Как работает счетчик электроэнергии: Принцип Работы Электросчётчика, Передающего Показания Дистанционно. www.lesk.ru

Содержание

Принцип работы счетчика электроэнергии

Содержание

  1. Индукционный счетчик
  2. Электрический счетчик
  3. Особенности двухтарифного аппарата

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:

  1. Последовательная обмотка (тока).
  2. Параллельная обмотка (напряжения).
  3. Механизм подсчета значений с червячной передачей.
  4. Магнит для обеспечения плавного хода.
  5. 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.

Как работает электросчетчик

Современный рынок устройств учета потребляемой электроэнергии предлагает широкий ассортимент электронных счетчиков отечественных и зарубежных производителей. И, часто, простому человеку сложно разобраться в преимуществах и недостатках той или иной модели, ее технических характеристиках, возможностях и принципе работы.

А ведь именно от того, каким образом происходит фиксация потребляемого электричества и зависит, в конечном итоге, сумма, которую выкладывает потребитель «за свет».

История гласит, что более века назад на свет появились индукционные или электромеханические счетчики, а спустя 85 лет после этого — статистические или электронные средства учета.

При этом и в тех и в других для определения потребляемой мощности используют приспособления, что измеряют сиюминутные величины тока и напряжения.

В электромеханических приборах их роль выполняют:
  • — токовая катушка, что пропускает сквозь себя ток;
  • — катушка напряжения, которая располагает разностью сетевых потенциалов.

На сегодняшний день статические счетчики имеют:

  • — токовый шунт, который включен поочередно с током нагрузки;
  • — резистивный делитель напряжения, который пропорционально выделяет часть входящего сигнала.

Стоит заметить, что новые статические устройства работают на основе технологии цифровых схем, её основой считается полупроводниковая база, которую еще называют элементом с твердой основой.

Полупроводниковая база обуславливает функционирование:
  1. Преобразователя, который изменяет аналоговые величины в цифровые сигналы, пропорционально мощности, что он потребляет.
  2. Микроконтроллера. Эта деталь обрабатывает полученный материал (сигналы) и выводит информацию на выходные устройства.

Ток и напряжение с шунта и делителя можно измерить с помощью специальных приборов, которые оцифровывают полученную информацию, а затем просчитывают все показатели с помощью заранее продуманного алгоритма. После мгновенного вычисления, все показатели фиксируются устройством, а потом отображаются на информационном табло для дальнейшего считывания информации.

Все конструкции счетчиков разработаны таким образом, что показатели тока и напряжения подводятся на информационное табло устройства с определенной полярностью. При изменении показателей векторов полярности, показатели, выведенные на информационное окно, будут не точными. Стоит заметить, что изменить полярность счетчика можно с помощью магнита. В этом случае при поверке счетчика можно легко заметить изменение показателей, а также в случае необходимости осуществить замену устройства.

Для того, чтобы измерить мощности нагрузок выпускаются счетчики двух видов:
  1. — однофазные. Для их функционирования будет достаточно подключить нулевой и фазный провод и  нагрузку потребления. Выведение показателей тока и напряжения в таком приборе осуществляется за счет соединений, что находятся внутри прибора;
  2. — трехфазные. Устройство таких счетчиков немного иначе, они имеют отдельные клеммники тока и напряжения каждой из фаз, которые подключаются к определенному каналу обработки сигнала.

На сегодняшний день благодаря возможностям автоматизации цифровых схем и полупроводниковым технологиям множество производителей имеют возможность выпускать большой ассортимент статистических приборов.

Такие устройства могут отличаться:
  • — конструкцией и формой корпуса;
  • — компонентами, которые составляют полупроводниковую базу;
  • — алгоритмом обработки сигналов;
  • — техническими характеристиками устройства и т. д.
Статические приборы на сегодняшний день могут выполнять множество функций, например:
  1. — автоматически и дистанционно снимать показатели счетчиков;
  2. — защищать систему от кражи электричества;
  3. — вести архивы потребления электроэнергии за определенный период, например, сутки, неделю, месяц или год;
  4. — вести журнал, в котором через определенный период можно посмотреть или сравнить потребление электроэнергии;
  5. — измерять параметры сети, например, мощность, напряжение и частота.

Стоит заметить, что современные статические приборы также просты в установки и дальнейшей эксплуатации.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

▷ Как работает счетчик электроэнергии?

