Vrste in vrste števcev električne energije. Kako sami izbrati števec električne energije.

Električni števec je naprava za merjenje porabe električna energija enosmerni ali izmenični tok. Merjenje električne energije je treba hraniti v vsakem domu, vendar se mnogi potrošniki soočajo s problemom izbire pri nakupu novega števca. Obstajajo tri vrste naprav za merjenje električne energije: mehanske, elektronske in hibridne. V tem članku bomo obravnavali dve najpogosteje uporabljeni vrsti števcev električne energije (mehanski in elektronski), pa tudi njihove tehnične značilnosti.

Indukcijske (mehanske) naprave

Indukcijski števci električne energije so znani vsem, ki so že kdaj videli to napravo. Njihova značilnost zunanja lastnost- prisotnost prozorne plošče z vrtljivim kolesom. Hitrost vrtenja kolesa kaže na intenzivnost porabe električne energije. Indikatorji porabe so digitalno prikazani na posebnih bobnih.

Indukcijski števec električne energije je sestavljen iz para tuljav (na sliki spodaj pod številkama 1 in 4). Prva od njih - napetostna tuljava - ima omejevalno vlogo v zvezi z izmeničnim tokom: blokira motnje, tvori magnetni tok, ki ustreza napetosti. Druga tuljava - tok - ustvarja spremenljiv tok, ki bo sorazmeren s tokom.

Magnetni tokovi, ki nastanejo kot posledica delovanja tuljav, prehajajo skozi aluminijasti disk (številka 5 na zgornji sliki). Tokovi, ki jih ustvarja tokovna tuljava, večkrat prehajajo skozi disk zaradi njegove konfiguracije v obliki črke U. Zaradi delovanja tuljav nastanejo elektromehanske sile, zaradi katerih se disk vrti.

Os diska sodeluje s štetjem naprave, ki je polžasto orodje, s pomočjo katerega se na bobne s številkami pošiljajo določeni signali. Moč signala je neposredno sorazmerna s hitrostjo vrtenja diska, saj navor ustreza moči omrežja.

Takoj ko se moč oddanega elektromagnetnega signala zmanjša, se trajni magnet napetost (označena na sliki št. 2 pod številko 3). Zaradi stikov z vrtinčnimi tokovi magnet naredi nihanje frekvence vrtenja diska bolj enakomerno. Posledično nastane elektromehanska sila, ki je nasprotna vrtenju diska, katere hitrost se začne zmanjševati.

Prednosti in slabosti mehanskih števcev električne energije

Prednosti indukcijskih naprav vključujejo naslednje lastnosti:

• zanesljivost in preprostost oblikovanja;
• dolga življenjska doba;
• neodvisnost od prenapetosti;
• poceni.

Mehanske pomanjkljivosti:

• majhen razred natančnosti - 2,0-2,5;
• neobrambnost pred krajo električne energije;
• povečana energetska intenzivnost;
• napake so še posebej opazne pri nizkih obremenitvah;
• potreba po uporabi več naprav v primeru obračunavanja porabe več vrst električne energije;
• računovodstvo se izvaja samo v eni smeri;
• prevelika oprema.

Indukcijske naprave so med najbolj primitivnimi tehnično napravo. Prejšnja leta je bila mehanika tako rekoč edini način obračunavanja električne energije. Preprostost mehanske naprave se lahko šteje za prednost, po drugi strani pa taka oprema ne more odčitka v samodejnem načinu. Poleg tega mehanika greši z netočnostmi. Do danes je bil jasen trend: indukcijske števce električne energije postopoma nadomeščajo sodobnejše - elektronske - naprave.

Elektronski števci

Naprave z elektronskim polnjenjem so dražje od mehanskih, vendar več visoka cena v ta primer upravičeno. Takšne naprave spadajo v višji razred natančnosti in lahko delujejo z več tarifami.

Načelo delovanja tovrstnih števcev električne energije temelji na pretvorbi vhodnega signala analognega tipa v digitalno kodo. To kodo nadalje dekodira mikrokrmilnik. Mikrokrmilnik je najpomembnejši del merilnika. Tu se analizira signal in izračuna poraba električne energije. Po dešifriranju se informacije prikažejo na zaslonu.

