Что измеряют электросчетчики установленные в квартирах текущая мощность текущая работа и принцип работы электросчетчика

В каждую электрическую сеть квартиры или частного дома подключается электросчетчик, учитывающий потребленную электроэнергию. Отличительной особенностью данного прибора является его последовательное подключение. Это позволяет определять в полном объеме количество тока, проходящего через его обмотки. Принцип работы электросчетчика зависит от того, к какому типу относится тот или иной прибор.

Какие виды электросчетчиков бывают

В быту используются три вида счетчиков:

Принцип работы индукционного счетчика

Еще совсем недавно индукционные счетчики были неотъемлемой частью электрических сетей в квартирах. Счетное устройство в этих приборах представлено вращающимся алюминиевым диском и цифровыми барабанами, отображающими показатели расхода электроэнергии в реальном времени.

Принцип действия подобных устройств достаточно простой. Электромагнитное поле, возникающее в катушках счетчика, взаимодействует с диском, выполняющим функцию подвижного токопроводящего элемента. В однофазном индукционном счетчике выполняется параллельное подключение одной из катушек к обмотке напряжения, которая служит сетью переменного тока. Другая катушка подключается последовательно на участке между обмоткой тока или нагрузкой и генератором электроэнергии. Действие токов, протекающих по обмоткам, приводит к созданию переменных магнитных потоков, пересекающих вращающийся диск. Их величина составляет пропорцию между потребляемым током и входным напряжением. В соответствии с законом электромагнитной индукции в самом диске происходит возникновение вихревых токов, протекающих по направлению магнитных потоков.

Вихревые токи и магнитные потоки начинают взаимодействовать между собой в диске. В результате, появляется электромеханическая сила, которая и приводит к созданию вращающегося момента. Таким образом, возникает пропорция между полученным вращающимся моментом и произведением двух магнитных потоков, возникающих в обмотках тока и напряжения, умноженных на синус сдвига фазы между ними.

Нормальная работа индукционного электросчетчика возможна только при условии фазового сдвига, равного 90 градусам. Такой сдвиг можно получить, разложив магнитный поток обмотки напряжения на две части. Получается, что диск прибора вращается с частотой, пропорциональной активно потребляемой мощности. Поэтому непосредственный расход электроэнергии будет находиться в пропорции с количеством оборотов диска. Полученные данные о потреблении передаются на механическое счетное устройство, ось которого связана с осью подвижного диска с помощью зубчатой передачи. Такая конструкция обеспечивает синхронное вращение обоих элементов.

Принцип работы электронного счетчика электроэнергии

До недавних пор все измерения потребленной электроэнергии осуществлялись с помощью индукционных счетчиков. Постепенно, с развитием микроэлектроники, произошел существенный сдвиг в деле совершенствования приборов учета и контроля потребляемой электроэнергии. Были созданы современные цифровые электронные системы управления с применением новейших микроконтроллеров. Это позволило многократно повысить точность измерений, а отсутствие механики значительно повысило надежность счетчика.

Для электронных электросчетчиков разработана специальная элементная база и методы обработки поступающей информации. После обработки цифровых данных стал возможен одновременный подсчет не только активной, но и реактивной мощности. Данный фактор приобретает важное значение при организации учета в трехфазных сетях. В результате, были созданы многотарифные электросчетчики, учитывающие накопленную энергию в течение определенного времени суток. Данные приборы способны автоматически определять тот или иной тариф.

Простейшая цифровая система на основе обычного микроконтроллера применяется в тех случаях, когда необходимо измерить импульсы, вывести информацию на дисплей и обеспечить защиту при аварийном сбое. Такие устройства являются цифровыми аналогами механических электросчетчиков. В этой системе поступление сигнала происходит через определенные трансформаторные датчики. Далее он идет на вход микросхемы-преобразователя.

Снятие частотного сигнала, поступающего на вход микроконтроллера, осуществляется на выходе микросхемы. Микроконтроллер подсчитывает все поступившие импульсы и преобразует их в полученное количество энергии (Вт*ч). Когда поступающие единицы накапливаются, их общее значение выводится на монитор и фиксируется во внутренней флэш-памяти на случай исчезновения напряжения в сети и других сбоев. Это позволяет вести непрерывный учет потребляемой электроэнергии.

