Бытовой счетчик электроэнергии: принцип работы и устройство, преимущества и недостатки различных типов оборудования

Различие по способу подключения

• Прямое включение в сеть без использования измерительных трансформаторов в сетях с напряжением 230-400 вольт и током до ста ампер.
• В сетях до одного киловольта используют полукосвенное включение — через токовые обмотки счетчика, с использованием трансформаторов.
• Косвенное включение — через одновременно трансформаторы тока и напряжения.
• Подключение через измерительные трансформаторы, с применением коэффициента пересчета получаемого значения тока.

Перейти на многотарифный план оплаты за электроэнергию в Москве и по всей России очень просто. Нужно подать соответствующее заявление о переводе на новую систему расчетов в местную электроснабжающую организацию. И оплатить установку многотарифного счетчика в оговоренное время. Взамен пользователь получает на руки паспорт прибора учета, инструкцию по его использованию и расчету потребленного электричества, а также акт установки, подписанный представителем поставщика электроэнергии. Приобретать самостоятельно сертифицированные счетчики можно, поставить самому — нет. Только в указанном выше порядке.

Информация об условиях и способах оплаты товаров из каталога “Электросчетчики” доступна на странице “Оплата ”.

О стоимости. сроках и условиях доставки по Москве (в пределах МКАД) и в регионы России читайте на странице “

Чтобы фиксировать количество потребляемой электроэнергии на промышленных предприятиях или в домашних условиях, устанавливается электрический счетчик. Это является обязательным условием

Учитывая это важно осуществить правильный выбор этого предмета

Эта статья поможет вам обратить внимание на ключевые моменты того, как выбрать электросчетчик

Стоит выделить основные виды счетчиков, которые различаются по принципу работы:

• Индукционный. Этот тип имеет сравнительно простой принцип работы. Сперва на параллельную обмотку поступает переменное напряжение. После оно протекает на следующую катушку. Вращение диска выполняется под воздействием возникающего магнитного поля между двумя электромагнитными катушками. Скорость вращения диска зависит от силы тока. Если говорить о положительных сторонах такого агрегата, то это надежность, доступная цена, продолжительный эксплуатационный срок. Что касается коэффициента точности индукционного типа, то он не превышает 2 класс.
• Электронный. При измерении данных о расходе электричества вся информация отображается на цифровом дисплее. Преимущества такого электросчетчика в том, что есть возможность вести многотарифный учет, и он имеет компактные размеры. Благодаря наличию стандартных интерфейсов можно осуществлять инсталляцию в системе автоматизированного коммерческого учета.

Под классом точности подразумевается погрешность в показаниях, которая выражена в процентах. На панели устройства можно увидеть символ в кружочке. Это как раз-таки и является классом точности. До недавних пор этот показатель был равен 2,5% практически во всех случаях. Сейчас с такой погрешностью в квартирах/домах счетчики устанавливать нельзя. Вместо них, используется устройство с погрешностью 2%. Именно это значение является максимально допустим. В продаже можно встретить устройства со значениями точности 0,2, 0,5 и 1.

Например, индукционные энергомеры имеют показатель погрешности 2%. Срок их эксплуатации до 25 лет. Если в ночное время напряжение минимальное, то точность будет понижаться.

Цифровой электронный электросчетчик

Время на чтение:

Размер платы за электроэнергию зависит не только от количества подключенных приборов, но и от точности и типа счетчика. Один из самых надежных — электронный электросчетчик.

Суть работы любого счетчика заключается в измерении активной энергии и расчете потребления. В то же время имеются несколько вариантов конструкции счетчика. Данные приборы делятся:

• В соответствии с принципом подключения — оборудование напрямую подключено или подключено в трансформаторную цепь.
• В зависимости от измеряемых значений — однофазные и трехфазные.

• По типу конструкции — механические, электронные и гибридные.
• По числу тарифов — одно- или многотарифные.

Электронные устройства имеют ряд преимуществ: они более точны и позволяют использовать несколько цен на электроэнергию, при этом показания пересчитываются по этим ценам независимо от владельца.

