Устройство и принцип работы цифрового электросчетчика

Определение и расчет коэффициента трансформации счетчика электроэнергии

Все приборы учета электроэнергии, которые рассчитаны на большие токи (от 100 А и выше) имеют в своем составе понижающие трансформаторы. Они уменьшают ток, поступающий непосредственно на измерительную часть. Одним из основных параметров для потребителя в этом случае является коэффициент трансформации счетчика электроэнергии. Он необходим для правильного снятия показаний с таких измерительных приборов.

Техническая характеристика коэффициента

Коэффициент трансформации – отношение токов нагрузки и электрического счетчика. В данном случае он всегда будет больше единицы, так как токи потребления превышают измерительные. При подсчете израсходованной электроэнергии, показания на циферблате или панели, умножаются на данный коэффициент. Получившееся значение является правильным количеством потребленных киловатт-часов.

А также трансформаторы имеют класс точности. Для оборудования учета электроэнергии он равен 0,2 или 0,5. Чем ниже значение класса, тем более высокая точность измерительных приборов.

Виды электросчетчиков

Существует огромное количество различных электросчетчиков. Однако их всех можно разбить на три основных вида:

Механические устройства

Конструктивно индукционные счетчики выполнены следующим образом – между двух катушек, токовой и напряжения, находится алюминиевый диск, который механически связан со шкалой.

Принцип работы – ток, протекающий по катушкам, создает электромагнитное поле, которое заставляет вращаться диск. Он через червячную передачу передает свое вращение на механизм отсчета. Чем больший ток протекает через катушки, тем большая индуктивность электромагнитного поля, которое заставляет быстрее вращаться диск, а следственно и шкалу.

В классификации счетчиков индуктивные являются самыми неточными. Это обусловлено погрешностями, возникающими при преобразовании электромагнитного поля во вращение диска. А также довольно серьезные погрешности могут возникать и в механизме вращения шкалы.

Главным достоинством данного вида – низкая цена.

С электронным механизмом

Электронные приборы учета электроэнергии появились относительно недавно. Основаны они на измерении тока посредством аналоговых датчиков. Информация с датчиков поступает на микроконтроллер, где преобразуется и выводится на ЖК дисплей.

К достоинствам электронных относится:

• Небольшие размеры.
• Возможность настраивать несколько алгоритмов подсчета электроэнергии.
• Самый высокий класс точности среди других видов из-за отсутствия большого числа элементов при измерении.
• Возможность настроить систему АСКУЭ.

Главными недостатками являются высокая цена и большая чувствительность к скачкообразному изменению напряжения в сети.

Смешанные модели

Гибридные приборы, как видно из названия, являются комбинацией компонентов индуктивных и электронных счетчиков. Измерительная часть у них взята от механических, а обработка и вывод показаний осуществляется с помощью микроконтроллера.

Данный вид был создан с целью уменьшения цены на оборудование, которое можно было бы подключить в систему АСКУЭ. Данный вид нечувствителен к скачкам напряжения.

К недостаткам можно отнести большие размеры и невысокую точность по сравнению с электронными.

Определение коэффициента трансформации

Как было сказано выше, при подсчете затраченной электроэнергии важно знать коэффициент трансформации счетчика. Информацию о нем можно найти как в паспорте на счетчик электроэнергии, так и на лицевой панели прибора

Иногда в электронных приборах его можно найти в меню. Обозначается он либо через знак деления, либо просто числом. Обычно это значения из ряда 10, 20, 30 и 40.

Но нередки случаи, когда паспорт на оборудование отсутствует. В этом случае коэффициент трансформации можно высчитать самому. Для этого необходимо иметь либо два мультиметра, либо специальное оборудование.

В первом случае, одним мультиметром измеряется напряжение на первичной обмотке, вторым на вторичной

Важно помнить, что замеры делаются только на холостом варианте работы трансформатора, то есть без нагрузки. Ни в коем случае не следует превышать значение номинального напряжения, указанного в паспорте, так как это значительно увеличит погрешность

Использование специального оборудования позволяет не использовать внешний источник питания, что существенно упрощается процедуру измерения.

Измеряя показатель трансформации, следует использовать измерительные приборы с классом точности не менее 0,5.

