Счетчик электроэнергии — это измеритель потребления электроэнергии в данном домохозяйстве или любом другом объекте, который также является границей между электрической сетью объекта и распределительной сетью, созданной или управляемой поставщиком электроэнергии.
Эти измерительные приборы, предназначенные для измерения количества потока электроэнергии и мощности измерения с одновременной интеграцией с течением времени, сегодня являются мини-компьютерами, которые дистанционно взаимодействуют с администраторами, которые помимо указания потребления электроэнергии выполняют множество других задач и задач.
Начало современных счетчиков
В 1883 году берлинский ученый — Герман Арон, запатентовал первый точный счетчик электроэнергии, который был основан на движении маятника. Этот счетчик был отцом последующих поколений активных счетчиков мощности, которые со временем получили название индукции, в то время как в России они являются сегодня самым старым широко используемым типом счетчика электроэнергии.
Типы счетчиков и правила их эксплуатации
Рассматривая структуру рынка, выделяются два доминирующих типа счетчиков электроэнергии — электромеханические и электронные, также называемые цифровые. Оба используются и функционируют в инфраструктуре, каждая из которых основана на механизме, который вычисляет поток электроэнергии совершенно по-другому.
Индукционный счетчик- интенсивно снимается и заменяется электронным — это механизм, в котором алюминиевый диск вращается вокруг своей оси из-за магнитного поля, создаваемого двумя катушками. Ток, пропорциональный току, потребляемому потребителем, протекает через одну из катушек, а ток, пропорциональный сетевому напряжению, протекает через другой. Катушки благодаря своему расположению генерируют импульс, пропорциональный произведению мгновенного тока и его напряжения, который уравновешивается тормозным моментом, возникающим в результате вращения диска между полюсами постоянного магнита. Тормозной момент пропорционален скорости вращения диска, но следует помнить, что его можно ослабить из-за повреждения постоянного магнита, например, путем взаимодействия внешнего магнитного поля. Затем зарядка электричества будет искажена и завышена. Индукционные счетчики подсчитывают вращение циферблата — каждый оборот представляет собой определенное количество потребляемой электроэнергии. С одним 24-часовым тарифом индукционный счетчик имеет один тариф, который дает информацию о потребляемой кВтч, а в двухтарифной системе (день / ночь или выходные / рабочие дни) счетчик имеет два тарифа — по каждому тарифу отдельно.
Электронный счетчик основывается на интегральных схемах, оборудованных полупроводниками, конечно (отсюда второе имя для этих счетчиков: полупроводник) и генерирующих импульсы под действием тока и приложенного напряжения. Эти импульсы создаются в количестве, пропорциональном потребляемому электричеству, а затем их количество складывается счетчиком за определенный период времени. Благодаря тому, что электронный счетчик учитывает плотно генерируемые импульсы, а не только сама электрическая энергия, он намного точнее, чем индуктивный, и благодаря процессорам и программному обеспечению он предлагает гораздо больше функций, которые рассматриваются в следующей главе. Счетчики также могут быть разделены по другому критерию, группируя их по двум категориям: однофазные и трехфазные счетчики. Первые являются наиболее распространенными, и они подсчитывают ток в однофазной установке с напряжением 230 В, состоящий из трех проводов. Вторая группа состоит из счетчиков, установленных в трехфазных системах с напряжением 400 В и состоящих из 4 или 5 проводов. Эти установки созданы для работы высокоэнергетических устройств, таких как, например, машины, используемые в производственных цехах (большие пилы в столярных мастерских и т. Д.), Или силовые решения, такие как электрическое отопление.
Интеллектуальные счетчики последнего поколения и их возможности
Возможности цифровых счетчиков сегодня очень широкие и позволили полностью изменить способ их эксплуатации. Благодаря функции считывания информации, можно избежать визитов представителей поставщиков электроэнергии — это удобнее для потребителей. Но это не единственное их преимущество. В случае неисправности электронный счетчик немедленно уведомляет поставщика, тем самым освобождая потребителей — благодаря этому реакция поставщика, как правило, очень быстрая и эффективная.