Важно! Существуют также гибридные счетчики с цифровым интерфейсом и механическим вычислительным устройством, но используются они редко

• Уровень точности не менее 0,5S.
• Соответствие требованиям ГОСТ Р (52320-2005, 52323-2005, 52425-2005).
• Сертификат об утверждении типа.

• Измерение и расчет активной и реактивной мощности (общая мощность для непрерывной работы), мощность в одном или двух направлениях (30-минутные приращения мощности).
• Сохранять результаты измерений (на время не менее 35 дней) и информацию о состоянии измерительного прибора.
• Наличие энергонезависимых часов, обеспечивающих точный показ даты и времени (с использованием внешней синхронизации с ежедневной точностью не менее ± 5,0 секунд в составе SOEV).
• Поддержание автоматической коррекции времени.
• Автоматическая самодиагностика через обобщенные сигналы в журнале событий.
• Предотвращение несанкционированный доступ к информации и программному обеспечению.
• Прибор должен обеспечивать работу в диапазоне температур, определяемых условиями эксплуатации. (-40 .. + 550С).
• Среднее время наработки на отказ составляет не менее 35 000 часов.
• Интервал тестирования — не менее 8 лет.

Что учитывает прибор учета

Вне зависимости от того, как устроен электросчетчик, он в своей основе измеряет мощность потребителя, в зависимости от которой и производится расчет количества затраченной энергии за конкретный период времени. Сам показатель сопротивления (нагрузки) в сетях переменного тока, бывает активным и реактивным. А в корне суммы квадратов значений обоих видов потребления (формула — P=√ ((U I cosθ)2+ (U I sinθ)2) он дает полную мощность нагрузки цепи. Разница показателей в том, что при активной мощности выполняется какая-либо работа, а при реактивной, энергия впустую циркулирует между связанными элементами сети. Последний фактор возникает в тех случаях, когда к цепям переменного тока подключен конденсатор или катушка трансформатора.

Из-за своего устройства индукционные счетчики способны определять или активную нагрузку, или только реактивную, что использовалось некоторыми недобросовестными потребителями для искажения показаний в приборах учета старых моделей. Электронные оперируют обеими характеристиками, вычисляя полную мощность по специальной формуле, используя в качестве основы текущие характеристики нагрузки сети.

Классификация счетчика по фазности

В зависимости от того, какой тип электросети проведен в доме (с однофазным напряжением или трехфазным), необходимо приобретать соответствующий счетчик:

1. Однофазный прибор учета — устанавливается в однофазную (двухпроводную) сеть с напряжением 220 В. Такие электросети в основном проведены в квартирах, индивидуальных жилых домах, небольших магазинах, офисах.
2. Трехфазный прибор учета — устанавливается в трехфазную сеть с напряжением от 380 В. Такие электросети проводятся в больших коттеджах, на промышленных объектах, в крупных магазинах, ресторанах, административных зданиях и складах, одним словом — на крупных объектах.

Общая классификация, базовые компоненты и цена

Электросчетчики однофазные, цена которых наиболее низка — это приборы учета потребляемой электроэнергии, подключающиеся к однофазной сети двумя проводами. Купить электросчетчик трехфазный стоит в основном для производств, где ток идет по трем фазам через трех- и четырехпроводные соединения.

Отличия по внутреннему устройству

• Индукционные электросчетчики имеют отчетное устройство, приводимое в движение магнитной индукцией тока. Само их использование приводит к некоторому расходу электричества. Такие приборы не слишком точны, располагают малым количеством дополнительных функций и легко поддаются внешним манипуляциям с целью занижения показателей потребления электроэнергии.
• Электронные устройства, шунтированные датчиком тока и микросхемой, анализирующей поступающую информацию, с последующим выводом данных непосредственно на табло. Подобные приборы показывают высокий класс точности.

