electric-220.ru

Установка и подключение счетчика электроэнергии: как подключить правильно

Учет потребленной электроэнергии осуществляется измерительными приборами, которые учитывают проходящую через них мощность за расчетный период времени.

Как работает счетчик электроэнергии

Чтобы правильно установить и подключить электросчетчик необходимо понять принцип его работы, который заключается в постоянном отслеживании таких параметров, как:

1. величина нагрузки, протекающая через измерительный орган тока;

2. значение напряжения, поданного на вход контролируемой электрической схемы;

3. время подключения.

Любой электрический счетчик, вне зависимости от его конструкции, имеет:

1. клеммник, на который подводится и одновременно снимается электроэнергия (входные и выходные цепи);

2. внутреннюю схему.

При подключении проводов на клеммник важно не только коммутировать фазный и нулевой проводники на свои места, но и соблюдать полярность: приходящие и отходящие цепи определяют направление токов во внутренней схеме счетчика, влияют на итоговый результат отображения информации.

Внутреннюю часть любого электросчетчика можно условно представить следующими составными элементами:

  • органом измерения тока;

  • органом измерения напряжения;

  • внутренней схемой логики;

  • цифровым дисплеем или механическим устройством отображения информации.

Измерители тока и напряжения обычно выполнены специально намотанными катушками, с которых снимаются электрические сигналы, пропорциональные величине проходящих через них векторов с определённым классом точности. 

Информация с измерителей поступает на логическую часть, где обрабатывается постоянным перемножением мгновенных значений вторичных векторов тока и напряжения, а дальше направляется на табло для считывания пользователем.

Поскольку при умножении вектора тока на напряжение получается значение затраченной мгновенной мощности, а фиксировать необходимо совершенную работу, то время нахождения счетчика под нагрузкой автоматически учитывает этот фактор. В результате отсчет измерения производится в потребленных киловатт-часах.

Подробнее об устройстве современных счетчиков читайте здесь: Как устроен и работает электронный счетчик электроэнергии

Любой измерительный прибор, включая электрический счетчик, работает в определённом классе точности. Это значение всегда указывается на лицевой панели.

Подключение и отключение электросчетчика выполняется электромонтерами энергоснабжающих организаций, имеющих право на самостоятельное выполнение этой операции и обязанных закрывать специальными крышками места подключения проводов с последующей установкой на них своих пломб.

Вариант пломбировки старого, но еще работающего однофазного электрического счетчика серии С0-2М показан на фотографии.

Наличие такой пломбы свидетельствует о том, что ответственность за правильное подключение и работоспособность схемы несет электромонтер, осуществивший пломбировку. Если же она нарушена после принятия прибора в эксплуатацию, то владелец помещения подвергается штрафным санкциям.

Как подключить однофазный счетчик электроэнергии

У производителей электротехнического оборудования уже давно существует практика изображать схему коммутации проводов к их изделиям не только в технической документации, но и прямо на корпусе их продукции.

Пример такого обозначения с привязкой к клеммнику вышеуказанного счетчика показан на очередной картинке, где катушки тока и напряжения принято обозначать простыми утолщенными линиями. Для наглядности отображения они выделены красным и синим цветом.

Нумерация клемм соответствует реальной маркировке 1, 2, 3, 4. Рядом с клеммой подходящего фазного провода во многих конструкциях есть винт напряжения. Он используется при проведении метрологических поверок прибора и должен быть ввернут до упора. Иначе цепочка катушки напряжения будет выведена из работы, а счетчик станет отсчитывать неправильные показания.

Схема подключения однофазного электрического счетчика в квартирном электрощитке

Сейчас еще эксплуатируется много старых зданий, в которых работают электросчетчики индукционного типа. Для них специально создавались щитки, располагаемые на лестничной клетке подъезда или вводе в квартиру, которые снабжались:

1. пакетным переключателем;

2. однофазным электрическим счетчиком;

3. набором однополюсных автоматических включателей;

4. клеммниками для подключения проводов.

На пакетный переключатель (вместо него можно использовать двухполюсный автоматический выключатель) подводятся фаза и ноль электрической схемы здания, оборудованного электропроводкой по системе TN-C (без защитного нуля). Этот переключатель в одном положении подает оба потенциала на электросчетчик, а в другом — разрывает, снимая напряжения со всей электросхемы.

Это единственное место в домашней проводке, где создается разрыв рабочего нуля. Других случаев разрыва нигде не должно создаваться, что и демонстрирует картинка.

Всегда выключателями разрывается только фаза. Она с выходной клеммы №2 счетчика поступает по общей перемычке на входы автоматических выключателей и с них уходит по кабелям для питания силовых цепей и светильников помещения.

Рабочий ноль после счетчика поступает на собственный клеммник, где собираются соответствующие жилы проводов, отходящие в комнаты по кабелям.

Как подключить трехфазный счетчик электроэнергии

Чтобы правильно выполнить соединение электрических проводов необходимо представлять принцип работы электросчетчика этой конструкции, у которой за основу взята схема предшествующего аналога.

Принцип работы трехфазного электрического счетчика

Наличие трех фаз в электропроводке требует суммарного учета потребляемой электроэнергии в каждой цепи. С этой целью в конструкцию введено три схемы, контролирующие мощность в каждой из своих цепочек теми же измерителями тока и напряжения.

Они представлены на картинке разными оттенками. Схема прохождения токов по фазе С выделена красным цветом, В — зеленым и А — желтым.

Соответственно токовые катушки обозначены такой же расцветкой и промаркированы L1, L2, L3. Катушки напряжения выделены синим цветом и помечены L4, L5. L6. Все это измерительные органы анализируют проходящие через них сигналы и своими вторичными величинами передают информацию для обработки органом сравнения и отображения на табло.