Merilnik vključuje ohišje, transformator, obračunski modul in pretvornik signala. Tudi sestavni deli Naprave so naslednje komponente:

• zaslon s tekočimi kristali (namesto tega se lahko uporabi digitalni boben);
• sekundarni vir energije za pretvorbo izmeničnega toka;
• mikrokrmilnik;
• pretvornik za pretvorbo analognega signala v digitalno kodo;
• nadzornik za ustvarjanje zaustavitvenega signala v primeru izpada električne energije, kot tudi za prikaz alarma v primeru zmanjšanja vhodne napetosti;
• pomnilniški modul za shranjevanje informacij;
• telemetrični izhod za sprejem impulznega signala;
• časovnik;
• optična vrata za branje podatkov instrumenta.

Prednosti in slabosti elektronskih števcev

Prednosti elektronskih sistemov vključujejo naslednje značilnosti:

1. Visok razred natančnosti - ne manj kot ena.
2. Sposobnost dela z več tarifami.
3. Ena naprava lahko deluje z več vrstami električne energije.
4. Računovodstvo poteka v dveh smereh.
5. Upoštevajo se tako kazalniki moči kot kakovosti.
6. Zbrani podatki so shranjeni.
7. Poskusi nepooblaščene izbire električne energije so fiksirani.
8. Indikatorje je mogoče preveriti na daljavo.
9. Oprema lahko deluje v sistemu avtomatskega merjenja in nadzora merjenja električne energije.
10. Dolg meroslovni interval.
11. Kompaktnost.

Slabosti:

• visoka občutljivost na padce napetosti;
• visoka cena;
• popravila so bolj zapletena.

Oznake števcev

Poleg informacij o vrstah števcev električne energije obstajajo številne nianse, ki se jih morate zavedati. predvsem govorimo o alfanumerični oznaki, uporabljeni na opremi.

Slika #4. Oznake na pultu

Spodnja tabela pojasnjuje simbole, ki se lahko pojavijo na instrumentu.

drugega pomemben kazalnik- razred točnosti - označuje točnost obračunavanja električne energije. V stanovanjih so najpogosteje nameščeni števci električne energije razreda 2.0 ali višje. V praksi kazalnik 2,0 pomeni možnost odstopanja 2 % od indikatorja lastne moči. Povedano drugače, 2 % je pokazatelj morebitne napake pri obračunavanju porabljene električne energije. Nižja kot je številka, manj pomembna je napaka. Praviloma je pri domačih opravilih povsem normalno, da je napaka 2%, natančnejše instrumente pa uporabljajo potrošniki, ki uporabljajo električno energijo v velikem obsegu.

Torej, v električnem števcu indukcijskega sistema gibljivi del se vrti med porabo električne energije, katere porabo določajo odčitki števčnega mehanizma. Disk se vrti zaradi vrtinčnih tokov, ki so v njem inducirani magnetno polještevne tuljave. Magnetno polje vrtinčnih tokov je v interakciji z magnetnim poljem protituljave. AT električni števec elektronski tip izmenični tok in napetost delujeta na polprevodniške (elektronske) elemente, da na izhodu ustvarita impulze, katerih število je sorazmerno z izmerjeno aktivno energijo.

Razvrstitev števcev električne energije

Po vrsti povezave:
- števci neposredne povezave z napajalnim krogom;
- merilniki vklopa transformatorja, priključeni na napajalni tokokrog preko posebnih merilnih transformatorjev.
Po izmerjenih vrednostih:
- enofazni (merjenje izmeničnega toka 220V, 50Hz);
- trifazni (380V, 50Hz). Moderna elektronika trifazni števci podpirajo enofazno računovodstvo.
Po zasnovi:
1. Indukcijski (elektromehanski števci električne energije) - števci električne energije, pri katerih magnetno polje stacionarnih tokovnih tuljav vpliva na premični element iz prevodnega materiala. Premični element je disk, skozi katerega tečejo tokovi, ki jih povzroča magnetno polje tuljav. Količina porabljene električne energije je v tem primeru neposredno sorazmerna s številom vrtljajev diska;