По числу последовательно измеряемых временных тарифов счетчики принято разделять на однотарифные и многотарифные. Всевозрастающий спрос пользователей в последние несколько лет был отмечен на двухтарифные электросчетчики. Поскольку ночью потребители электроэнергии имеют обыкновение спать, нагрузка на вырабатывающие ток электростанции резко снижается. Чтобы стимулировать пользователей к более равномерному использованию электричества, были введены дневной и ночной тарифы. Ночью (с 23-00 до 7-00) оплата за электроэнергию снижается в разы. Вскоре граждане стали устанавливать двухтарифные счетчики, которые не отличаются от обычных ни по внешнему виду, ни по технологии монтажа и подключения. Вся разница в том, что в установленный промежуток времени табло таких приборов меняет показания. Цена устройства примерно в два раза выше стандартных счетчиков. Но купить и поставить его — означает экономию на оплату счетов за электричество в размерах, окупающих приобретение за двадцать месяцев — даже если вы не собираетесь переходить на ночной образ жизни. Холодильник работает круглые сутки. Компьютер зачастую тоже. Стиральную машину с программным управлением и таймером никто не мешает включить после одиннадцати вечера. Воду в электрическом бойлере можно нагреть ночью, чтобы принять горячий душ с утра.

Различия счетчиков по типу тарификатора и стоимости

• Купить внешний тарификатор нужно отдельно от самого электросчетчика. Он переключает табло счетчика под воздействием от внешнего сигнала.
• Внутренний тарификатор находится в корпусе счетчика, покупать отдельно устройство не надо, но в случае изменения тарифов может понадобиться приглашение специалиста, который перепрограммирует тарификатор вручную. Стоимость счетчика также будет выше.

Применяемые интерфейсы связи электросчетчика с внешним миром разнообразны и включают телеметрическую передачу импульсов, дифференциальные сигналы по проводникам электросетей, сетевые интерфейсы и контроллеры, оптоволоконные линии.

По максимальной величине допускаемой счетчиком погрешности определяется его класс точности. Измеряется данный параметр в процентах и для разных моделей приборов принимает значения 0,5, 1,0, 2,0. Минимальная точность в плюс-минус два процента для бытовых потребителей электричества разрешена соответствующим Постановлением Правительства РФ, разъясняющем аспекты функционирования российского рынка электроэнергии.

Проблемы и особенности работы

Основной недостаток умного счетчика — окупаемость в течение нескольких лет

Не всегда установка предполагает беспрепятственное приближение к устройству. В этом случае дополнительно используются специальные устройства, позволяющие дистанционно наблюдать за показаниями и также их оплачивать.

На стоимость интеллектуального прибора учета влияет два основополагающих фактора:

• стоимость самого электрического счетчика;
• цена контроллера, который отвечает за сбор и передачу информации на серверы.

Также на стоимости усовершенствованного оборудования сказывается класс точности прибора учета, тип напряжения сети и производитель. Сэкономить семейный бюджет удастся лишь в том случае, если установить умный электрический счетчик на несколько квартир одновременно, но это возможно реализовать лишь при условии, что все устройства находятся на общем щитке в подъезде.

Приобрести интеллектуальный прибор учета можно самостоятельно у официальных представителей, отдавать предпочтение рекомендуется ведущим брендам. Стоимость монтажа и настройки составляет около 6-7 тысяч рублей, одна настройка выйдет дешевле – около 4 тысяч. Цена самого контроллера колеблется в пределах от 3 до 10 тысяч рублей.

Обозначение показателей цифрового счетчика

На основании данных электронного счетчика определяется несколько показаний:

• Энергозатраты за конкретный временной период. Понадобится вычесть из конечных показаний начальные. При необходимости расчетные данные умножают на коэффициент трансформации;
• Подключение бытовой техники и освещения в определенный момент. Устанавливается по загоранию/выключению светового индикатора.
• Параметры мощности, величины проходящего тока, процессы перегрузки сети и счетчика.

Цифровые приборы можно запрограммировать на дневную и ночную тарификацию. Для этого достаточно выбрать время подсчета.

Обзор производителей и моделей

На сегодня рынок показывает достаточное разнообразие моделей разных производителей.

Электросчетчики

Из производителей выделяют компанию Инкотекс с моделью Меркурий. Марка имеет импульсный телеметрический выход и встроенный модем, по которому происходит передача данных. Многие модели имеют сменные модули и ведут учет одновременно до 4 тарифов.