Схема подключения трехфазного счетчика прямого действия

В домашней проводке используется трехфазная сеть 0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью. Обычно токи нагрузок соответствуют номиналам токовых катушек, не превышают их значений.

Это позволяет пропускать через внутренние магистрали счетчика ток без использования дополнительных понижающих трансформаторов. К тому же цепи напряжения тоже соответствуют рассчитанному классу для катушек своих измерительных органов.

За счет таких особенностей создается возможность подключения электрического счетчика напрямую врезкой в схему без использования каких-либо промежуточных элементов.

Вариант прямого подключения трехфазного электрического счетчика в пятипроводную электропроводку показан на очередной картинке.

Из вводного кабеля на четырехполюсный автоматический выключатель приходят четыре потенциальных жилы фаз А, В, С и рабочего нуля N. Все они могут разрываться этим автоматом для полного снятия напряжения с потребителей. Это выполняется:

  • вручную оператором;

  • токовыми защитами в автоматическом режиме.

С выходных клемм автомата фазы подводятся на соответствующие клеммы счетчика, промаркированные цифрами 1, 4, 7, 10 и отходят с клемм 3, 6, 9, 11. У счетчика прямого включения клеммы 2, 5, 8 спрятаны внутри корпуса и недоступны для подключения проводов.

Потенциал фаз соответствующими перемычками после счетчика разводится на индивидуальные автоматические выключатели цепочек питания помещений. Рабочий ноль, как и в схеме однофазного счетчика, поступает в кабели питания комнат через собственный клеммник.

Защитный РЕ-проводник нигде не разрывается. Он сразу подключается от вводного кабеля на собственный клеммник и с него разводится жилами по кабелям, направляемым во все помещения. 

Выполняя работы в измерительных цепях любого электрического счетчика необходимо проявлять максимальное внимание и осторожность. Это опасная и технически сложная работа, к самостоятельному выполнению которой допускаются электромонтеры с группой по электробезопасности не ниже III и успешно прошедшие специальное обучение.

electrik.info

Смотрите также

  • Ламинат влагостойкий 33 класса
  • Доска 150х50х6000 сколько штук в кубе
  • Фасадные панели для наружной отделки под кирпич
  • Проекты домов со сметой
  • Жидкие гвозди термостойкие
  • Голубые стены в спальне
  • Крокусы посадка и уход фото
  • Как поклеить пвх панели в ванной
  • Сколько стоит доска половая
  • Как покрасить балкон внутри своими руками на бетонной стене
  • Пластина в стол для фрезера
Главная » Блог » Схема электронного счетчика электроэнергии

Схема электронного счетчика электроэнергии


Принцип работы электронного электросчетчика

Со стремительным развитием электронно-вычислительной техники на смену индукционным счетчикам пришли электронные(цифровые). Принцип работы любого электрического счетчика основывается на том, чтобы объединить мгновенные значения силы тока и напряжения, потребляемые из сети, за определенную единицу времени для последующего отображения на счетном устройстве в виде готовых киловатт-часов. Электронный счетчик состоит из основных узлов :

  • датчики тока и напряжения ;
  • преобразователь мощности в частоту импульсов (КР1095ПП1);
  • центральный микроконтроллер(устройство управления -МС68НС05КJ1);
  • постоянно-запоминающее устройство (ПЗУ);
  • контроллер жидкокристаллического дисплея (ЖКИ-К182СВГ2);
  • ЖКИ.

Электрические сигналы от датчиков тока и напряжения поступают к преобразователю мощность-частота, который выполняет операцию перемножения, получая потребленную мощность. Полученное значение мощности преобразователь передает в виде импульса на вход центрального микроконтроллера, который, в свою очередь, суммирует импульсы за определенное время, получая кВт∙ч. Центральный микропроцессор передает данные микропроцессору ЖКИ, которые, в итоге, отобразятся на дисплее.

Для сохранения показаний счетчика в случае потери электропитания используется запоминающее устройство EEPROM. Если счетчик вдруг обесточился, то  после его включения микроконтроллер сначала извлекает из ПЗУ последнее сохраненное значение и отображает на дисплее. После чего продолжает подсчитывать импульсы от преобразователя, обмениваясь данными с EEPROM, и увеличивает показания счетчика.

Внося изменения в программу микроконтроллера ЖКИ можно задавать разные режимы отображения информации на дисплее такие, как дату, время, потребленная нагрузка по тарифам и другое.

Наличие у электронного счетчика внешнего интерфейсного канала на примере RS-485 позволяет объединять счетчики в группы и передавать все данные в электроснабжающую компанию, что дает возможность отключения электричества у потребителей в случае неуплаты.

В качестве датчика тока служит измерительный трансформатор (трансформатор тока) или шунтирующая пластинка; датчик напряжения- тр-р напряжения.

Трехфазный электронный счетчик имеет такую же конструкцию и обладает функциями отображения на дисплее активной, реактивной и полной потребленной электроэнергии и др.

Интересные статьи:

pro100electrik.ru

Принцип работы электросчетчика

 Содержание:

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:

  1. Механические или индукционные, несмотря на простоту и дешевизну, они отличаются большими погрешностями, невозможностью тарификации и другими недостатками.
  2. Электронные счетчики обладают явными преимуществами в виде высокой точности, удобного интерфейса и многих других полезных функций.
  3. Третий вид приборов учета относится к гибридным устройствам, в которых имеется механическая и электронная часть. Они используются достаточно редко, поэтому более подробно следует рассмотреть два первых типа электросчетчиков.

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.