Цифровые счетчики позволяют контролировать текущее потребление на постоянной основе (определенная активная и пассивная энергия) и, следовательно, контролировать затраты, в то же время это затраты на реальную энергию, благодаря которой энергетические компании могут отказаться от единовременных платежей. Более того, они позволяют осуществлять предоплату (предоплаченную систему), то есть приобретать определенные части энергии, используя коды подзарядки. Благодаря реальному показанию потребления энергии и способности контролировать его, вы можете избежать долговых ситуаций, которые хорошо работают в мотелях, общежитиях. ЖК-дисплеи электронных счетчиков в настоящее время представляют целый спектр информации, такой как даже общее потребление энергии, выраженное в кВтч, стоимость потребляемой энергии, текущий спрос на энергию,
У электронных счетчиков также есть недостаток, о котором следует упомянуть — они потребляют энергию, за которую потребитель должен платить. Это приводит к небольшому увеличению затрат, связанных с решением о покупке электронного счетчика вместо электромеханического (индуктивного). Особое внимание заслуживает прорывная функция с точки зрения истории развития интеллектуальных счетчиков — общение с людьми, ответственными за их контроль, с поставщиком электроэнергии и его потребителем. Главное — это общение не одностороннее, а двустороннее. Между прочим, электронные счетчики называются «умными». Их конструкция сводится к системе связывания микроконтроллеров, A / C и C / A-преобразователям, датчику, измеряющему ток и напряжение. Возвращаясь к вопросу обмена данными, следует отметить, что в настоящее время поставщики энергии получают гораздо больше информации об энергопотреблении, чем это было два или три десятилетия назад. Современные счетчики предоставляют информацию о состоянии счетчика через регулярные промежутки времени, например каждые 15 или 30 минут, чтобы поставщики могли фиксировать тенденции и повторяющиеся колебания потребления электроэнергии и лучше управлять энергетической сетью, например, отправляя большую часть энергии, где реальный спрос больше. Информация от счетчиков, позволяющая им лучше проводить текущий мониторинг, позволяет минимизировать коммерческие и технические потери.
Согласование счетчика с потребностями получателя
Это должно начинаться с того, что между индукционным и электронным счетчиками больше нет выбора. Мы можем выбирать только простые модели, более сложные или высокотехнологичные продукты, которые предлагают интересные данные, статистику или даже анализ. Однако при выборе счетчика вам необходимо обратить внимание на основные параметры тока, которые счетчик может измерить. В частности, речь идет о выборе счетчика с соответствующим основным и максимальным измеряемым током. Например, пусть счетчик будет отмечен символом 10 (40) А, где 10 А — основной ток, а 40 А — максимальный ток. Это означает, что счетчик, работающий с базовым током, измеряет ошибку, близкую к нулю, а в максимуме — при которой он может постоянно работать и который не должен быть превышен — эта ошибка может быть уже значительной.
Очевидно, что размеры корпуса соответствуют стандартам, и крышка защищена от нежелательных помех (уплотнений) и герметичности, если это требуют условия работы счетчика (соответствующий индикатор в шкале IP).
Если потребитель электроэнергии хочет получить много данных о потреблении электроэнергии, включая, например, графические данные — все они доставлены удобным беспроводным способом — тогда он должен обратить внимание на устройства с новейшей электроникой. В связи с этим речь идет о передовом программном обеспечении, возможности передачи данных на основе хотя бы одного из популярных протоколов, а также дополнительной памяти, в которой собраны данные из предыдущих отчетных периодов. Также неплохо, если счетчик был оснащен прозрачным ЖК-дисплеем с большим количеством данных.
Будущее интеллектуальных счетчиков электроэнергии
Еще одной тенденцией является постепенная миниатюризация цифровых счетчиков, т. е. Уменьшение их размера — характерное для всех устройств, основанных на интегральных схемах и полупроводниковых технологиях, чтобы они могли работать в разных условиях.Еще одна особенность, разработанная производителями, — это более простая двусторонняя связь с измерителем (через сети Wi-Fi, протокол BlueTooth, GSM, Ethernet и т. д.), которые выполняется с использованием соответствующих приложений, установленных в планшетах или смартфонах. В будущем нам следует ожидать быстрого развития структур IoT, т. Е. Internet of Things, в котором счетчики электроэнергии обязательно перейдут на следующий уровень коммуникации: M2M или Machine To Machine (обмен данными между устройствами).