Онлайн журнал электрика

Классификация и технические характеристики индукционных счетчиков

Различают однофазовые и трехфазные счетчики. Однофазовые счетчики используются для учета электроэнергии у потребителей, питание которых осуществляется однофазовым током (в главном, бытовых). Для учета электроэнергии трехфазного тока используются трех фазные счетчики.

Трехфазные счетчики можно систематизировать последующим образом.

По роду измеряемой энергии — на счетчики активной и реактивной энергии.

Зависимо от схемы электроснабжения, для которой они предусмотрены ,—
на трехпроводные счетчики, работающие в сети без нулевого провода, и
четырехпроводные, работающие в сети с нулевым проводом.

По методу включения счетчики можно поделить на
3 группы

— Счетчики конкретного включения (прямого включения) , врубаются в сеть без измерительных трансформаторов. Такие счетчики выпускаются для сетей 0,4/0,23 кВ на токи до 100 А.

— Счетчики полукосвенного включения , своими токовыми обмотками врубаются через трансформаторы тока. Обмотки напряжения врубаются конкретно в сеть. Область внедрения
— сети до 1 кВ.

— С четчики косвенного включения , врубаются в сеть через трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Область внедрения
— сети выше 1 кВ.

Счетчики косвенного включения изготовляются 2-ух типов.
Трансформаторные счетчики — созданы для включения через измерительные трансформаторы, имеющие определенные наперед данные коэффициенты трансформации. Эти счетчики имеют десятичный пересчетный коэффициент (10п).
Трансформаторные универсальные счетчики — созданы для включения через
измерительные трансформаторы, имеющие любые коэффициенты
трансформации. Для универсальных счетчиков пересчетный коэффициент определяется по коэффициентам
трансформации установленных измерительных трансформаторов.

Зависимо от предназначения счетчику присваивается условное обозначение. В
обозначениях счетчиков буковкы и числа означают: С — счетчик; О — однофазовый; Л
— активной энергии; Р — реактивной энергии; У — универсальный; 3 либо 4 для трех- либо
четырехпрводной сети.

Пример обозначения: СА4У — Трехфазный трансформаторный универсальный четырехпроводиый счетчик активной энергии.

Если па табличке счетчика поставлена буковка М, это
означает, что счетчик предназначен для работы и при отрицательных температурах (-15°
— +25°С).

Электросчетчики специального предназначения

Счетчики активной и реактивной энергии, снабженные дополнительными устройствами, относятся к счетчикам специального предназначения. Перечислим некие из их.

Двухтарифные и многоторифные счетчики — используются для учета электроэнергии, тариф на которую меняется зависимо от времени суток.

Счетчики с подготовительной оплатой — используются для учета электроэнергии бытовых потребителей, живущих в отдаленных и недоступных населенных пт.

Счетчики с указателем наибольшей нагрузки — используются для расчетов с потребителями по двухставочному тарифу (за израсходованную электроэнергию и критическую нагрузку).

Телеизмерительные счетчики — служат для учета электроэнергии и дистанционной передачи показаний.

К счетчикам специального предназначения относятся и примерные счетчики , созданные для поверки счетчиков общего предназначения.

Технические свойства электросчетчиков

Техно черта счетчика определяется последующими основными параметрами.

Номинальное напряжение и номинальный ток счетчиков — у трехфазных счетчиков указываются в виде произведения числа фаз на номинальные значения тока и напряжения, у четырехпроводных
счетчиков указываются линейные и фазные напряжения. Например- 3/5 А; 3X380/220 В.

У трансформаторных счетчиков заместо номинальных тока и напряжения указываются номинальные коэффициенты трансформации измерительных трансформаторов, для работы с которыми счетчик предназначен, к примеру: 3X150/5 А. 3X6000/100 В.

На счетчиках, именуемых перегрузочными, указывается значение наибольшего тока конкретно после номинального, к примеру 5
— 20 А.

Номинальное напряжение счетчиков прямого и полукосвенного включения должно соответствовать номинальному
напряжению сети, а счетчиков косвенного включения — вторичному номинальному напряжению трансформаторов напряжения.
Точно так же номинальный ток счетчика косвенного либо полукосвенного включения должен соответствовать вторичному номинальному току трансформатора тока (5 либо 1
А).