2. Elektronski (statični števec električne energije) - števci električne energije, pri katerih izmenični tok in napetost delujeta na polprevodniške (elektronske) elemente za ustvarjanje impulzov na izhodu, katerih število je sorazmerno izmerjeni aktivni energiji. Z drugimi besedami, meritve aktivne energije s takšnimi števci električne energije temeljijo na pretvorbi analognih tokovnih in napetostnih vhodnih signalov v štetni impulz. Merilni element elektronskega števca električne energije se uporablja za ustvarjanje impulzov na izhodu, katerih število je sorazmerno izmerjeni aktivni energiji. Številčni mehanizem je elektromehanski (prednost ima na območjih s hladno klimo, pod pogojem, da je naprava nameščena na prostem) oz. elektronska naprava, ki vsebuje tako napravo za shranjevanje kot zaslon;

3. Hibridni števci električne energije - redko uporabljena vmesna možnost z digitalnim vmesnikom, indukcijskim ali elektronskim merilnim delom, mehansko računalniško napravo.

Indukcijski in elektronski števci električne energije

AT zadnji čas indukcijski (mehanski) števci električne energije postajajo vse manj priljubljeni in jih postopoma izpodrivajo s trga elektronski števci zaradi svojih pomanjkljivosti:

- pomanjkanje avtomatskega daljinskega upravljalnika pridobivanje dokazov,
- ena stopnja,
- velike računovodske napake,
- slaba obramba pred krajo električne energije,
- nizka funkcionalnost,
- nevšečnosti pri namestitvi in ​​delovanju v primerjavi s sodobnimi elektronskimi napravami.

Glavna prednost elektronskih števcev električne energije je možnost obračunavanja električne energije po diferenciranih tarifah (ena, dve in več tarif). Z drugimi besedami, števci te vrste lahko zapomni in prikaže količino porabljene električne energije glede na programirana časovna obdobja. Večtarifno obračunavanje se doseže z naborom mehanizmov štetja, od katerih vsak deluje v določenih časovnih intervalih, ki ustrezajo različnim tarifam. Elektronski števci električne energije so veliko bolj trpežne, imajo daljše obdobje kalibracije (4-16 let).

Pri načrtovanju indukcijske naprave niso bile zasnovane za prisotnost velikega števila zmogljivih gospodinjskih aparatov v stanovanjih in pogosto niso mogle vzdržati obremenitve, medtem ko so elektronski števci veliko bolj odporni na širok razpon obremenitev v omrežju. Poleg tega, razen očitnega tehnične prednosti, izboljšana zasnova, naraščajoča priljubljenost elektronskih števcev je bila tudi posledica postopnega zniževanja njihovih stroškov na trgu.

Zahteve za števce električne energije

Glavne zahteve za naprave za merjenje električne energije vključujejo razred točnosti, "tarifa" in kalibracijski interval.

Razred natančnosti. Eden glavnih tehničnih parametrov električnega števca. Prikazuje merilne napake naprave. Do sredine 90-ih je bilo vse nameščeno stanovanjske stavbeštevci električne energije so imeli razred točnosti 2,5 (tj. najvišja dovoljena stopnja napake za te naprave je bila 2,5 %). Leta 1996 je bil predstavljen nov standard natančnost merilnih naprav, ki se uporabljajo v domači sektor- 2.0. To je bila spodbuda za široko zamenjavo indukcijskih števcev z bolj natančnimi, z razredom natančnosti 2,0.