Трехфазный счетчик электроэнергии

На сегодняшний день существует множество разнообразных моделей ПУ, которые становятся все больше электрическими, удобными для работы пользователя. Удобный счетчик на электричество, который появился относительно недавно называется трехфазным. Если вы поменяли свой электросчетчик на трехфазный, будьте готовы к следующим его особенностям:

1. Трехфазные устройства позволяют использовать более мощную разрядность сети, чем какие-либо другие. Так классический ПУ обеспечивает максимальное потребление в среднем порядка 10 кВт*ч, а трехфазный может позволить и больше 15.
2. Электро счетчики трехфазного типа надежно защищены прочным корпусом от внешнего воздействия влаги и пыли, они более износостойкие.
3. Если вы планируете вводить в использование трехфазный прибор учета, то заранее проверьте, запломбированы ли выходы обмоток и подготовлено ли для этого оборудование. Эти действия потребуется выполнить перед тем, как снять электросчетчик. Делать это самостоятельно необязательно: за помощью можно обратиться в ресурсоснабжающую организацию. Дело в том, что не всегда однофазный счетчик подлежит замене и не всегда существуют подходящие условия для установки более мощных ПУ.

Как и классические счетчики трехфазные бывают разных типов. Их принято классифицировать на однотарифные и двухтарифные (либо многотарифные). Есть и другая классификация, где выделяют механические и эл. счетчики. По типу подключения ПУ могут делиться на прямые и трансформаторные.

Электронные

Обмануть электронные счетчики невозможно, так как все проходящие мощности через него фиксируются, за счет преобразования их в импульсные сигналы. Данный тип бытовых электросчетчиков является хоть и более дорогостоящим, нежели индукционные, но, при этом, такие аппараты выгоднее в использовании. Они обладают более высоким классом точности, а также могут работать в режиме многотарифности.

Работают такие электронные электросчётчики, преобразовывая поступающий от датчиков тока обычный аналоговый сигнал непосредственно в цифровой код, который полностью равнозначен используемой мощности. Дальше код в системе направляется в специальный микроконтроллер, где он проходит расшифровку.

Последний этап движения – это экран дисплея, на котором уже и отображается, сколько используется сейчас электроэнергии и общий расход.

Важно знать: после измерения мощности, данный вид счетчиков в автоматическом режиме рассчитывает все показатели, учитывая коэффициент трансформации. Устройство электросчетчика

Для увеличения нажмите)

Устройство электросчетчика. Для увеличения нажмите)

Основной элемент в таких счетчиках — микроконтроллер.

Как раз в его функции входит не только расшифровка сигнала, но и расчет потребляемой энергии в данный момент.

Он также преобразует информацию для вывода на дисплей.

Такой электросчетчик представляет собой корпус, в котором находится трансформатор тока, а также специальные модули, необходимые для преобразования сигнала.

Если же говорить более детально, то он состоит из:

• дисплея, на который выводится все информация;
• источника переменного напряжения;
• главной детали в виде микроконтроллера, о котором упоминалось выше;
• преобразователя;
• супервизора;
• чипа для хранения данных;
• специального телеметрического выхода, который необходим для принятия сигнала об уровне электропотребления;
• часов, для отображения текущего времени;
• оптического порта, который необходим для считывания показаний счетчика, а также для его программирования.

Возможно, Вам будет также интересна статья о двухтарифных счетчиках электроэнергии. Статью о том, когда и как проверять электросчетчик, читайте здесь.

Куда передавать показания

Снимать данные со счетчика электроэнергии необходимо в установленный срок, который предшествует или включает период, отведенный для отправки информации, точный интервал прописан в договоре.

Прием показаний от населения осуществляет исполнитель коммунальных услуг. В этой роли может выступать снабжающая организация, управляющая компания или товарищество собственников жилья. Учитывается, что эти полномочия могут делегироваться специальным расчетным организациям или вспомогательным учреждениям.

Передать показания счетчиков за электроэнергию можно разными методами:

• Вписать информацию в квитанцию и занести ее в расчетный отдел.
• Отправить через интернет. Для этого нужно заполнить соответствующую таблицу на сайте организации или в личном кабинете.
• Указать на бланке, который требуется опустить в специальный ящик, устанавливаемый в различных учреждениях.

Также существуют другие современные методы, предполагающие применение технических устройств.