Счетчики допускают долгосрочную перегрузку по току без нарушения корректности учета: трансформаторные
и трансформаторные универсальные — 120%; счетчики прямого включения — 200% и поболее (зависимо от типа)

Класс точности счетчика — это его большая допустимая относительная погрешность, выраженная в процентах.
Счетчики активной энергии должны изготавливаться классов точности 0,5; 1,0; 2,0; 2,5; счетчики реактивной энергии
— классов точности 1,5; 2,0; 3,0.
Трансформаторные и трансформаторные универсальные счетчики учета активной и реактивной энергии должны быть класса точности 2,0 и поболее четкие.

Класс точности устанавливается для критерий работы, именуемых нормальными. К ним относятся: прямое чередование фаз; равномерность и симметричность нагрузок по фазам; синусоидальность тока и напряжения (коэффициент линейных искажений менее 5%); номинальная частота (50 Гц±0,5%); номинальное напряжение (±1%); номинальная нагрузка; cos
фи = l (для счетчиков активной энергии) и sin фи = 1 (для счетчиков реактивной энергии); температура окружающего воздуха 20°+3°С (для счетчиков внутренней установки); отсутствие наружных магнитных полей (индукция менее 0,5 мТл); вертикальное положение счетчика.

Передаточное число индукционного счетчика — это число оборотов его диска, соответственное единице измеряемой энергии.

К примеру, 1 кВт-ч равен 450 оборотам диска. Передаточное число указывается на табличке счетчика.

Неизменная индукционного счетчика — это значение энергии, которое он
определяет за 1 оборот диска.

Чувствительность индукционного счетчика — определяется минимальным значением тока (в процентах к номинальному) при номинальном напряжении и cos
фи = l (sin фи = 1),
который вызывает вращение диска без остановки. При всем этом допускается одновременное перемещение менее 2-ух роликов счетного механизма.

Порог чувствительности не должен превосходить: 0,4% — для счетчиков класса точности 0,5; 0,5%—для счетчиков классов точности 1,0; 1,5;
2 и 1,0% — для счетчиков класса точности 2,5 и 3,0

Емкость счетного механизма — определяется числом часов работы счетчика при номинальных напряжении и токе, по истечении которых счетчик дает начальные
показания.

Собственное потребление мощности (активной и полной) обмотками счетчиков — ограничено эталоном. Так, для трансформаторных и трансформаторных универсальных счетчиков потребляемая мощность в каждой токовой цепи при номинальном токе не должна превосходить 2,5 В-А для всех классов точности, не считая 0,5. Мощность, потребляемая одной обмоткой напряжения счетчиков до 250 В: для классов точности 0,5; 1;1,5 — активная
3 Вт, полная 12 В-А, для классов точности 2,0; 2,5; 3,0 —
соответственно 2 Вт и 8 В-А.

Какие могут возникнуть ошибки в учете при эксплуатации индукционных электросчетчиков?

Несмотря на широкое распространение электронных электросчетчиков, индукционные счетчики учета электроэнергии на данный момент составляют достаточно существенный процент от их общего числа. Исходя из этой особенности, у потребителей возникает немало вопросов, связанных с правильностью работы этих устройств и особенностями ухода за ними.

Возможные нарушения в функционировании и погрешности учета индукционных счетчиков

Причинами нарушений правильного функционирования индукционного электросчетчика могут стать следующие объективные и субъективные обстоятельства:

• эксплуатация счетчика в недопустимых условиях;
• неисправность (брак) устройства;
• нагрузка на измерительный трансформатор счетчика превышает допустимые значения;
• схема подключения электропроводов осуществлена с грубыми ошибками;
• неисправность механизмов, входящих в состав вторичной цепи.

Погрешность учета, связанная с нарушением в чередовании фаз. В случае изменения чередования фаз, магнитные потоки вращающихся элементов могут попадать под взаимное воздействие. Это обстоятельство приводит к тому, что в 2-хдисковых 3-хфазных электросчетчиках присутствует в той или иной мере взаимное воздействие друг на друга магнитных потоков, что в свою очередь приводит к определенной погрешности, напрямую связанной с чередованием фаз. Правильным режимом работы счетчика считается прямое чередование фаз, однако оно может быть нарушено в процессе каких-либо электромонтажных или же ремонтных работ, что в свою очередь может повысить степень погрешности до одного процента при небольших нагрузках электрооборудования, и до 10% при значительных нагрузках. Нарушения в правильном чередовании могут и не сказаться на росте погрешности учета, если в состав подключенного к электросети оборудования не входят 3-хфазные двигатели.