Вот еще один наш интересный туториал. Как и было обещано, у нас припасено для вас много интересных вещей, которые в кратчайшие сроки сделают вас знатоком электрики. Итак, ознакомьтесь с 4-й частью учебников Насира об измерительных приборах для инженеров-электриков и расскажите о своих впечатлениях…

Сегодня я поделюсь с вами своими знаниями о работе счетчика электроэнергии. Да все верно!

Я говорю о том самом счетчике, который уже стоит в ваших домах и вы видите его ежедневно. Но задумывались ли вы когда-нибудь, как они работают? Каков механизм, с помощью которого вы можете увидеть хранящиеся в них данные о потребленной вами энергии? Теперь вам не нужно беспокоиться. Вот заглянуть внутрь, чтобы вы узнали о них больше.

Основным типом счетчиков электроэнергии, которые широко используются в настоящее время, являются электромеханические счетчики. Принцип работы электромеханических счетчиков будет кратко объяснен ниже.

Электромеханические счетчики

Электромеханические счетчики являются наиболее часто используемыми типами счетчиков в наши дни, которые широко применяются для расчета энергопотребления, особенно в бытовых целях.

Как известно, для небольших бытовых нужд счетчик электроэнергии напрямую подключается между поставщиком электроэнергии и потребителем. Так же обстоит дело и с этим типом счетчиков. Внутренняя структура электромеханического счетчика состоит из трех основных частей:

  1. Катушка тока
  2. Катушка напряжения
  3. Постоянный магнит

Описание каждой из этих частей приведено ниже:

Токовая катушка

Металлический диск, помещенный на червячную передачу и окруженный двумя катушками. Две катушки подключены к основной электрической цепи дома таким образом, что первая катушка создает поток всякий раз, когда через нее проходит ток. Таким образом, количество произведенного потока пропорционально проходящему через него амперу.

Эти амперы после прохождения через катушку и создания потока затем используются различными приборами в доме.

Катушка напряжения

Для другой катушки подключается к линии напряжения таким образом, что при прохождении через нее напряжения в другой катушке создается поток. Катушка напряжения отстает от катушки тока на 90 градусов. Так что взаимное влияние этих катушек тока и напряжения заставляет вращаться центральный немагнитный металлический диск.

Вращение металлического диска пропорционально взаимному произведению тока, напряжения и угла. Червячная передача и привод шпинделя помогают диску вращаться.

Постоянный магнит

Постоянный магнит также помещается рядом с диском таким образом, что он воздействует на вращающийся диск. Величина силы пропорциональна скорости вращения, но направление этой силы противоположно направлению вращения.

Результат этих сил таков, что вращение металлического диска пропорционально потреблению энергии. Эти счетчики дают нам использованную энергию в киловаттах в час (кВтч).

Приложения

Не говоря уже о том, что каждый из нас знает, как пользоваться этими электросчетчиками. Они широко используются для расчета энергопотребления не только в наших домах, но и в офисах или в любом другом месте, где нам требуется электричество. Будет небезосновательно, если я скажу, что они необходимы везде, где требуется электричество.

Электроснабжающие компании также используют эти счетчики для оценки нашего потребления электроэнергии, а затем выставляют нам соответствующие счета.

Короче говоря, в наши дни они необходимы во всех домах, так же необходимы, как и само электричество. Я надеюсь, что теперь вы также знаете, как он работает, и эта моя короткая статья была лишь небольшим шагом для вас, чтобы расширить свои знания об этой широко используемой единице измерения.

Насир.

Чтобы узнать больше о таких устройствах, продолжайте посещать нас. Мы опубликуем больше в ближайшее время. Каковы ваши впечатления от этой статьи?

счетчик электроэнергии с токовой катушкой электромеханические счетчики

    FacebookTwitterLinkedIn

Как работают умные счетчики?

Главная

>

Блог

>

Как работают интеллектуальные счетчики?

Интеллектуальные счетчики имеют или быстро заменяют старые аналоговые счетчики. Узнайте, как работают умные счетчики и какие преимущества они предлагают.

Тад Уоррен

август 2021 г.

6 минут

Хотя интеллектуальные технологии до недавнего времени не были в центре внимания, такие устройства, как интеллектуальные счетчики, набирают популярность для отслеживания энергопотребления в США с 2006 г. На самом деле, согласно Согласно данным Управления энергетической информации США, с 2010 года количество установок интеллектуальных счетчиков электроэнергии увеличилось более чем в два раза: около 9Только в 2019 году в жилом, коммерческом, промышленном и транспортном секторах было установлено 4,8 миллиона интеллектуальных счетчиков.

Количество установок AMI по секторам, 2019 г.