Разновидности счётчика

Выпускается 4 базовых исполнения модели:

• АМ – исполнение прямого подключения с механическим табло для активной составляющей электроэнергии. Представлен в единственной модификации 01 с величиной рабочего (предельного) электротока соответственно 5 (60) А, учитывает данные по одному тарифу. На табло 5 разрядов указывают целое значение показателя, один – дробное;
• АМш – вариант изделия, отличающийся от предыдущей модели классом точности. Всё 6 цифр на табло определяют целое число киловатт-часов. Производится в двух модификациях 01ш и 02ш, различающихся токовыми параметрами;
• АТ-01 – аппарат, снабжённый жидкокристаллическим табло, тарификатором, разделяющим показатели по 4-м тарифным планам. Токовые параметры – 5 (60) А;
• АRT-01(2)ш – модификация с аналогичными характеристиками по электротоку, в дополнение к тарификатору снабжённая электронной пломбой, позволяющая разделять учитываемые показатели электроэнергии на активную и реактивную составляющие.

Изготовитель предлагает возможность комплектации моделей согласно договору с заказчиком.

Индукционные счетчики

Внутреннее строение индукционного счетчика:

Основой функциональности у названых счетчиков служит физический закон магнитной индукции. В конструкции, для создания эффекта используются два электромагнита разной формы и ориентации относительно друг друга, для каждой фазы потребителя. Один из них подключен непосредственно к питанию сети, а второй в разрыв линии нагрузки. Генерируемые ими поля инициируют возникновение вихревых токов на диске из проводящего металла, за счет которых последний и приводится в движение, совершая обороты вокруг своей оси. Причем чем сильнее нагрузка на линию, к которой подключен один из генераторов поля, тем больше электронов скапливается на подвижном элементе, отчего он и вращается быстрее. В целях ограничения момента движения, — чтобы скорость не стала равна применяемой в электродвигателе — используется установленный рядом с поверхностью алюминиевого диска постоянный магнит.

Классическая схема:

На приведенном изображении видны магнитные поля, циркулирующие в процессе работы прибора. Они обозначены ФI, ФU1 и ФU2. Остальные элементы схемы указаны цифрами. Под номером 1 с обмоткой, отмеченной 2, идет электромагнит наведения. Якорь второго маркирован 3 с силовой линией 4, подключаемой к нагрузке. За 6 закреплен алюминиевый проводящий диск, 7 — ось, на которой он находится. 8 — редуктор, передающий вращательный момент на счетный механизм 9.

Устройство электросчетчика аналогичного плана настолько простое, что индукционные приборы учета электроэнергии изготавливались и применялись еще в 19 веке.

Что такое умные счетчики?

Умные счетчики (также известные как датчики энергии) — это электронные устройства, которые отслеживают потребление электроэнергии, газа и воды в доме. Они автоматически собирают информацию о вашем потреблении и отправляют ее вашему поставщику энергии по беспроводной сети. Они постепенно заменяют устаревшие аналоговые датчики, обеспечивая точные измерения потребления в реальном времени и устраняя необходимость в ежемесячных оценках и посещениях домов сборщиками.

Использование датчиков энергии является критически важным обновлением системы и неотъемлемой частью усилий по предоставлению более эффективных, надежных и низкоэмиссионных решений для клиентов. Поэтому правительство преследуют свои цели по внедрению умных счетчиков в домохозяйствах. В России они должны быть установлены на 80% к 2026 году, при нынешнем уровне распространения ниже 9% . Министерство энергетики также прогнозирует, что введение новых счетчиков ускорит процесс смены поставщиков электроэнергии и побудит граждан быть более активными в этой области.

Хотя интеллектуальные счетчики играют ключевую роль в переходе энергетической отрасли в 21 век, их реализация вызывает споры.

Надежность показаний и необходимость ремонта

Качественный цифровой электросчетчик отличается высокой точностью. Проверить параметры без нарушения целостности корпуса и пломб можно так:

1. После прекращения подачи напряжения индикатор останавливается. Если учет продолжается – устройство неисправно.
2. Счетчик всегда жужжит при работе, о неполадках свидетельствует самоход.
3. Показания искажаются при отключении всех бытовых приборов. Обязательно проверяется наличие самохода.

Тестирования лучше производить ночью, в условиях минимальной нагрузки на электросеть. Если самохода нет, импульсы индикатора отсутствуют на протяжении 15 минут. Импульс, возникший, когда подключение не произведено, означает поломку.