Погрешность учета за чет несимметричности нагрузки. Несимметричность нагрузки, хотя и в небольшой степени, но все-таки может повышать погрешность учета электроэнергии. При этом считается, что определенное увеличение погрешности может быть связано со случаями, когда на одной из фаз отсутствует нагрузка, что случается крайне редко. Таким образом, выравнивание нагрузки в фазах поможет решить сразу две проблемы:

• снизить потери;
• уменьшить погрешность учета электроэнергии.

Погрешность учета, связанная с высокими гармониками в характеристиках тока. Правильной формой тока является синусоида. Причиной "ухудшения" формы синусоиды может стать электрооборудование с нелинейными свойствами, например, газоразрядные лампы, сварка, и пр. В свою очередь, наличие таких высших гармоник в форме синусоиды приводит к определенной погрешности в учете электроэнергии, которая может быть по своему значению как положительна, так и отрицательна. На практике доказано, что каждое отклонение от нормали на гигагерц может увеличивать значение погрешности на полпроцента. Заметим, что современные энергосистемы оснащаются средствами точной поддержки номинальной частоты, так что проблема с влиянием частоты на погрешность учета в этих случаях полностью решена.

Погрешность учета за счет отклонения номинального напряжения сети. Заметная погрешность, которая может повлиять на правильность съема данных может возникнуть только в том случае, когда отклонение напряжения от номинального значения составит более 10 процентов. Наибольшую погрешность дает снижение напряжения. Если нагрузка на счетчик не более 30% от допустимой, то снижение напряжения приведет к возникновению отрицательной погрешности. Если нагрузка на счетчик более 30%, то снижение напряжения станет причиной возникновения уже положительной погрешности. Редко, но все-таки можно встретить ситуации, когда электросчетчики, рассчитанные на работу в сетях с напряжением 220/380 Вольт, используют в сетях с напряжением 220/170/100. По указанным уже выше причинам такого делать не рекомендуется, так как номинальное напряжения устройство учета должно соответствовать реальному напряжению сети.

Погрешности учета, связанные с положением счетчика. Немаловажное влияние оказывает на точность показаний счетчика правильность его расположения. В отношении правильности расположения счетчика действует требование, чтобы его ось была вертикальной. Любые отклонения становятся причиной возникновения дополнительных трений в опорах, а это в свою очередь вносит существенную погрешность.

Несмотря на широкое распространение электронных электросчетчиков, индукционные счетчики учета электроэнергии на данный момент составляют достаточно существенный процент от их общего числа. Исходя из этой особенности, у потребителей возникает немало вопросов, связанных с правильностью работы этих устройств и особенностями ухода за ними.

Возможные нарушения в функционировании и погрешности учета индукционных счетчиков

Причинами нарушений правильного функционирования индукционного электросчетчика могут стать следующие объективные и субъективные обстоятельства:

• эксплуатация счетчика в недопустимых условиях;
• неисправность (брак) устройства;
• нагрузка на измерительный трансформатор счетчика превышает допустимые значения;
• схема подключения электропроводов осуществлена с грубыми ошибками;
• неисправность механизмов, входящих в состав вторичной цепи.

Погрешность учета, связанная с нарушением в чередовании фаз. В случае изменения чередования фаз, магнитные потоки вращающихся элементов могут попадать под взаимное воздействие. Это обстоятельство приводит к тому, что в 2-хдисковых 3-хфазных электросчетчиках присутствует в той или иной мере взаимное воздействие друг на друга магнитных потоков, что в свою очередь приводит к определенной погрешности, напрямую связанной с чередованием фаз. Правильным режимом работы счетчика считается прямое чередование фаз, однако оно может быть нарушено в процессе каких-либо электромонтажных или же ремонтных работ, что в свою очередь может повысить степень погрешности до одного процента при небольших нагрузках электрооборудования, и до 10% при значительных нагрузках. Нарушения в правильном чередовании могут и не сказаться на росте погрешности учета, если в состав подключенного к электросети оборудования не входят 3-хфазные двигатели.

