Схема электронного счетчика электроэнергии

Принцип работы электросчетчика

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.

Источник: electric-220.ru

Схема однофазного счетчика. Подключение счетчика.

Схема однофазного счетчика достаточно проста. В данной статье я расскажу вам, как подключить однофазный счетчик. Я уже писал ранее, как правильно выбрать электросчетчик для дома, квартиры . Теперь после покупки счетчика, стоит новая задача – подключить однофазный счетчик к электросети.

Однофазные счетчики для домов и квартир, изготавливают прямого включения, т.е. без дополнительных понижающих трансформаторов тока.

Ничего сложного в подключении однофазного счетчика нет, перед установкой счетчика внимательно изучите документацию, инструкции, примеры подключения схем однофазного счетчика и т.д.. Чтобы правильно подключить однофазный счетчик, нам, в первую очередь, понадобится схема однофазного счетчика, которую можно отыскать:

  • документация, которой комплектуется электросчетчик – это паспорт, инструкция или формуляр на счетчик, где указываются все характеристики, заводской номер, даты выпуска и поверки счетчика, и конечно — сама схема однофазного счетчика;

  • дополнительно в комплект документов на счетчик может входить и руководство по эксплуатации, в котором также будет указана схема однофазного счетчика;

  • в обязательном порядке, на обратной стороне клеммной крышки любого электросчетчика, будет нанесена схема однофазного счетчика;

  • ну и конечно, схема однофазного счетчика найдется в интернете.

Изучив схему однофазного счетчика «на бумаге», обратимся непосредственно к самому электросчетчику.

Простой однофазный счетчик имеет 4 контакта на клеммной колодке:

  • клемма №1 – ввод фазы от внешней сети (к дому или квартире)
  • клемма №2 – выход фазы (внутрь дома или квартиры)
  • клемма №3 — ввод нуля от внешней сети (к дому или квартире)
  • клемма №4 — выход нуля (внутрь дома или квартиры)
Читайте также:  Условные обозначения на схемах электроснабжения

В такой же последовательности и подключаем провода к контактам нашего однофазного электросчетчика, не забыв, отключить автомат, пробки или рубильник, который установлен перед однофазным электросчетчиком, если у вас вводной кабель (провод) сразу приходит на счетчик, в этом случае, необходимо отключать линию.

При замене старого однофазного электросчетчика, если вы решили заменить его самостоятельно или позвали друга-соседа-электрика, как минимум, сделайте звонок в вашу сетевую компанию, управляющую компанию, ТСЖ и узнайте, что нужно сделать, чтобы заменить однофазный счетчик. Главный вопрос — кто будет срывать пломбу со старого счетчика.

Если вы сорвете пломбу со старого электросчетчика, и установите новый, и только лишь после этого сообщите об этом в электросети, могут возникнуть серьезные проблемы. Вас могут обвинить в воровстве электроэнергии (сорвана пломба) и выставят крупный штраф.

Схема однофазного счетчика с вводным автоматом

Схема однофазного счетчика, когда перед счетчиком установлен вводной автомат. Так должно быть по ПУЭ, но если вводной автомат нельзя опломбировать, сетевая организация не разрешит такую схему подключения счетчика.

Схема однофазного счетчика, когда вводной автомат установлен после счетчика. Этот вариант подключения электросчетчика применяется, если нет возможности опломбировать вводной автомат. Кабель (провод) подключается напрямую к электросчетчику, клеммная крышка пломбируется и нет возможности хищения электроэнергии.

Источник: elektroschyt.ru

Схемы подключения счетчиков

Общие правила подключения счетчиков

Первое, что необходимо сделать перед тем как выполнять подключение счетчика — это изучить его паспорт, в частности требования завода-изготовителя к месту установки, способу крепления и условиям эксплуатации электросчетчика (так, например, индукционные счетчики рассчитаны на эксплуатацию при температурах от -10 до +40 °С и следовательно не могут устанавливаться в неотапливаемых помещениях без оборудования их устройством обогрева в зимнее время, электронные же счетчики, как правило, имеют больший диапазон рабочих температур и могут устанавливаться в неотапливаемых помещениях без установки устройств для их обогрева).