Критерии подбора

Перед покупкой устройства стоит обращать внимание на ряд параметров:

• Допустимая величина тока. Цифровые модели рассчитаны на ток 5-60А, что подходит для квартир и частных домов.
• Дата проверки. На трехфазном счетчике должна находится пломба не старше 1 года.
• Количество пломб. Первое опломбирование делают государственные органы – отметку проставляют на кожухе. Вторая пломба на зажимной крышке – от предприятия энергоснабжения.
• Опционал. Чем больше функций, тем дороже счетчик. Но внутренний тарификатор создает график нагрузки, а в журнале событий отмечается повышение и понижение напряжения в каждой фазе.
• Обслуживание и гарантии. Качественные модели имеют большой гарантийный период. Сервисный центр бренда есть в городе покупателя.
• Интервал проверки. Оптимально – от 10 до 16 лет.

Виды электросчётчиков

Индукционные

Индукционные – представляют собой знакомое практически каждому устройство. Их характерной особенностью является постоянно вращающееся колёсико за прозрачным стеклом. Оно крутиться с разной скоростью и зависит это от расхода электричества. Чем он выше, тем быстрее раскручивается колёсико.

Показания можно увидеть на специальных барабанах с изображёнными цифрами. Принцип работы у него следующий. В конструкции есть 2 катушки. Одна из них катушка напряжения. Она ограничивает переменный ток, а также служит неким барьером для различного рода помех.

Ещё её функция заключается в создании магнитного потока, который эквивалентен проходящему через неё напряжению. Вторая катушка называется токовой. Она также производит магнитный поток, но только он соразмерен силе тока.

Оба магнитных потока в итоге проникают через специальный алюминиевый диск. Поскольку они имеют параболическую траекторию, то проходят сквозь вышеупомянутую преграду 2 раза. За счёт этого и возникают силы, которые заставляют алюминиевый диск крутиться.

Вследствие этого ось, на которой он расположен, оказывает действие на те самые барабаны с цифрами посредством зубчато-винтовой передачи. Таким образом, показания зависят от скорости вращения диска из алюминия, а она, в свою очередь, зависит от магнитных потоков, которые создаются катушками.

В итоге, чем выше напряжения в электросети, тем больше будут цифры на барабанах. Такие счётчики достаточно широко распространены даже в век высоких технологий.

К их достоинствам можно отнести:

1. Высокую надёжность.
2. Долговечность.
3. Абсолютную независимость от случайных перепадов напряжения.
4. Невысокую цену.

Однако есть у них несколько недостатков:

1. Низкий класс точности.
2. Фактическое отсутствие какой-либо защиты от хищения электроэнергии.
3. Большой расход электричества самим счётчиком.
4. Неизбежный рост погрешности при малых нагрузках.
5. Большие габаритные размеры.

Электронные

Электронные – в наши времена более выгодны и используются несколько чаще. Они превосходят индукционные по классу точности и дают возможность учитывать такой показатель, как многотарифность.

Такой тип счётчика работает на основе преобразования аналогового сигнала, который поступает с датчика электрического тока. Прибор превращает его в цифровой код, который по числовому показателю равен потребляемой энергии. Затем полученный код расшифровывается в микроконтроллере и после этого на цифровом экране можно увидеть показания.

Счётчик электрического типа обладает гораздо большим числом достоинств, чем индукционный собрат, к ним относят:

1. Высокий класс точности.
2. Многотарифность.
3. Измерение расхода всех типов электричества.
4. Хранение всех показаний.
5. Легкодоступность информации.
6. При попытке хищения происходит фиксация несанкционированного доступа.
7. Возможность снимать показания с прибора дистанционно.
8. Небольшие габаритные размеры.

К малому числу недостатков относятся:

1. Высокая чувствительность устройства к перепадам напряжения.
2. Относительно высокая стоимость
3. Сложность при обслуживании и ремонте.

Электронные счетчики электроэнергии (цифровые приборы учета электрической энергии)

Конструкция электронных счетчиков электроэнергии

Электронный счетчик работает по следующему 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.

Аналоговые входные сигналы тока и напряжения в таком приборе преобразуются в счетные импульсы. Их число пропорционально измеряемой электронным счетчиком активной энергии.

В цифровых счетчиках, обладающих микроконтроллером, достижим практически любой класс точности, при условии выбора соответствующей элементной базы и алгоритмов обработки информации. Отсутствие трущихся механических частей значительно повышает надежность устройства.