Погрешность учета за чет несимметричности нагрузки. Несимметричность нагрузки, хотя и в небольшой степени, но все-таки может повышать погрешность учета электроэнергии. При этом считается, что определенное увеличение погрешности может быть связано со случаями, когда на одной из фаз отсутствует нагрузка, что случается крайне редко. Таким образом, выравнивание нагрузки в фазах поможет решить сразу две проблемы:

• снизить потери;
• уменьшить погрешность учета электроэнергии.

Погрешность учета, связанная с высокими гармониками в характеристиках тока. Правильной формой тока является синусоида. Причиной "ухудшения" формы синусоиды может стать электрооборудование с нелинейными свойствами, например, газоразрядные лампы, сварка, и пр. В свою очередь, наличие таких высших гармоник в форме синусоиды приводит к определенной погрешности в учете электроэнергии, которая может быть по своему значению как положительна, так и отрицательна. На практике доказано, что каждое отклонение от нормали на гигагерц может увеличивать значение погрешности на полпроцента. Заметим, что современные энергосистемы оснащаются средствами точной поддержки номинальной частоты, так что проблема с влиянием частоты на погрешность учета в этих случаях полностью решена.

Погрешность учета за счет отклонения номинального напряжения сети. Заметная погрешность, которая может повлиять на правильность съема данных может возникнуть только в том случае, когда отклонение напряжения от номинального значения составит более 10 процентов. Наибольшую погрешность дает снижение напряжения. Если нагрузка на счетчик не более 30% от допустимой, то снижение напряжения приведет к возникновению отрицательной погрешности. Если нагрузка на счетчик более 30%, то снижение напряжения станет причиной возникновения уже положительной погрешности. Редко, но все-таки можно встретить ситуации, когда электросчетчики, рассчитанные на работу в сетях с напряжением 220/380 Вольт, используют в сетях с напряжением 220/170/100. По указанным уже выше причинам такого делать не рекомендуется, так как номинальное напряжения устройство учета должно соответствовать реальному напряжению сети.

Погрешности учета, связанные с положением счетчика. Немаловажное влияние оказывает на точность показаний счетчика правильность его расположения. В отношении правильности расположения счетчика действует требование, чтобы его ось была вертикальной. Любые отклонения становятся причиной возникновения дополнительных трений в опорах, а это в свою очередь вносит существенную погрешность.

Специальные предложения для оптовиков! Отличная выгода + индивидуальное обслуживание

Как определить класс точности электросчётчика

Класс точности электросчётчика представляет собой максимальную погрешность, которую может допустить устройство при измерении расхода электрической энергии. Эта величина выражается в процентах и обычно написана в паспорте счётчика или прямо на шкале. Обычно эта цифра обведена кругом и найти её не составит труда.

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.

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.

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.

Классы точности

Как уже говорилось выше, классом точности счётчика является максимальная погрешность в показаниях, которая может возникнуть во время его работы. Ещё около 15 лет назад допустимый показатель был относительно высоким и составлял 2,5%.

Но 2 класс точности это далеко не предел для современных приборов измерения электроэнергии. Современные электронные счётчики могут иметь погрешность 1%, 0,5% и даже 0,2%.

Вопрос выбора

Сейчас государство приняло решение перейти на приборы измерения электричества, которые имеют 1 класс точности, то есть их погрешность составляет не более 1%. Исходя из этого, при выборе нового устройство необходимо купить счётчик, который соответствует действующему законодательству.

Выбирая счётчик для установки в частном доме необходимо сначала определить технические условия его энергоснабжения. И на основе этих данных выбирать измерительный прибор. Для частных домов, конечно, лучше всего подойдут приборы, которые обладают классом точности не менее 2 и имеют функцию переключения между ночным и дневным режимом.

Главными критериями при выборе должны стать:

• Низкое потребление энергии самим устройством.
• Высокая надёжность.
• Большой период между проверками.
• Простота при его установке.
• Относительная простота в обслуживании и эксплуатации.
• Бесшумная работа аппарата.

При выборе электросчётчика для квартиры нужно сначала понять, сколько фаз содержит электросеть. Определить это очень просто. Достаточно посмотреть на кабель, который подходит к вводному автомату.

Если в нём две жилы, значит электросеть однофазная и нужно подобрать соответствующий счётчик. Если же кабель имеет три жилы, значит выбор нужно остановить на трёхфазном приборе.