Кроме того необходимо учитывать требования действующих нормативных документов регламентирующих требования к подключению электросчетчиков:

  • На каждый дом/квартиру должен быть установлен только один электросчетчик однофазный или трехфазный (п. 7.1.59. ПУЭ) за исключением случаев подключения электроустановок различных тарифных групп (например установки электронагревательных установок большой мощности)
  • Для безопасной замены счетчика, непосредственно включаемого в сеть, перед каждым счетчиком должен предусматриваться коммутационный аппарат для снятия напряжения со всех фаз, присоединенных к счетчику. При этом отключающие аппараты для снятия напряжения с расчетных счетчиков, расположенных в квартирах, должны размещаться за пределами квартиры. (п. 7.1.64. ПУЭ)
  • После счетчика, включенного непосредственно в сеть, должен быть установлен аппарат защиты. Если после счетчика отходит несколько линий, снабженных аппаратами защиты, установка общего аппарата защиты не требуется. (п. 7.1.65. ПУЭ)

    Схема подключения однофазного счетчика

    Однофазные счетчики являются наиболее распространенными приборами учета электрической энергии, применяются для учета электроэнергии при нагрузках, как правило, до 12 кВт (до 60 Ампер) в жилых домах/квартирах, на предприятиях малого бизнеса (торговые павильоны, ларьки) и т.п.

    Подключение однофазного счетчика не требует глубоких познаний в электрике так как имеет простейшую схему подключения. Все однофазные счетчики, как электронные так и индукционные имеют всего четыре вывода для подключения:

    Контакт 1 — для подключения фазного питающего провода; Контакт 2 — для подключения фазного, отходящего к электроприемникам, провода; Контакт 3 — для подключения нулевого питающего провода; Контакт 4 — для подключения нулевого, отходящего к электроприемникам, провода. Таким образом к выводам счетчика 1 и 3 подключается вводной питающий кабель, а к выводам 2 и 4 подключается нагрузка. То есть подключение проводов к счетчику выглядит следующим образом:

    С учетом всех изложенных выше требований схема подключения однофазного счетчика электроэнергии должна иметь следующий вид (так как схема подключения электросчетчика индукционного идентична электронному приведем одну общую схему с электронным счетчиком):

    1. Двухполюсный автоматический выключатель — для возможности снятия напряжения со счетчика для его безопасной замены
    2. Однополюсные автоматические выключатели — для защиты электросети от коротких замыканий и перегрузок
    3. УЗО — для защиты от поражения электрическим током и пожаров.

    3. Схема подключения трехфазного счетчика

    Трехфазные счетчики применяются для учета электроэнергии, как правило, на объектах с присоединенной мощностью более 12 кВт (более 60 Ампер), а так же при наличии трехфазного электрооборудования вне зависимости от мощности.

    Подключение трехфазного счетчика аналогично однофазному, разница заключается лишь в количестве подключаемых фаз. Трехфазные счетчики имеют 8 выводов для подключения:

    Контакт 1 — вход фазы 1 от ввода; Контакт 2 — выход фазы 1 на нагрузку; Контакт 3 — вход фазы 2 от ввода; Контакт 4 — выход фазы 2 на нагрузку; Контакт 5 — вход фазы 3 от ввода; Контакт 6 — выход фазы 3 на нагрузку; Контакт 7 — вход нуля от ввода; Контакт 8 — выход нуля на нагрузку.

    Таким образом подключение проводов к трехфазному счетчику будет иметь следующий вид:

    Однако здесь следует оговориться, что подключение старого счетчика имеет некоторые особенности, а именно трехфазные пятиамперные индукционные счетчики которые раньше применялись как счетчики прямого включения имеют не 8 выводов для подключения, а 11 для возможности подключения их через измерительные трансформаторы:

    Прямое подключение такого счетчика в цепь производится следующим образом:

    Контакт 1 — вход фазы 1 от ввода; Контакт 2 — перемычка от контакта 1; Контакт 3 — выход фазы 1 на нагрузку; Контакт 4 — вход фазы 2 от ввода; Контакт 5 — перемычка от контакта 4; Контакт 6 — выход фазы 2 на нагрузку; Контакт 7 — вход фазы 3 от ввода; Контакт 8 — перемычка от контакта 7; Контакт 9 — выход фазы 3 на нагрузку; Контакт 10 — вход нуля от ввода; Контакт 11 — выход нуля на нагрузку.