Преимущества и недостатки электронных приборов учета электроэнергии

Преимущества электронного прибора учета электроэнергии 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.

Только электронные счетчики учета электроэнергии позволяют выбрать подходящую систему тарифов:

• однотарифные – считают потребляемую энергию по единой стоимости за киловатт независимо от времени суток;
• многотарифные – считают электроэнергию по разной стоимости за киловатт в разные временные промежутки. С такими счетчиками ночью пользоваться мощными приборами выгоднее.

Недостатков у таких 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.

Индукционные счетчики

Внутреннее строение индукционного счетчика:

Основой функциональности у названых счетчиков служит физический закон магнитной индукции. В конструкции, для создания эффекта используются два электромагнита разной формы и ориентации относительно друг друга, для каждой фазы потребителя. Один из них подключен непосредственно к питанию сети, а второй в разрыв линии нагрузки. Генерируемые ими поля инициируют возникновение вихревых токов на диске из проводящего металла, за счет которых последний и приводится в движение, совершая обороты вокруг своей оси. Причем чем сильнее нагрузка на линию, к которой подключен один из генераторов поля, тем больше электронов скапливается на подвижном элементе, отчего он и вращается быстрее. В целях ограничения момента движения, — чтобы скорость не стала равна применяемой в электродвигателе — используется установленный рядом с поверхностью алюминиевого диска постоянный магнит.

Классическая схема:

На приведенном изображении видны магнитные поля, циркулирующие в процессе работы прибора. Они обозначены ФI, ФU1 и ФU2. Остальные элементы схемы указаны цифрами. Под номером 1 с обмоткой, отмеченной 2, идет электромагнит наведения. Якорь второго маркирован 3 с силовой линией 4, подключаемой к нагрузке. За 6 закреплен алюминиевый проводящий диск, 7 — ось, на которой он находится. 8 — редуктор, передающий вращательный момент на счетный механизм 9.

Устройство электросчетчика аналогичного плана настолько простое, что индукционные приборы учета электроэнергии изготавливались и применялись еще в 19 веке.

Устройство индукционного счетчика

Индукционный счетчик состоит из двух основных электромагнитов, они расположены между собой под острым углом в 90 градусов напротив друг друга. В магнитном поле находиться алюминиевый диск, именно он и показывает нам расход энергии.

Чтобы включить счетчик в цепь, необходимо его токовую обмотку соединить со всеми электроприемниками последовательно. Обмотка напряжения подключается параллельно. Во время прохождения электрического тока по обмоткам индукционного счетчика в сердечниках возникают переменные магнитные потоки, оно пронизывают алюминиевый диск и индуцируют в нем так называемые вихревые токи. Будет интересно узнать, какой счетчик лучше поставить в доме.

Вихревые токи взаимодействуют с магнитными потоками и создают усилия, с помощью которого и начинает крутиться диск. Диск непосредственно связан со стандартным счетным механизмом. В зависимости от частоты вращения диска и происходит учет потребляемой электрической энергии.

Следующим образом выглядит схема устройства электрического счетчика.

Сделаем небольшую расшифровку:

1. Обмотки тока.
2. Обмотки напряжения.
3. Механизм червячный.
4. Механизм счетный.
5. Диск из алюминия.
6. Магнит, который притормаживает работу диска.

Схему выше мы с вами уже рассмотрели, теперь посмотрите, как выглядит электрический счетчик в разрезе (вживую).

Если потребляемая электроэнергия большая, тогда используются трехфазные индукционные счетчики, принцип их работы схожий с однофазным. Смотрите видео, как устроен электрический счетчик.

Обозначение показателей цифрового счетчика

На основании данных электронного счетчика определяется несколько показаний:

• Энергозатраты за конкретный временной период. Понадобится вычесть из конечных показаний начальные. При необходимости расчетные данные умножают на коэффициент трансформации;
• Подключение бытовой техники и освещения в определенный момент. Устанавливается по загоранию/выключению светового индикатора.
• Параметры мощности, величины проходящего тока, процессы перегрузки сети и счетчика.

Цифровые приборы можно запрограммировать на дневную и ночную тарификацию. Для этого достаточно выбрать время подсчета.

Что это такое

Конструктивное исполнение счетчиков электроэнергии, осуществляющих дистанционное снятие показаний, позволяет в автоматическом режиме снять показания с прибора и отправить полученную информацию в специальную платежную систему. Это существенно упрощает пользование устройством и позволяет сохранить время. Благодаря автоматизации процесса передачи данных процесс начисления оплаты за потребленную электроэнергию становится прозрачным. Конструктивное исполнение электросчетчика с пультом предполагает постоянное подключение к сети.