Компания Энергомера славится своими экономными моделями CE102M R5 145-J. А также многотарифной моделью с радиоканалом CE201-S7.

Можно выделить компанию Матрица с моделью NP71E.1-10-1, которая поддерживает 6 тарифов и имеет защиту вскрытия. Электрический счетчик с дистанционным снятием показаний имеет автономный радиоканал и мгновенно передает информацию о попытке взлома на главный пульт.

Водосчетчики

Большинство водомеров поддерживает функцию импульсного выхода, которая позволяет дистанционно передавать данные. Поэтому к прибору нужно приобретать отдельный модем, для передачи данных.

А из производителей со встроенным модемом можно выделить компании Стриж, Национальный центр ресурсоэффективности и Саурес.

Из бюджетных можно отметить модели производителя Вавиот. Его счетчики рассчитаны на 10 лет бесперебойной работы. Радиус действия передачи – до 10 км.

Как выбрать индукционную плиту

Чтобы с легкостью определиться в выборе индукционной варочной поверхности стоит определить для себя такие параметры, как стиль оформления кухни, количество членов семьи, необходимый в использовании функционал.

Все брызги и разлитую жидкость, рассыпанные продукты можно немедленно убрать: ведь поверхность останется холодной.

1. Необходимое число конфорок.
2. Максимальная мощность – 2 кВт/ч должна обладать высокой энергоэффективностью, такие марки отмечены специальным знаком А+ и А++.
3. Переключательные элементы могут быть, как сенсорными, так и в механическом исполнении.
4. Индукционные плиты могут быть большими, встроенными, четырех-, пятиконфорочными, шириной от 55 до 80 см и узкие двухконфорочные – от 30 до 52 см. Также существуют отдельно стоящие с одной конфоркой — это самые компактные и вместительные плиты их размеры составляют 29 см в ширину и 32 в глубину, что наилучшим образом экономит пространство, их также можно установить на стол, не выделяя много свободного пространства.
5. Количество дополнительных опций играет определяющую роль в ценовой политике, поэтому стоит заранее определить, какие из функций вам точно нужны (например, защита от детей, автоматическое отключение, отсрочка времени приготовления, перемещение мощности нагрева конфорок, расширяющаяся площадь нагрева и прочее)

Исключается подгорание продуктов, прихваток, полотенец, деревянных ложек.

Electrolux IPE 6453 KF

Безрамочная с четырьмя конфорками (диаметр 14,5 – 21 см), имеет овальную форму, функцию блокировки и автоотключения. Простое управление и быстрый нагрев, но 4 конфорки включить одновременно невозможно.

Варочная панель Electrolux IPE 6453 KF.

Bosch PIE631FB1E

Панель премиум-класса, 17 уровней мощности, экономичная, возможность поставить на паузу, функция распознавания наличия посуды. Имеет 4 конфорки с сенсорной поверхностью. Немецкое качество сборки, высокая стоимость, большой функционал.

Индукционная панель Bosch PIE631FB1E.

Не меньшей популярностью пользуются следующие марки плит:

1.   Hotpoint-Ariston IKIA 640 C
2.   Siemens EH675MV17E
3.   AEG HK 634200 XB
4.   Gorenje ECT 330 CSC
5.   LG KVN6403AF

Класс точности электросчетчика

Возник вопрос о том, что это такое класс точности электросчетчика. Классом точности называется погрешность измерения в процентном соотношении. Другими словами, если на лицевой панели отмечен класс точности электросчетчика 1, это значит, что погрешность измерения составляет не более одного процента от максимального значения, измеряемого этим прибором.

Класс точности указывают на всех измерительных приборах, позволяющих определять какие-либо величины. Данное понятие существует на законодательном уровне и регламентирует допустимый уровень погрешности в счетчиках электрической энергии.

Устройство и принцип работы электросчетчика

Устройство индукционного счетчика

Чтобы в режиме реального времени и непрерывно производить учет активного энергопотребления переменного тока, требуется устанавливать однофазные или трехфазные индукционные приборы учета. Если же важен учет постоянного тока, который широко распространен на железной дороге и всех видах электротранспорта, монтируют электродинамические приборы учета.

