История развития и совершенствования приборов учета электроэнергии

История развития и совершенствования приборов учета электроэнергии

Девятнадцатый век принёс множество величайших изобретений и открытий в области электричества и электроснабжения. Как говорил английский математик и философ Альфред Норд Вайтхэд, главным открытием века было изобретение метода изобретений. Вырабатывать электроэнергию в больших количествах стало возможным с созданием динамо-машины. Одной из первых областей использования электричества стало освещение. С началом массовых продаж такого нового продукта, как электроэнергия, появилась необходимость определения его цены.

Первый счетчик электроэнергии, основанный на измерении часов работы лампы, изобрел Самюэль Гардинер. Принцип работы данного счетчика заключался в том, что электроэнергия, подававшаяся в точку нагрузки и лампы, подключенные к счетчику, контролировались одним выключателем. Со временем, с появлением лампы Эдисона и разветвленных цепей освещения, счетчик перестали применять.

Томас Эдисон утверждал, что электроэнергию нужно продавать как газ, широко используемый в те времена для освещения. Счетчик Эдисона основан на электрохимическом эффекте тока. В счетчике установлена электролитическая ячейка, в нее непосредственно перед началом измерений помещалась точно взвешенная пластинка меди. Проходящий через электролит ток вызывал осаждение меди, что и отражало количество электричества прошедшего через медную пластинку. Использование такого счетчика позволяло выставлять счета на оплату в кубических футах газа.

Другой принцип конструкции счетчиков был основан на создании движения (колебания или вращения) соразмерного энергии, запускающей счетный механизм для отображения измерений. Принцип работы маятникового считка описали американцы Вильям Эдвард и Джон Пери еще в 1881 году. В счетчике к источнику напряжения подключались два маятника с катушками. Токовые катушки с противоположными обмотками размешались под маятниками. В результате взаимодействия катушек маятник с электрической нагрузкой двигался медленнее, чем маятник без нагрузки. Получаемая таким образом разность хода передавалась счетному механизму. Каждую минуту маятники менялись ролями для компенсации разницы в исходной частоте колебаний. Существенным недостатком маятникового счетчика являлось то, что его можно было применять исключительно в сетях постоянного тока.

С развитием систем переменного тока и созданием Люсьеном Голаром и Джоном Диксоном «вторичного генератора», предшественника современного трансформатора, мыслителям девятнадцатого века пришлось решить принципиально новую задачу – измерение электроэнергии переменного тока.

Так, в 1885 году итальянский ученый Галилео Феррарис сделал немаловажное открытие, заключающееся в том, что два разных по фазе поля переменного тока могут вращать сплошной ротор, к примеру, диск или цилиндр. Через три года Шелленбергер, также открывший эффект вращающихся полей, создал прибор учета электроэнергии переменного тока. В его счетчике не было элемента напряжения, для учета коэффициента мощности, поэтому он не годился для работы с электродвигателями. Однако данные открытия стали основой в создании индукционных двигателей и счетчиков. В 1889 году электрический счётчик для переменных токов был запатентован венгром Отто Титуц Блати.

В последующие годы индукционный счетчик претерпел множество изменений и усовершенствований, а к двадцатому столетию и вовсе были разработаны трехфазные индукционные счетчики с двумя или тремя системами измерения. Такие счетчики до сих пор производятся и добросовестно выполняют свою работу по учету электроэнергии.

С появлением в 70-х годах двадцатого века первых аналоговых и цифровых интегральных микросхем толчок в развитии получили и счетчики электрической энергии. Тогда использовались стационарные счетчики, основанные на принципе времяимпульсного умножения. В данное время в электросчетчиках применяются новейшие электронные технологии с цифровой обработкой сигналов и встроенным программным обеспечением. Развитие приборов учета электроэнергии не прекращается, вместе с чем меняются принципы и правила проведения электромонтажных работ по их установке, а также методы электроизмерений для обеспечения надежной и качественной работы электрооборудования.

Прочая и полезная информация

Доклад по технологии на тему «Определение расхода и стоимости электрической энергии.» 7 класс

В наших квартирах , домах , школе появляется всё большее количество различных электрических приборов – работают телевизоры и компьютеры , закипают чайники , греются фены , электроплиты и обогреватели , светят лампы …

И мы порой даже не задумываемся – СКОЛЬКО СТОИТ НАШ КОМФОРТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ .

Как же в домашних условиях рассчитать стоимость электроэнергии ?

Как определить мощность электроприбора ?

Сколько нужно будет заплатить за электроэнергию при работе лампочки на 20 Вт в течение 50 часов ?

История создания счётчика . ( коротко )

Когда новый продукт – электроэнергию – начали продавать , возникла необходимость определить её стоимость .

Однако было неясно , в каких единицах следует вести учет , и какие принципы измерения были бы наиболее удобными . Вот тогда и появился счетчик .

В 1889 г в Париже на всемирной выставке Элих Томсон получил главный приз за использование в электросчетчике мотора . Однако данный счетчик использовался только для постоянного тока , а после изобретения трансформаторов нужны были уже счетчики для переменного тока

Впоследствии , в поздних 90- х девятнадцатого века , в обиход вошел индукционный электросчетчик , счетчик ватт — часов , наиболее распространенный и в настоящее время

В чем же заключается конструкция и принцип действия электросчётчика ?

Конструкция электросчётчика состоит из : катушки напряжения и тока , счетный механизм ( в виде червячной передачи ), постоянный магнит , алюминиевый диск .

Индукционный счётчик в последние годы претерпел множество изменений и усовершенствований , а к 20 столетию и вовсе были разработаны трёхфазные индукционные счётчики с двумя или тремя системами измерения . Такие счётчики до сих пор производятся и добросовестно выполняют свою работу по учёту электроэнергии .

В настоящее время человек постоянно совершенствует электросчетчики , и на сегодняшний день определенная модель устройства установлена в каждом доме : однотарифные , двухтарифные , однофазные , электронные , дистационные , трёхфазные и т . д .

Счётчик электрической энергии ( электрический счётчик ) — прибор для измерения расхода электроэнергии переменного или постоянного тока . ( измеряется в кВт / ч ).

Расчет расхода и стоимости потребленной электроэнергии .

Способ определения расхода и стоимости электрической энергии ( по счётчику ).

Для подсчета электроэнергии в домашних условиях нужно знать показания счетчика электроэнергии и ее тариф .

Вывод : Чтобы определить стоимость электроэнергии за месяц по счётчику , нужно о пределить текущие и предыдущие показания счётчика , найти количество электрической энергии ( вычесть с текущего предыдущее показание ). Умножить тариф на разницу показаний и найти стоимость электроэнергии . ( С = А * Тариф )

Данный способ мы применяем , используя квитанции на оплату электроэнергии .

Информация к сведению :

Примечания :

1 кВт =1000 Вт ,

1 кВт * ч = 1000 Вт * ч ;

1 кВт =50 лампочек *20 Вт или 1 кВт =100 Вт *10 ч

Пример расчета стоимости потребленной электроэнергии .

Имеется электрическая лампа мощностью 100 Вт . Ежедневно лампа горит в коридоре в течение 6 часов . Рассчитать стоимость электроэнергии за один месяц (30 дней ) при тарифе 3,32 рубля за 1 кВт * ч .