Работает многотарифный электронный счетчик электроэнергии по собственному алгоритму. Последовательный интерфейс позволяет обмениваться информацией с внешним миром. С его помощью задаются тарифы, устанавливается и включается таймер времени, поступает информация о накопленной электроэнергии и т.д. Энергонезависимая оперативная память разделяется на 13 банков данных, сохраняющих информацию о количестве энергии, накопленной по разным тарифам. Первый банк учитывает всю энергию, накопленную от начала работы счетчика. В следующих 12 банках производится учет накоплений за 11 предыдущих месяцев и за текущий период.

Таким образом, принцип действия электросчетчика в электронном варианте, позволяет изменять тарифы в соответствии с заранее установленным расписанием. Через специальный разъем можно подключиться к прибору и выяснить объем электроэнергии, оплаченной потребителем.

Основные виды счётчиков

Существует несколько видов приборов, различающихся конструкцией, принципом работы, наличием дополнительных функций.

Выделяются 3 группы:

Точность измерения не зависит от типа прибора: все экземпляры проходят тщательный контроль и предварительную калибровку в организациях, которые устанавливают оборудование. Погрешность всегда находится в рамках допустимой нормы.

Индукционные счётчики

Другое название — механические. Самый распространённый вариант, который можно узнать по характерному элементу — вращающемуся диску. Принцип работы основывается на магнитном поле, образованном парой катушек. Оно приводит в движение алюминиевый диск, а тот в свою очередь запускает механизм, регистрирующий показатели. При повышении напряжения элемент крутится быстрее.

Электронные счётчики

Измеряют силу тока и напряжение в сети. Преобразованные импульсы пропорциональны количеству пропущенной через сеть энергии. Точность прибора очень высока благодаря простоте конструкции: в ней нет промежуточных механизмов. Данные поступают в электронную систему подсчёта, выводятся на дисплей и хранятся во внутренней памяти. Такие счётчики имеют много преимуществ: они компактны, имеют многотарифную функцию, удобны в использовании. Электронное устройство нельзя остановить магнитом.

Гибридные

Редко используемый тип. Энергия также преобразуется в импульсы, которые заставляют работать двигатель шагового типа. Он приводит в действие обычное механическое вычислительное устройство. Данные отображаются на цифровом экране. Гибридный прибор работает по одному или нескольким тарифным планам.

Одно- и многотарифные счётчики

Если с однотарифным оборудованием всё понятно: оно регистрирует показания в постоянном, неизменном режиме, то вторая категория требует разъяснений.

Цель применения многотарифного счётчика — сокращение денежных трат потребителей. В зависимости от времени суток электроэнергия стоит по-разному. Это объясняется тем, что перепады напряжения негативно сказываются на работоспособности электростанций. А в некоторые периоды (например, ночной) нагрузка на сеть минимальна.

Компании-поставщики хотят сделать её равномерной за счёт привлечения пользователей в незагруженное время путём снижения стоимости. Современная бытовая техника оснащена таймером, функцией «отложенный старт», что позволяет планировать энергозатратные действия на часы, когда идёт фиксация по сниженному тарифу.

Счётчики с дистанционной передачей показаний

Относительно новая разновидность электронных счётчиков, передающая данные автоматически. Сведения регулярно приходят на сервер компании-поставщика через Интернет. На образцах последнего поколения доступна опция автоплатежа, который производится с привязанной банковской карты.

Где применяются счётчики электроэнергии

В жилых домах, квартирах, офисных зданиях чаще всего устанавливаются однофазные счётчики, подключаемые к сети 220 В. Они позволяют организовать надёжное подключение разнообразного оборудования: климатической техники, источников освещения, компьютеров и прочих бытовых приборов, работающих в сети с частотой 50 Герц.

Трёхфазные устройства прямого или трансформаторного подключения встречаются на промышленных объектах, в производственных помещениях, где размещено оборудование с питанием 380 В. Высокомощные приборы (станки, плиты, холодильные агрегаты) требуют использования сети повышенного напряжения. Трёхфазный счётчик также способен измерять расход электроэнергии в сети 220 В, что делает его универсальным.

Как выбрать подходящую модель

Для начала стоит определиться с мощностью устройства. Расчёт такой: суммируется вся потребляемая мощность приборов за сутки, к этой цифре прибавляется её треть (на запас). Если значение не превышает 10 киловатт, то нужен прибор на 60 ампер. Если же средний показатель мощности больше, модель на 100 ампер — подходящий выбор.

Затем следует решить, какой вид счётчика (индукционный, электронный, одно- или мультитарифный) отвечает поставленным задачам. В этом вопросе, как правило, требуется консультация специалиста.

