанное значение на цифровой дисплей.
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.
electricdoma.ru
Как выбрать счетчик электроэнергии самостоятельно
Электрический счетчик – очень важный электроприбор в частном доме. Все мы пользуемся электричеством, а для того, чтобы считать потраченную энергию и необходимо данное устройство.
Но иногда они приходят в негодность и возникает необходимость в приобретении нового. Тут и возникает трудность – какой лучше приобрести для долгого пользования и большего удобства. В нашей статье вы узнаете, какие разновидности существуют и какие у каждого из них есть достоинства и недостатки.
Виды электрических счетчиков
Имеются несколько классификаций :
- По типу проходящего тока: Постоянный, переменный;
- По числу используемых фаз: Однофазный, трехфазный;
- По числу взимаемых тарифов: Однотарифный, двухтарифный, многотарифный;
- По типу рабочего механизма: Механический, электронный;
- По способу подключения: Через трансформаторы тока , прямого включения;
- По классу напряжения: 100В , 220/380 В;
- По классу точности : 2,5 , 2,0 , 1,0 , 0,5 , 0,5S , 0.2.
В первую очередь необходимо выяснить, какая в вашем доме проводка (однофазная, трехфазная), и, в соответствии с этим, выбрать прибор.
При выборе счетчика также обращают внимание на его показатель точности. Что из себя представляет этот показатель? Он показывает, насколько правильно выводит показания затраченной энергии счетчик.
Например показатель точности 1,5 говорит о том, что прибор в своих показаниях может ошибаться на 1,5 в большую или меньшую сторону, т.е. его погрешность составляет 2,5%.
Для частного дома подойдет счетчик с погрешностью в 2%. Счетчики с более низкой погрешностью обычно применяются на крупных предприятиях, где нужна высокая точность потребляемой энергии.
Что касается критерия тарифности, лучше выбрать многотарифный счетчик. Такой прибор отдельно считает киловатты в дневное и ночное время суток. Казалось бы, какая разница? А разница все же есть, так как в нашей стране свет, нагоревший ночью, имеет меньшую стоимость за киловатт. Следовательно, при учете этого нюанса можно неплохо сэкономить.
В последней же классификации выбор стоит только за вами. Поэтому сначала нужно узнать особенности данных видов, взвесить все за и против и лишь потом приобрести электроприбор.
Механический электросчетчик
Такие счетчики знакомы всем еще с советского прошлого. В старых домах до сих пор можно увидеть эти устройства. Механический счетчик представляет собой черную фигурную коробку с прозрачным оконцем, через которое можно увидеть, как мотаются сгоревшие киловатты.
В его устройство входят две катушки. Первая – катушка напряжения, служащая ограничителем переменного тока и создающая магнитный поток необходимого напряжения, вторая – катушка тока, создающая переменный ток необходимой силы тока.
Катушки создают магнитные потоки, которые пронизывая алюминиевый диск вызывают электромагнитные силы, которые затем и крутят этот диск.
При вращении диск соприкасается со счетным механизмом и выдает на экране число нагоревших киловатт. При этом чем больше тратится энергии, тем быстрее вращается барабан с цифрами.
Такие счетчики постепенно выходят из моды, но в то же время они все еще имеют некоторые преимущества перед современными версиями.
Индукционные счетчики
Достоинства и недостатки механических счетчиков
Среди достоинств механического счетчика можно отметить надежность в использовании и долгий срок работы. Ведь они сохранились в домах еще с советского периода и находятся в эксплуатации более полувека. Также этот счетчик независим от перепадов электрического тока и значительно дешевле по стоимости.
Недостатками же счетчика можно назвать погрешность точности показаний и самостоятельное потребление электроэнергии. Такие счетчики практически не защищены от хищения электричества и имеют большой размер.
Электронный счетчик
Принцип работы электронного счетчика заключается в преобразовании аналогового входящего сигнала в цифровой код, который показывает размер затрачиваемой при этом энергии. Полученный код отправляется в микроконтроллер, а затем выводится в цифровом виде на экран.
Самое главное в работе – это микроконтроллер. Он производит все основные операции – анализирует полученный сигнал, производит расчеты энергии и выводит результаты на экран.
Электронный счетчик имеет намного более высокоорганизованную структуру, нежели механический. Он имеет следующие компоненты:
- Жидкокристаллический экран;
- Источник второго питания, который отвечает за преобразование переменного напряжения;
- Микроконтроллер, который получает входящий сигнал, анализирует его и переводит в цифровое значение затраченной электроэнергии;
- Преобразователь, переводящий аналоговый сигнал в цифровой, а затем в импульсный, который покажет количество затраченной энергии;
- Супервизор, формирующий сигнал сброса при нестабильном электричестве и выводящий аварийный сигнал при резком падении напряжения;
- Память, хранящая данные о затраченной электроэнергии за некоторый период времени;
- Телеметрический выход через который принимается сигнал того, что энергия потребляется;
- Часы, показывающие реальное время на экране;
- Оптический порт, считывающий показания счетчика и отвечающий за его программирование.
Достоинства и недостатки электронных счетчиков
Среди достоинств электронного типа можно отметить малую погрешность в показаниях, многотарифность, хранение показателей в течение длительного времени. Также один электронный счетчик будет подходить для разных типов электроэнергии и при этом измерять качество и объем пропускаемой мощности электрического тока.
В случае, если с сети происходит хищение, счетчик это может выявить. Показания электроэнергии можно без затруднений дистанционно. Также устройство имеет малую габаритность и большой срок метрологического интервала.
Электронные счетчики чаще всего используются на крупных предприятиях. Недостатков у такого счетчика мало, но они все же есть: чувствительность к перепадам напряжения в электросети и большая стоимость, нежели механического . Также в случае поломки счетчик достаточно трудно отремонтировать, в большинстве случаев придется приобрести новое устройство.
Таким образом, рассмотрев все плюсы и минусы электросчетчиков, приведенные в нашей статье, вам остается только сделать выбор – надежный, проверенный поколениями прибор, который отстает в показателях точности или современное устройство с множеством дополнительных функций и удобством в использовании, но с увеличением стоимости и небольшим сроком использования.
После приобретения нового электросчетчика из дальнейших статей вы можете ознакомиться как самостоятельно заменить электрический счетчик. Это достаточно сложный процесс и при этом противозаконный. В случае, если соответствующие органы заметят, что вы сами поставили счетчик, вас могут оштрафовать.
Поэтому, вы можете установить счетчик самостоятельно или вызвать специалиста , который запломбирует его и внесет данные о замене в соответствующие документы.
Похожие статьи
infoelectrik.ru