"tarifa". pomembno tehnični parameter električni števec. V zadnjem času so bili vsi števci električne energije, ki se uporabljajo v vsakdanjem življenju, enotarifni, t.j. obračunavali električno energijo po eni stopnji. Funkcionalnost sodobni števci vam omogočajo vodenje evidence električne energije po območjih dneva in celo po letnih časih, kar vam omogoča znatno prihranek električne energije in razbremenitev električnega omrežja v konicah zaradi tako imenovanega "nočnega pranja".
Dvotarifni števec električne energije lahko vodi ločeno evidenco ob različnih urah dneva. Trenutno je eden od načinov prihranka pri računih za elektriko dvotarifni sistem merjenja električne energije.
Dvotarifni števci omogočajo manjše plačilo energije: nastavi čas samodejno preklopijo na nočno tarifo, ki je bistveno nižja od dnevne. Nočna tarifa omogoča znatno znižanje stroškov plačila električne energije. Vsaka tarifna politika se lahko uporablja za najbolj "napredne" modele električnih števcev. Na primer, če se energetski inženirji odločijo za popuste ob vikendih, jih bodo lahko uporabljali le lastniki števcev električne energije, ki lahko podpirajo več tarif.

Dvotarifni sistem merjenja električne energije je enako koristen tako odjemalcem kot celotnemu energetskemu sistemu. Dejstvo je, da se obremenitev elektrarne čez dan spreminja. Največje obremenitve električnega omrežja se pojavijo zjutraj (7:00-10:00) in zvečer (19:00-23:00) ur. Ponoči velika večina ljudi spi, obremenitev elektrarn pa se znatno zmanjša. Takšen neenakomeren razpored obremenitve elektroenergetskega sistema negativno vpliva na tehnično stanje opreme. Poleg tega je podjetje v najvišjih obdobjih prisiljeno izkoristiti vse svoje kapacitete, zaradi česar je treba za popravila opreme nameniti znatna sredstva. Takšne obremenitve je mogoče zmanjšati z izenačitvijo dnevnega obsega porabe električne energije z uporabo nekaj energetsko intenzivnega Naprave(npr. pomivalni stroj in pralni stroj) ponoči. Poleg tega bo to potrošnikom omogočilo prihranek zaradi ugodnejših tarif.

Avtor videz, način namestitve in povezave dvostopenjski števci se ne razlikujejo od običajne enotarifne. Razlika je v tem, da v nastavljenih urah prikaz števca spreminja svoje odčitke. Stroški takšnih števcev so višji od enotarifnih, vendar se v dokaj kratkem času izplačajo z zmanjšanjem stroškov električne energije.

Intertest med testi. Sčasoma se podrobnosti električnega števca obrabijo, razred točnosti električnega števca pa se neizogibno spremeni. Pride čas, ko je treba električni števec ponovno preveriti točnost njegovih odčitkov. Obdobje od začetnega pregleda (običajno od datuma izdelave) do naslednjega pregleda se imenuje kalibracijski interval (CLI). MPI se izračuna v letih in je naveden v potnem listu električnega števca. Običajno so elektronski števci bistveno slabši po trajanju MPI v primerjavi z indukcijskimi merilniki, saj je oprema, ki se uporablja v večini domačih elektronskih števcev, sestavljena iz delov, katerih stabilnost parametrov proizvajalec ni standardiziral.

Denar ima rad račun, vsi to vedo. Ja, in prišli so taki časi, ko brez prihrankov ni nikjer. V našem Vsakdanje življenje pogosto naletimo na naprave, ki nam pri tej zadevi pomagajo. In eden od njih je števec. Verjetno danes ni takšne osebe, ki ne ve, kaj je števec električne energije. To je naprava, katere glavni namen je merjenje porabljene električne energije. Vendar je vredno povedati, da so vrste števcev različne in so povezane z njihovo zasnovo. Ugotovimo.

Vrste števcev električne energije

Vse števce lahko razdelimo v več velikih skupin, odvisno od enega ali drugega parametra. Predstavljamo najpogostejše klasifikacije.

1. Če merilne naprave upoštevamo glede na vrsto njihove povezave, potem lahko vse števce razdelimo na tiste, ki so neposredno priključeni na omrežje, in tiste, za katere boste morali za priključitev uporabiti dodatni merilni transformator (ta vrsta je imenujemo transformatorski merilnik vključitve).

2. Drugo priljubljeno načelo klasifikacije je delitev glede na izmerjene vrednosti. Po njej lahko vse števce razdelimo na (merijo tok pri 220 V ali 50 hertz) in (uporabljajo se za omrežja, kjer tok doseže 380 V, lahko pa tudi v enofaznih omrežjih).