Например, для загородного дома подойдёт однотарифное механическое устройство: при условии использования ресурса примерно раз в неделю забота об экономии становится нецелесообразной. И наоборот: в квартире, где проживает большая семья, и круглосуточно работает множество бытовых приборов, траты на электроэнергию повышены. В таком случае стоит обратить внимание на многотарифный электронный вариант.

Все счётчики крепятся либо на болты, либо на DIN-рейку. Последний способ гораздо более простой и универсальный. Окончательный выбор по этому признаку зависит от характеристики пространства, где планируется разместить оборудование.

Советы специалистов по выбору и установке электросчетчика в квартире

Электросчетчики применяются для учета потребленной электроэнергии, поэтому необходимость их наличия в квартире для расчетов за электроэнергию очевидна. Выбор электросчетчика достаточно ответственное мероприятие. В этой статье мы подробно рассмотрим, какие существуют виды электросчетчиков, и какой из них является лучше именно для вас.

Основные причины, по которым приходится приобретать и устанавливать новый прибор учета:

Прежде чем идти в магазин, следует определиться, какой вид электросчетчика вам лучше приобрести. Ведь купив и установив не тот прибор учета, какой вам нужен, Вы не сможете вернуть его в магазин и забрать свои деньги, так как после попытки установить электросчетчик, он автоматически становится «бывшим в употреблении». А товар надлежащего качества (не бракованный), который был в употреблении, магазины имеют полное право не принимать обратно.

Типы конструкции электросчетчиков

Применявшийся еще в советское время, данный электросчетчик представлял собой пластмассовую коробку с окошком из прозрачного материала, через которое виден вращающийся диск и показания учёта потребленной электроэнергии. В современных изделиях корпус производится полностью из прозрачного пластика.

Принцип работы индукционного электросчетчика заключается в использовании электромагнитного поля, создаваемого электромагнитными катушками, через которые проходит напряжение. Под воздействием магнитных потоков крутится алюминиевый диск электросчетчика, который в свою очередь крутит колесики с цифрами. Чем выше суммарная мощность подключенных токоприемников, а соответственно и потребляемая электроэнергия, тем быстрее крутится диск и меняются цифры в показаниях.

Принцип его работы также достаточно прост и понятен. В приборе имеются специальные датчики, подключенные к электросети. Данные с этих датчиков поступают на преобразователь, трансформирующий аналоговый сигнал в цифровой код, который затем передается на микроконтроллер, где происходит расшифровка кода. При расшифровке прибор высчитывает количество потребляемой электроэнергии, выдает полученное значение на дисплей.

В зависимости от уровня напряжения (220В или 380В) определяется, однофазный или трехфазный вам требуется электросчетчик.

Внимание! Следует знать, что в городских квартирах всегда ставятся однофазные электросчетчики. А в частном доме может быть как трехфазный, так и однофазный ввод.

Если вы не знаете, какой у вас уровень напряжения, и у вас не сохранилась документация по подключению к электрическим сетям, проконсультируйтесь с инспектором энергосбыта. Также можно визуально определить, какой у вас уровень напряжения. Посмотрите на линию электропередачи, подведенную к вашему частному дому. При наличии только двух проводов, следует приобрести однофазный электросчетчик. Если же к дому подведены четыре провода, значит у вас трехфазный ввод.

Подключение однофазного счетчика

Трехфазный электросчетчик, как правило, стоит в два-три раза дороже однофазного. Но не пытайтесь при наличии трехфазного подключения в целях экономии установить однофазный. Инспектор энергокомпании попросту не допустит к эксплуатации данный прибор.

Подключение трехфазного счетчика

Занесение электросчетчика в Государственный реестр средств измерений

Перед покупкой электросчетчика необходимо удостовериться, что данный тип прибора учета занесен в Государственный реестр средств измерений — документ, в котором зарегистрированы типы применяемых в России средств измерений. Данный документ удостоверяет, что указанный прибор учета и его изготовитель прошли необходимые формальные и проверочные по существу процедуры, по результатам которых данный тип прибора учета электрической энергии включен в список измерительных устройств, для которых установлены официальные технические нормативы и правила метрологической поверки. Если же тип электросчетчика не занесен в данный реестр, то данный прибор учета однозначно не будет допущен энергокомпанией к эксплуатации и не будет принят для расчетов за потребленную электрическую энергию.

Способы установки (монтажа) электросчетчика в электрощит

Электросчетчики различаются по способу установки (монтажа) в электрощит:

Здесь выбор определяется тем, позволяет ли конструкция электрощита установить счетчик на дин-рейку. В противном случае, электросчетчик для частного дома/квартиры можно установить на винты на монтажную панель в щите.