  • Жилые помещения: 83 539 594
  • Коммерческий: 10 850 866
  • Промышленный: 446 871
  • Транспорт: 1 504
  • Итого: 94 838 855
Источник: Управление энергетической информации США

В дополнение к увеличению количества установок интеллектуальных счетчиков, мы наблюдаем еще один переход от односторонних счетчиков к двусторонней коммунальной связи, которая называется автоматическим считыванием показаний счетчиков (AMB). С 2013 года эта эффективная двусторонняя модель расширенной измерительной инфраструктуры (AMI) стала более распространенной в домах и на предприятиях по всей территории США 

В отличие от традиционных счетчиков, AMI отправляет поставщику данные об использовании электроэнергии и газа в режиме реального времени. Это делает ненужным получение расчетных счетов и проведение регулярных ручных замеров. Вместо этого просмотр вашего потребления электроэнергии в режиме реального времени позволяет разложить общие значения потребления на разные периоды времени, например, в определенный день или время месяца.

Как работают интеллектуальные счетчики?

Как упоминалось выше, интеллектуальные счетчики автоматически считывают данные об энергопотреблении в жилых и коммерческих помещениях и передают их поставщику энергии по беспроводной сети. Умные счетчики помогают нам понять модели потребления энергии в часы пик, что может помочь прогнозировать будущее использование и помочь снизить ваши счета за электроэнергию.

Никаких действий с вашей стороны не требуется.

Просто просмотрите домашний дисплей, который предоставляет информацию о том, сколько энергии вы используете, когда и сколько это будет стоить. Поскольку интеллектуальные счетчики используют защищенную интеллектуальную сеть передачи данных, эти транзакции не влияют на ваш Wi-Fi или мобильные данные.

Как взаимодействуют смарт-счетчики?

Интеллектуальные счетчики обмениваются данными через две беспроводные сети: домашнюю сеть (HAN) и глобальную сеть (WAN). Подобно тому, как компьютеры синхронизируются с принтерами, HAN подключается к устройствам в вашем доме и передает зашифрованные данные об энергии на счетчик электроэнергии.

С другой стороны, глобальная сеть аналогична безопасным сетям, которые может использовать ваш мобильный телефон. Интеллектуальные счетчики полагаются на глобальную сеть для отправки данных, которые информируют о точных счетах за электроэнергию, чтобы вы могли лучше понять свое потребление энергии дома или в офисе.

Как читать новые интеллектуальные электрические счетчики

Интеллектуальные счетчики могут отображать до шести дисплеев, которые отображают следующие наборы данных:

  • Дисплей 1 рабочий
  • Дисплей 2: Вы увидите «CLS», если питание включено, и «OPN» — питание, если оно выключено
  • Дисплей 3: Совокупное среднее значение показывает, сколько электроэнергии в киловатт-часах (кВтч) было использовано за расчетный период
  • Дисплей 3b: Показания потребности в электроэнергии используются для расчета количества электроэнергии, потребляемой потребителем в вашей зоне обслуживания
  • Дисплей 4 : Текущая дата в формате «ММДДГГ»
  • Дисплей 5: Текущее время в 24-часовом формате (т. е. 13:45 = 13:45)
  • Дисплей 6: Вы увидите «CLOSEd» или «SLS», если электроснабжение и счетчик включены, или «OPEn» или «OPN: питание отключено».

Сэкономит ли смарт-счетчик деньги?

Интеллектуальные счетчики помогут вам сэкономить деньги, поскольку они снабжают вас важной информацией, которая влияет на ваши счета за коммунальные услуги. Эти автоматические дисплеи предоставляют вам данные, необходимые для преднамеренных изменений в потреблении электроэнергии, которыми традиционные счетчики могут поделиться только с помощью электрика.

Отказ от использования электроэнергии в часы пик может вернуть деньги в ваш карман. Кроме того, выбор интеллектуального счетчика дает вам больше вариантов тарифов, поскольку вы можете выбрать тарифные планы на электроэнергию, которые подходят для вашего дома или бизнеса.

Тарифы на электроэнергию по времени использования позволяют коммунальным предприятиям применять тарифы в часы пик и в непиковые периоды, что может сэкономить ваши деньги. Умные счетчики обеспечивают регулярный мониторинг, который может улучшить бюджеты и прогнозы. Следите за своими ежемесячными расходами и лучше узнайте, сколько стоит эксплуатация ваших любимых устройств.

Политики отказа от интеллектуальных счетчиков по штатам

Политики отказа от интеллектуальных счетчиков различаются в зависимости от штата и в основном делятся на четыре основные категории: уникальные политики штата, действующая политика отказа на уровне штата, индивидуальный отказ PUC программы и отсутствие политик отказа. Здесь мы взглянем на то, как регуляторы коммунальных услуг правили на карте.