Вся информация в платежные системы передается в режиме реального времени. Это позволяет исключить ошибку при передаче данных или умышленное снижение/завышение количества потребленных киловаттов. Это позволяет оптимизировать свои расходы. Пользователь начинает платить только за то количество электроэнергии, которое было потреблено в реальности. Даже если снятие показаний было произведено с некоторым опозданием.

Учитывая, что передача данных осуществляется в дистанционном режиме, прибор не предъявляет особых требований к месту размещения. Нередко их размещают под плиткой, устанавливают под раковиной либо в любом другом месте, где табло устройства будет располагаться ниже уровня глаз. При необходимости актуальные данные можно будет считать при помощи телефона или компьютера. Устройство само отправит все актуальные сведения.

Конструктивное исполнение умных моделей позволяет добиться необходимой детализации и точности. В состав подобных устройств входит специальный узел, обеспечивающий отправку данных в обслуживающую компанию. Передача информации о размере потребленного электричества осуществляется раз в сутки. При этом сами устройства позволяют определить, вмешивался ли кто-то в их работу. Это исключает кражу электроэнергии из-за остановки или замедления работы считывающего узла. В случае поломки или возникновения ошибки прибор также информирует управляющую компанию о необходимости вмешательства в его работу.

Основное назначение приборов учёта электроэнергии с дистанционным снятием показаний

Дистанционная передача данных производится через интернет, поэтому в основе устройства прибора лежит программное обеспечение. Именно оно позволяет в автоматическом режиме через определённый промежуток времени считывать информацию с устройства и отправлять её на общий сервер энергосбытовой организации.

Получается так, что программа обеспечивает сбор информации по потреблению электричества, её обработку и отправку. Но кроме этого, у энергоснабжающих организаций появляется ряд удобных для них функций, которыми они пользуются. А именно:

• контроль учёта потребления электроэнергии по многотарифному графику;
• возможность подключать или отключать потребителя дистанционно;
• работать с каждым потребителем электроэнергии индивидуально с учётом требований и правил подписанного договора;
• пересылать информацию по изменениям или уведомления;
• анализировать полученную информацию и на её основе составлять планы потребления электричества по регионам и районам.

Отслеживать работу электросчётчика можно из любого места удалённо

Виды приборов

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 многотарифные.

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.

Стоит отметить: существуют также гибридные счетчики, имеющие цифровой интерфейс и механическое вычислительное устройство, но, судя по отзывам, применяются они крайне редко.

Что такое смарт счётчики электроэнергии и как они работают

Нашумевший российский закон об умных счетчиках — ФЗ от 27.12.2018 № 522-ФЗ был утвержден 29 декабря 2018 года. Этим законом вносятся поправки в ФЗ от 26.03.2003 № 35-ФЗ.

Нововведения, которые вступят в свою силу с июля 2020, коснутся пока только системы учёта потреблённой электроэнергии. Умные счетчики воды используются и сейчас, но они не обязательны для всех. Законодатели обещают, что через некоторое время дойдет очередь до счетчиков воды, тепла и газа. Но это случится не в 2020 году, а значительно позже.

Умный счётчик – это прибор учёта нового поколения, умеющий самостоятельно передавать информацию в энергоснабжающую организацию. При этом умный счётчик электроэнергии делает это своевременно и безошибочно. Исключая проблемы человеческого фактора, то есть исчезнет необходимость:

• Вспоминать дату снятия показаний.
• Записывать цифры.
• Звонить в управляющую компанию или передавать данные по Интернету.

Что снимает много утомительных проблем.Кроме того, смарт счётчик может автоматически:

• Менять часовой тариф.
• Защищать оборудование во время аварий, сигнализируя в диспетчерскую службу.
• Информировать об отказе и неисправности в работе квартирного, и общедомового прибора учёта.
• Передавать информацию о попытках несанкционированного доступа к электрическому счётчику и незаконного подключения.
• Показывать собственнику уровень задолженности.
• Сохранять полученные сведения.

Новые счётчики, в отличие от старых индукционных или электронных счётчиков, дополнительно оборудованы контроллером. Устройством, позволяющим достичь смарт целей в области информированности и управляемости потоками электрической энергии.