DIN-рейка, несомненно, намного удобнее: одним движением, просто защелкнув, закрепить в щите прибор учета, нежели устанавливать его с помощью винтов.

Установка счетчика на DIN-рейку

Крепление счетчика на винты

Класс прибора по номинальной и максимальной силе тока

При новом подключении вам необходимо определить вашу максимальную нагрузку (сумму мощностей всех электроприборов) и по следующей формуле высчитать максимальную силу тока:

Сила тока = Мощность тока / Напряжение.

Если же просто меняете старый счетчик на новый, можно посмотреть максимальный ток на автомате в электрощите или на старом счетчике, и выбрать электросчетчик для квартиры с максимальным током больше, чем у автомата, например, если автомат рассчитан на 32 А, то максимальный ток счетчика должен быть не ниже 40 А.

Внимание! На электросчетчиках допустимая сила тока указывается как диапазон. Верхняя граница – это максимальный ток, а нижний – номинальный.

Если же рабочий ток в доме (квартире) будет меньше номинального, то погрешность электросчетчика будет на порядок больше заявленной. Если купите электросчетчик с максимальным током ниже требуемой, то счетчик ваш при полной нагрузке попросту сгорит. Но и слишком большой запас силы тока не имеет смысла. Как правило, чем выше максимальный ток счетчика, тем выше и цена его. Зачем переплачивать?

Допустимая сила тока для счетчика

Класс точности электросчетчика представляет собой максимальную погрешность в работе прибора, выраженную в процентах. Согласно действующим нормам и правилам для населения класс точности электросчетчика должен быть от 2 и выше. Так как налицо тенденция повышения требуемого класса точности, лучше купить с максимальным классом точности. Может оказаться так, что через несколько лет электросчетчики класса точности 2 будут считаться уже непригодными для эксплуатации. Класс точности современных моделей счетчиков, имеющихся в продаже, может быть 1,0, 0,5 и 0,2.

Класс точности электросчетчика указан на панели электросчетчика в кружочке.

Обозначение класса точности

Даты производства и поверки электросчетчика

Согласно правилам устройства электроустановок допускаются к эксплуатации новые электросчетчики, произведенные:

Если новый, не бывший в употреблении, электросчетчик «старше минимального возраста», то он не пригоден для расчетов за электроэнергию, потребитель должен будет отправить его на поверку за свой счет и только после этого прибор учета будет допущен к эксплуатации. Поэтому будьте внимательны при покупке! Не покупайте электросчетчик заранее, если вы не собираетесь устанавливать его в ближайшее время.

Прежде чем поступить в продажу, электросчетчики после производства отправляются заводом-изготовителем на государственную поверку. Если поверка прошла успешно, то на счетчик устанавливается пломба, где указаны квартал и год поверки.

Внимание! Перед покупкой внимательно осмотрите пломбу: она должна быть целой! Если она хоть немного повреждена, в допуске к эксплуатации данного электросчетчика вам может быть отказано, и вам придется за свой счет отправлять его на поверку.

Межповерочный интервал (срок, по истечении которого следует отправить счетчик на поверку) указывается в паспорте электросчетчика, варьируется от 4 до 32 лет в зависимости от типа электросчетчика.

Пломба на электросчетчике

Кто должен устанавливать электросчетчик

Согласно действующему законодательству обязанности по установке, поверке и содержанию электросчетчиков возложены на собственника жилого помещения. Вы можете обратиться в энергосбытовую, сетевую компании либо в компании, оказывающие услуги по установке электросчетчиков. Все работы производятся за ваш счет. После того, как установили прибор учета, необходимо подать заявку на ввод в эксплуатацию в энергосбытовую компанию. В заявке должны быть указаны ФИО потребителя, адрес, номер и тип прибора учета, дата поверки, начальные показания прибора учета и предполагаемая дата проведения процедуры ввода в эксплуатацию.

В течение одного месяца после подачи заявки инспектор сетевой компании или энергосбыта должен прибыть к вам, проверить наличие государственных пломб и схему подключения электросчетчика, затем он ставит свою пломбу на клеммной крышке электросчетчика либо оклеивает крышку специальной пронумерованной наклейкой. Инспектор оформляет акт допуска в эксплуатацию прибора учета электрической энергии, где должны быть указаны данные электросчетчика, источник питания, информация о том, что электросчетчик введен в эксплуатацию. После подписания сторонами акта электросчетчик считается допущенным к эксплуатации и применяется в расчетах за электроэнергию.