Уникальные полисы штата

  • Нью-Гемпшир
  • Пенсильвания

Политика отказа от участия на уровне штата

  • Калифорния
  • Мэн
  • Мэриленд
  • Массачусетс
  • Огайо
  • Техас
  • Вермонт

Индивидуальная программа отказа PUC

  • Аризона
  • Флорида
  • Грузия
  • Гавайи
  • Иллинойс
  • Индиана
  • Айова
  • Кентукки
  • Луизиана
  • Мичиган
  • Миссури
  • Невада
  • Нью-Джерси
  • Нью-Йорк
  • Северная Каролина
  • Оклахома
  • Орегон
  • Род-Айленд
  • Южная Каролина
  • Вашингтон
  • Висконсин
  • Вайоминг

Нет политик отказа

  • Алабама
  • Аляска
  • Арканзас
  • Колорадо
  • Коннектикут
  • Делавэр
  • Айдахо
  • Канзас
  • Миннесота
  • Миссисипи
  • Монтана
  • Небраска
  • Нью-Мексико
  • Северная Дакота
  • Южная Дакота
  • Теннесси
  • Юта
  • Вирджиния
  • Вашингтон, округ Колумбия
  • Западная Вирджиния

Приносят ли «умные» счетчики вред окружающей среде?

Благодаря выдающимся возможностям управления и связи, предлагаемым интеллектуальными счетчиками, они обеспечивают ряд экологических преимуществ. Благодаря снижению пиковых нагрузок и интеграции возобновляемых источников энергии интеллектуальные счетчики вносят значительный вклад в усилия по обеспечению устойчивого развития.

Исследования также показывают, что прозрачность использования электроэнергии в режиме реального времени, которую предлагают интеллектуальные счетчики, дает потребителям возможность снижать потребление энергии и выключать электроприборы во имя экономии денег и повышения эффективности.

Защищены ли данные моего интеллектуального счетчика?

Поскольку интеллектуальные счетчики собирают и передают только данные об использовании электроэнергии, ваше имя, адрес и другая личная информация всегда защищены. Самая большая разница между традиционным аналоговым счетчиком и новыми интеллектуальными счетчиками электроэнергии заключается в том, что последние чаще собирают и обмениваются зашифрованными данными об использовании по беспроводной сети — каждые 15 минут. Но по-прежнему важно защищать эти потребительские данные с помощью мер безопасности, предотвращающих несанкционированный доступ к ним.

Коммунальные предприятия сотрудничают с Белым домом, чтобы инициировать программу снижения рисков, известную как «Зеленая кнопка», которая позволяет клиентам получать доступ и безопасно загружать данные своих интеллектуальных счетчиков. При наличии национальных стандартов для сведения к минимуму внешних угроз безопасность данных интеллектуальных счетчиков гарантирует, что любая собранная информация будет использоваться только для целей выставления счетов и обслуживания клиентов.

Плюсы и минусы интеллектуальных счетчиков

  • Плюсы:
      • Точный расчет
      • Экономьте деньги
      • Понимание использования
      • Повышение энергоэффективности
      • Мониторинг в режиме реального времени
      • Повышенная надежность подачи энергии
      • Меньше ручного труда для определения показаний счетчика
      • Интеграция возобновляемых источников энергии
      • Помогает идентифицировать неисправные устройства
      • Большой выбор трафика
  • Минусы:
    • Требуется профессиональная установка
    • Внедрение новых процессов (сбор данных, показания счетчиков и т. д.)
    • Дополнительные сборы
    • Возможные проблемы с беспроводным сигналом

Технология интеллектуальных счетчиков

Модернизированные электросчетчики революционизируют то, как жилые и коммерческие потребители используют и отслеживают потребление энергии. Данные в режиме реального времени помогают потребителям энергии понять модели поведения, которые могут оказать существенное влияние на наши ежемесячные счета и стандарты эффективности. От обеспечения более точного выставления счетов и помощи в выявлении неисправных приборов интеллектуальные счетчики имеют много преимуществ для потребителей в США 

Хотите узнать больше о снижении затрат на электроэнергию? Свяжитесь с EnergyBot или введите свой почтовый индекс сегодня, чтобы сравнить цены.

Последние сообщения

Просмотреть все сообщения >

Как подобрать размер водонагревателя

Все, что вам нужно знать, чтобы правильно подобрать размер бака или безбакового водонагревателя для вашего дома.