Интерфейс контроллера надёжно обеспечивает беспроводную передачу информации в интернет с помощью технологий:

• Wi-Fi – с помощью роутера.
• GPRS – посредством сим-карты.
• LPWAN – через вышку, подключённую к серверу.

Умные счётчики электроэнергии во многих российских регионах используются уже сейчас.Такие приборы учёта применяются пока в основном в частном секторе. Их устанавливают на опоре воздушной линии электропередач.

Счётчики такого типа автоматически передают информацию по зашифрованным каналам в специализированный центр учёта. История показаний и потреблённого количества электроэнергии хранится в архиве прибора и в базе данных центра. Потребителям больше не нужно снимать показания и передавать их в Энергосбыт.

Некоторые подобные приборы оснащены специальными пультами, позволяющими потребителю дистанционно контролировать расход электроэнергии, не выходя из дома и без визуального осмотра самого энергомера.

С июля 2020 года необходимо будет устанавливать именно такие приборы учёта, вне зависимости от того, многоквартирный это дом или частный.

Конструкция и принцип работы

Прибор состоит из трёх одинаковых узлов (справа), цепей питания и микроконтроллера Измерительный аппарат совместим с однофазными и трехфазными цепями переменного тока. Его конструкция представлена:

• корпусом из термостойкого пластика или металла с клеммной колодкой;
• дисплеем – ЖК-индикатором, где отображаются данные и время, или механическим;
• источником запитки электронной схемы;
• токовым трансформатором – выполняет функции измерителя;
• микроконтроллером, преобразующим сигнал на входе в электрические величины;
• телеметрическим выходом для интеграции с АСКУЭ;
• часами – позволяют отслеживать реальное время и даты;

  Внешний вид электронного электросчетчика

• супервизором – отслеживает колебания напряжения на входе и подает команду сброса микроконтроллеру, когда напряжение выключается либо включается;
• системой управления;
• оптическим портом, позволяющим снимать показания устройства.

Принцип работы цифрового счетчика электроэнергии заключается в прямом замере напряжения и тока. Он оцифровывает информацию, передавая ее на индикатор и сохраняя в памяти. Импульсы входных электронных твердотелых элементов создают под воздействием тока напряжения. Количество импульсов зависит от активности энергии.

Основные характеристики цифровых счетчиков

На территории РФ приборы начали применять с момента приватизации энергетической отрасли и подорожания электричества. Электронные устройства обладают рядом положительных характеристик:

• точность показаний при быстрой перемене напряжения или его снижении;
• учет электроэнергии по нескольким тарифам;
• подсчет различных типов энергии с помощью одного аппарата;
• одновременно замеряется мощность, количество и качество энергоресурсов;
• хранение данных в памяти и наличие к ним пользовательского доступа;
• предотвращение несанкционированного доступа и хищения электричества;
• дистанционное снятие показаний и предварительный подсчет потерь;
• совместимость с автоматическими сервисами коммерческого учета электроэнергии.

Крепление счетчика в щитке на DIN-рейке

В электрическом щитке все современные установочные электрические изделия, такие как счетчик, автоматы, УЗО и другие, крепятся легко съемным способом на DIN-рейке, которую электрики еще называют монтажной рейкой.

DIN-рейка имеет ширину 35 мм и согласно ГОСТ Р МЭК 60715-2003 «Аппаратура распределения и управления низковольтная. Установка и крепление на рейках электрических аппаратов в низковольтных комплектных устройствах распределения и управления» обозначается Т35

. Ранее DIN-рейки изготавливались из алюминиевого сплава, как на фотографии. Современные – из листовой стали методом штамповки.

Некоторые модели счетчиков комплектуются своими DIN-рейками. Например, электросчётчик «Меркурий 200», который установлен в моей квартире, в комплекте имел нестандартную DIN-рейку, хотя посадочное место для крепления имело стандартный размер, 35 мм, что позволяет крепить его и на стандартной DIN-рейке.

Установленный в щитке счетчик опломбирован и снять его можно, только после снятия пломбы и крышки. Под ней находятся два прямоугольных отверстия (на фотографии указаны стрелками). Для снятия счетчика нужно в эти отверстия одновременно вставить лезвия двух плоских отверток, подвижные защелки выйдут из зацепления DIN-рейки, и отвести нижний край счетчика от стенки щитка.