Индукционные электрические счетчики оснащены диском, изготовленным из алюминия, при потреблении ресурса этот подвижный элемент вращается из-за вихревых потоков, созданных индукционными катушками. В данном случае встречаются две разные силы – магнитное поле индукционных катушек и магнитное поле вихревых токов. Образованные в результате токи протекают в цепи параллельной нагрузки. Каждая катушка оснащена сердечником, который намагничивается переменным током. Воздействие непрерывного переменного тока приводит к тому, что полюса электромагнитов постоянно изменяются. Это приводит к прохождению между ними магнитного поля. Именно оно тянет за собой алюминиевый диск, образуя вращение.

Скорость вращения диска прямо пропорциональна величине токов, находящихся в обеих катушках. При производстве электросчетчиков применяются простые соединительные приемы из механики, благодаря чему вращающийся диск связан с цифровыми показаниями на панели.

Последние годы люди все чаще отдают предпочтение электронным двухтарифным конструкциям. Непрерывно увеличивающийся спрос объясним следующим перечнем достоинств:

• Приборы более точно считывают информацию, что позволяет сократить расходы на оплату коммунальных услуг.
• В сравнении с механическими электросчетчиками они имеют компактные размеры и более привлекательный внешний вид.
• Автоматически переключаются на дневной и ночной тарифы, участие человека не требуется. Еще на этапе производства прибор программируют на два временных интервала – с 07:00 до 23:00 и с 23:00 до 07:00.
• Усовершенствованные модели нуждаются в проверке один раз в течение 5-16 лет. Требуется такая проверка для правильности учета и начисления средств. Проверкой должна заниматься энергопоставляющая компания.

Первая проверка работоспособности устройства проводится еще в заводских условиях, дата обязательно должна быть указана в сопроводительной документации.

Величина тока

Максимальная величина тока электросчетчика зависит от максимальной величины нагрузки, потребление которой он будет учитывать. Для определения нагрузки достаточно знать номинальный ток вашего вводного автомата. Например если на вводе стоит 32А автомат, то подойдет счетчик с максимальной величиной тока не ниже 40А

На счетчиках величина тока обычно указывается в таком виде — 5 (60) А, где 5 — номинальный ток, 60 — максимальный, именно на величину максимального тока и надо обращать внимание

Если величина нагрузки превышает 100А, то необходим счетчик трансформаторного включения.

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.

Это решение было принято не просто так. Такие аппараты устанавливаются, чтобы избежать бесконтрольного использования электрической энергии. Таким образом, чем выше точность показаний, тем меньше придётся в итоге платить.

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.

Тип счетчика

Электросчетчики делятся на два типа: индукционные и электронные.

Принцип работы индукционных счетчиков основан на взаимодействии магнитных потоков двух катушек: катушки напряжения и токовой катушки, между которыми расположен алюминиевый диск.

Под действием электромагнитных сил диск начинает вращаться и при помощи червячной передачи взаимодействует со счетным механизмом. Чем выше крутящий момент диска, тем выше мощность подаваемого сигнала, а значит и расход электроэнергии будет больше. Когда мощность подаваемого электромагнитного сигнала снижается, в действие приходит постоянный магнит торможения. Он и выравнивает колебания частоты вращения диска за счет взаимодействия с вихревыми потоками. Магнит создает электромеханическую силу, обратную кручению диска. Это заставляет диск снизить скорость или вообще остановиться.

Преимуществами индукционных счетчиков являются их долговечность, более низкая стоимость по сравнению с электронными и нечувствительность к перепадам напряжение в сети.

Недостатки таких счетчиков: низкий класс точности, отсутствие многотарифности, собственное потребление энергии больше, чем у электронных, внушительные габариты, что может быть критично при нехватке места в электрощите, при малых нагрузках больше погрешность в показаниях.

Электронные счетчики на сегодняшний день выглядят более предпочтительно, несмотря на то, что они немного дороже индукционных.