3. In končno, še ena priljubljena klasifikacija naprav za merjenje električne energije je delitev glede na njihovo zasnovo. Tukaj so merilniki razdeljeni na indukcijske, elektronske in hibridne. Zdaj bomo govorili o vsakem od njih nekoliko podrobneje.

Izbira števca

Moram reči, da so elektronski števci danes vse bolj priljubljeni, medtem ko indukcijski števci izgubljajo tla. To je posledica precej objektivnih razlogov. Moram reči, da imajo indukcijski števci veliko pomanjkljivosti, ki jih ni mogoče prezreti. Tako je na primer od njih nemogoče oddaljeno in samodejno, medtem ko njihove odčitke odlikuje precej visoka napaka. Omeniti velja tudi, da so indukcijski števci enotarifni, kar je povezano z njihovo nizko funkcionalnostjo. Slabo so zaščiteni pred krajo električne energije in med delovanjem so manj priročni kot elektronski.

Mislim, da ste po tem seznamu začeli z zanimanjem gledati na elektronske števce, a po pravici povedano, poimenujmo prednosti bolj sodobnih aparatov računovodstvo.

Elektronski števci omogočajo vodenje evidence porabljene električne energije po več različnih tarifah, dveh ali več. To pomeni, da si zapomnijo količino porabljene električne energije v vnaprej programiranih časovnih obdobjih. Kako se izvaja? V sodobnem elektronskem števcu je več števnih mehanizmov, vsakemu je dodeljen določen časovni interval, ko mora delovati, s čimer beleži odčitke s svojo hitrostjo.

Opažamo tudi takšen plus elektronskih števcev, kot je njihova delovna sposobnost dolgo časa, od štiri do šestnajst let.

Kot razumete, so posebnosti določenega števca električne energije neposredno povezane s pogoji delovanja, za katere je bil nekoč ustvarjen. Torej so indukcijski števci nastali že zdavnaj, zato niso zasnovani za sodobne napetostne obremenitve in niso namenjeni uporabi s takšnimi v velikem številu gospodinjski aparati. Pri izdelavi elektronskih merilnih naprav je bila vsa ta posebnost že upoštevana, zato se bolje spopadajo s sodobnimi obremenitvami.

Nekateri zavračajo elektronske števce zaradi visokih stroškov, vendar velja povedati, da se zaradi vse večje distribucije zanje cena nekoliko zniža in postanejo bolj dostopni povprečnemu kupcu.

Vredno je vedeti, da danes obstaja določen niz zahtev, ki jih mora izpolnjevati vaš števec. Povejmo nekaj besed o njih.

• Najprej je to razred natančnosti. Ta indikator vam omogoča, da ocenite merilno napako merilnika. Zdaj je minimalni razred točnosti za števce za hiše in stanovanja 2,0, medtem ko so bili pred 20 leti v uporabi števci z razredom točnosti 2,5. Ta številčna vrednost kaže, koliko odstotkov je dovoljena netočnost naprave med merjenjem (2 oziroma 2,5 %).
• Drugi pomemben kazalnik je stopnja. Tukaj je vse precej preprosto. Za sodobnega življenja stari enostopenjski števec bo neprijeten, saj zdaj najpogosteje izračunamo stroške električne energije vsaj po dveh stopnjah - dan in noč. Nekateri števci imajo dodatne lastnosti Tarifa je na primer odvisna tudi od letnega časa. Torej je za hišo vredno izbrati dvo- ali več tarifni števec.
• In končno, zadnja stvar, na katero morate biti pozorni pri izbiri merilnika, je njegov interval umerjanja. Prikazuje, po katerem časovnem obdobju bo števec treba preveriti za točnost odčitkov, saj se števci električne energije, tako kot vse druge naprave, sčasoma obrabijo.

Merilnik električne energije (elektroštevec) - naprava za merjenje porabe AC ​​oz enosmerni tok(običajno v kWh ali Ah).