Цена электросчётчиков

В зависимости от класса точности меняется цена на этот измерительный прибор. В наше время человек, пришедший в магазин за таким устройством, может купить счётчик с классом точности от 1 и ниже. На сегодняшний день прибор для измерения электроэнергии 1 класса точности будет стоить около 1500 рублей.

Но если модель является многотарифной, то это увеличит стоимость примерно в 2 раза. Устройства с погрешностью 1,5% будет стоить немного дешевле. Старые индукционные счётчики, которые работают по дисковому принципу, в наше время уже не производят.

Блиц-советы

В век высоких технологий самым мудрым решением будет отдать предпочтение электронным счётчикам. Они гораздо более точны, чем старые индукционные. Первый класс точности может сэкономить приличные суммы.

Это, несомненно, благоприятно отразиться на семейном бюджете тех, кто установит такой счётчик в своём доме или квартире. Он оснащён удобным дисплеем и может хранить показания.

Виды и типы счётчиков электрической энергии

Для учёта активной и реактивной электроэнергии переменного тока служат индукционные одно- и трёхфазные приборы, для учёта расхода электроэнергии постоянного тока (электрический транспорт, электрифицированная железная дорога) — электродинамические счётчики. Число оборотов подвижной части прибора, пропорциональное количеству электроэнергии, регистрируется счётным механизмом.

В электрическом счётчике индукционной системы подвижная часть (алюминиевый диск) вращается во время потребления электроэнергии, расход которой определяется по показаниям счётного механизма. Диск вращается за счёт вихревых токов, наводимых в нём магнитным полем катушки счётчика, — магнитное поле вихревых токов взаимодействует с магнитным полем катушки счётчика.

В электрическом счетчике электронного типа переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии.

Счетчики электроэнергии можно классифицировать по типу измеряемых величин, типу подключения и по типу конструкции.

По типу подключения все счетчики разделяют на приборы прямого включения в силовую цепь и приборы трансформаторного включения, подключаемые к силовой цепи через специальные измерительные трансформаторы.

По измеряемым величинам электросчетчики разделяют на однофазные (измерение переменного тока 220 В, 50 Гц) и трехфазные (380 В, 50 Гц). Все современные электронные трехфазные счетчики поддерживают однофазный учёт.

Также существуют трехфазные счетчики для измерения тока напряжением в 100 В, которые применяются только с трансформаторами тока в высоковольтных (напряжением выше 660 В) цепях.

По конструкции: индукционным (электромеханическим электросчетчиком) называется электросчетчик, в котором магнитное поле неподвижных токопроводящих катушек влияет на подвижный элемент из проводящего материала. Подвижный элемент представляет собой диск, по которому протекают токи, индуцированные магнитным полем катушек. Количество оборотов диска в этом случае прямо пропорционально потребленной электроэнергии.

Индукционные (механические) счётчики электроэнергии постоянно вытесняются с рынка электронными счетчиками из-за отдельных недостатков: отсутствие дистанционного автоматического снятия показаний, однотарифность, погрешности учёта, плохая защита от краж электроэнергии, а также низкой функциональности, неудобства в установке и эксплуатации по сравнению с современными электронными приборами. Индукционные счетчики хорошо подходят для квартир с низким энергопотреблением.

Электронным (статическим электросчетчиком) называется электросчетчик, в котором переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии. То есть измерения активной энергии такими электросчетчиками основаны на преобразовании аналоговых входных сигналов тока и напряжения в счетный импульс. Измерительный элемент электронного электросчетчика служит для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии. Счетный механизм представляет собой электромеханическое (имеет преимущество в областях с холодным климатом, при условии установки прибора на улице) или электронное устройство, содержащее как запоминающее устройство, так и дисплей. Электронные счетчики хорошо подходят для квартир с высоким энергопотреблением и для предприятий.

Основными достоинствами электронных электросчетчиков является возможность учёта электроэнергии по дифференцированным тарифам (одно-, двух- и более тарифный), то есть возможность запоминать и показывать количество использованной электроэнергии в зависимости от запрограммированных периодов времени, многотарифный учёт достигается за счет набора счетных механизмов, каждый из которых работает в установленные интервалы времени, соответствующие различным тарифам. Электронные электросчетчики имеют больший межповерочный период (4-16 лет).

Гибридные счётчики электроэнергии — редко используемый промежуточный вариант с цифровым интерфейсом, измерительной частью индукционного или электронного типа, механическим вычислительным устройством.