Они позволяют учитывать электроэнергию по нескольким тарифам (однотарифные, двухтарифные и многотарифные), более компактные по сравнению с индукционными, имеют высокий класс точности, возможность интеграции в систему АСКУЭ ( Автоматизированная система коммерческого учёта электроэнергии), удобное считывание показаний с дисплея.

Из недостатков электронных счетчиков можно отметить их высокую чувствительность к качеству электроэнергии и более высокую цену.

Схема подключения

Как подключить прибор учета правильно, показано на рисунке с пояснениями в сопроводительной документации. В стандартных моделях применяют следующую маркировку:

• 1 (2) – фаза источника питания (подключаемой линии), соответственно;
• 3 (4) – нулевые провода генератора (нагрузки);
• 7 и 8 – выходы для подключения телеметрической аппаратуры.

Однополюсный защитный автомат обычно включают только в цепь фазы. Однако рекомендуется через АВ заводить нулевой проводник, чтобы повысить уровень безопасности при КЗ на соответствующий участок сети.

Трехфазный счетчик подключают по такой схеме

К сведению. В любом варианте линия защитного заземления подсоединяется к соответствующему контуру без присоединения к прибору учета.

Устройство и принцип работы ИС

Подключения электросчетчика

Перед знакомством с устройством счетчика, в первую очередь, обратим внимание на то, что оно зависит как от принципа его действия, так и от функциональных возможностей. Так, устаревшие индукционные образцы в основном используются в однофазных питающих цепях и не могут обеспечить высокую точность измерений и режим с несколькими тарифами

Для того чтобы понять принцип работы индукционного прибора, следует ознакомиться со всеми деталями его устройства. Классические представители этого класса состоят из следующих основных частей:

• Корпуса, состоящего из двух половинок;
• Двух обмоток с магнитными сердечниками, одна из которых является токовой, а другая – рассчитана на измерение напряжения;
• Противовеса полюсов и алюминиевого диска, насаженного на ось с червячным редуктором;
• Счетного механизма и тормозного магнита.

Простыми словами, работу индукционного счетчика можно представить следующим образом.

Основой измерительной частью прибора являются два электромагнита, изготовленные в виде соленоидов, расположенных под углом 90 градусов. На обмотку одного из них поступает токовая составляющая измеряемой электрической мощности, а на другую катушку подается соответствующее ей напряжение (смотрите фото ниже).

Расположение катушек в счетчике

Важно! В соответствии с электрической схемой учетного узла, его токовая обмотка включается в измерительную цепь последовательно, а катушка напряжения – параллельно. Такой способ их подключения обеспечивает наведение в зазоре между электромагнитными сердечниками суммарной ЭДС, пропорциональной произведению тока и напряжения, то есть мощности

Такой способ их подключения обеспечивает наведение в зазоре между электромагнитными сердечниками суммарной ЭДС, пропорциональной произведению тока и напряжения, то есть мощности.

В это общее для обоих сердечников поле помещается закреплённый на оси алюминиевый диск, передающий вращающий момент через червячный редуктор на простейший счётный механизм. Под воздействием суммарной ЭДС, создаваемой поданным на схему напряжением (оно всегда постоянно) и изменяющимся, в зависимости от нагрузки током, легкий диск начинает вращаться.

Заметьте! Скорость его вращения пропорциональна величине формируемого в зазоре общего э/м поля, а, следовательно – и потребляемой квартирной сетью мощности.

Ответ на вопрос, как работает электромеханический индукционный счетчик, оказывается совсем простым: чем быстрее крутится его диск с меткой в средней части, тем больше расходуется энергии в данной потребительской сети.

Принцип действия 3-х фазного прибора этого же типа ничем существенно не отличается от уже описанного ранее. Разница будет лишь в конструкции счетных узлов и э/м катушек, число которых увеличивается вдвое (по количеству дисков). Внешний вид трехфазного счетчика приведён на рисунке ниже.

3-х фазный индукционный счетчик

По мере совершенствования производственных технологий на смену уже устаревшим устройствам индукционного типа приходят современные электронные приборы, обеспечивающие более высокое качество учёта электроэнергии.