Načelo delovanja

Za obračun aktivne in reaktivne izmenične elektrike se uporabljajo indukcijske eno- in trifazne naprave, za obračun porabe enosmerne električne energije (električni transport, elektrificirana železnica) - elektrodinamični števci. Število vrtljajev gibljivega dela naprave, sorazmerno s količino električne energije, se zabeleži s štetjem.

V električnem števcu indukcijskega sistema se gibljivi del (aluminijev disk) vrti med porabo električne energije, katere porabo določajo odčitki števčnega mehanizma. Disk se vrti zaradi vrtinčnih tokov, ki jih v njem inducira magnetno polje protituljave - magnetno polje vrtinčnih tokov je v interakciji z magnetnim poljem protituljave.

V električnem števcu elektronskega tipa izmenični tok in napetost delujeta na polprevodniške (elektronske) elemente, da na izhodu ustvarita impulze, katerih število je sorazmerno z izmerjeno aktivno energijo.

Vrste in vrste

Števci električne energije lahko razvrstimo glede na vrsto izmerjenih vrednosti, vrsto priključka in vrsto konstrukcije.

Glede na vrsto povezave so vsi števci razdeljeni na naprave za neposredno priključitev na napajalni tokokrog in transformatorske naprave, priključene na napajalni tokokrog preko posebnih instrumentnih transformatorjev.

Glede na izmerjene vrednosti delimo električne števce na enofazne (merijo izmenični tok 220 V, 50 Hz) in trifazne (380 V, 50 Hz). Vsi sodobni elektronski trifazni števci podpirajo enofazno obračunavanje.

Obstajajo tudi trifazni števci za merjenje toka z napetostjo 100 V, ki se uporabljajo samo pri tokovnih transformatorjih v visokonapetostnih (napetost nad 660 V) vezjih.

Po zasnovi: indukcija(elektromehanski električni števec) je električni števec, pri katerem magnetno polje stacionarnih tokovnih tuljav vpliva na premični element iz prevodnega materiala. Premični element je disk, skozi katerega tečejo tokovi, ki jih povzroča magnetno polje tuljav. Število vrtljajev diska je v tem primeru neposredno sorazmerno s porabljeno električno energijo.

Indukcijski (mehanski) števci električne energije elektronski števci nenehno iztiskajo s trga zaradi individualne pomanjkljivosti: pomanjkanje daljinskega samodejnega odčitavanja, enotna tarifa, merilne napake, slaba zaščita pred krajo električne energije, pa tudi nizka funkcionalnost, neprijetnosti pri namestitvi in ​​delovanju v primerjavi s sodobnimi elektronskimi napravami. Indukcijski števci so zelo primerni za stanovanja z nizko porabo energije.

elektronski(statični števec električne energije) je števec električne energije, pri katerem izmenični tok in napetost delujeta na polprevodniške (elektronske) elemente, da na izhodu ustvarita impulze, katerih število je sorazmerno z izmerjeno aktivno energijo. To pomeni, da meritve aktivne energije s takšnimi električnimi števci temeljijo na pretvorbi analognih tokovnih in napetostnih vhodnih signalov v štetni impulz. Merilni element elektronskega števca električne energije se uporablja za ustvarjanje impulzov na izhodu, katerih število je sorazmerno izmerjeni aktivni energiji. Mehanizem za štetje je elektromehanska (koristna v hladnem podnebju, če je nameščena na prostem) ali elektronska naprava, ki vsebuje tako pomnilnik kot zaslon. Elektronski števci so zelo primerni za stanovanja z visoko porabo energije in za podjetja.

Glavne prednosti elektronskih števcev električne energije so zmožnost obračunavanja električne energije po diferenciranih tarifah (ena, dve ali več tarif), to je zmožnost zapomniti in prikazati količino porabljene električne energije glede na programirana časovna obdobja, več -tarifno obračunavanje se doseže z nizom mehanizmov štetja, od katerih vsak deluje v določenih časovnih intervalih, ki ustrezajo različnim tarifam. Elektronski števci električne energije imajo daljšo kalibracijsko dobo (4-16 let).

hibridništevci električne energije - redko uporabljena vmesna možnost z digitalnim vmesnikom, indukcijskim ali elektronskim merilnim delom, mehansko računalniško napravo.