    Так как такие счетчики все еще встречаются приведем так же и их схему подключения:

    С учетом всех изложенных выше требований схема подключения трехфазного счетчика будет иметь следующий вид:

    1. Трехполюсный автоматический выключатель — для возможности снятия напряжения со счетчика для его безопасной замены
    2. Трехполюсный автоматический выключатель — для защиты трехфазного электрооборудования от коротких замыканий и перегрузок
    3. Однополюсный автоматические выключатели — для защиты однофазного электрооборудования от коротких замыканий и перегрузок
    4. УЗО — для защиты от поражения электрическим током и пожаров.

    Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

    Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

    Источник: elektroshkola.ru

    Структура и принцип действия электронных электросчетчиков

    В простейшем случае электросчетчик может быть построен на базе простейшего микроконтроллера. От простейшего электронного счетчика требуется лишь измерение импульсов, вывод информации на дисплей и защита при аварийных сбоях.

    Это интересно знать.

    Получается, фактически, цифровой аналог индукционных (механических) счетчиков, рассмотренных выше.

    Блок-схема простого электронного счетчика электроэнергии представлена на рис.1.

    Рис.1. Блок-схема простого однофазного электронного счетчика электроэнергии

    Сигналы поступают через соответствующие трансформаторные датчики на входы микросхемы — преобразователя. С ее выхода снимается частотный сигнал, поступающий на вход микроконтроллера. Микроконтроллер складывает количество пришедших импульсов, преобразовывая его для получения количества энергии в Вт·ч.

    По мере накопления каждой единицы, значение накопленной энергии выводится на монитор и записывается воFLASH-память. Если происходит сбой, исчезновение напряжения сети, информация о накопленной энергии сохраняется в памяти. После восстановления напряжения эта информация считывается микроконтроллером и выводится на индикатор, счет продолжается с этой величины. Этот алгоритм потребовал менее 1 Кб памяти микроконтроллера. В качестве дисплея может использоваться простейший 6-…8-разрядный 7-сегментный ЖКИ, управляемый контроллером.

    В случае реализации многотарифного электросчетчика, устройство должно обеспечивать обмен информацией с внешним миром по последовательному интерфейсу. Интерфейс может использоваться для задания тарифов, включения и установки таймера времени, получения информации о накопленных значениях электроэнергии и так далее. Блок-схема многотарифного электронного электросчетчика, реализованного на микроконтроллере фирмы Motorola, представлена на рис.2.

    Рис.2. Блок-схема многотарифного электронного однофазного счетчика электроэнергии

    Рассмотрим алгоритм работы многотарифного электросчетчика. Память энергонезависимого ОЗУ разбита на 13 банков, в каждом хранится информация о накопленной электроэнергии по четырем тарифам: общем, льготном, пиковом, штрафном. В первом банке учет производятся с момента начала эксплуатации электросчетчика, следующие 12 банков соответствуют накоплениям за 11 предыдущих и за текущий месяцы. Учет за текущий месяц записываются в соответствующий банк, таким образом, имеется возможность узнать, сколько было накоплено энергии за любой из 11 последних месяцев. Перед началом работы счетчика на заводе-изготовителе обнуляют содержимое банков памяти, и накопление начинается с нулевых значений. Смена тарифов осуществляется по временным условиям: для каждого дня недели свое тарифное расписание, то есть времена начала основного и льготного тарифов — для пикового тарифа. Шестнадцать произвольных дней в году могут быть определены как праздничные, в эти дни работает тарифное расписание как для воскресенья.

    В электросчетчике может быть установлен режим ограничения по количеству израсходованной за месяц энергии и по мощности. В тех режимах счетчик фиксирует количество электроэнергии, израсходованной выше лимита. При превышении установленного лимита электроэнергии производится или переход на накопление по штрафному тарифу, или отключение пользователя от энергосети. Штрафной тариф может быть установлен принудительно (по интерфейсу связи) в случае, например, задолженности.

    При включении счетчика в сеть (например, после очередного пропадания напряжения в сети) фиксируется время и дата момента для возможности контроля. Также предусмотрена запись даты несанкционированного снятия крышки счетчика.

    Через особый разъем к счетчику можно подключить ридер для считывания информации с индивидуальной электронной карточки об объеме энергии, оплаченном потребителем. При исчерпании лимита счетчик может отключить потребителя от электросети.

    Электросчетчик трехфазный электронный многотарифный имеет встроенный цифровой интерфейс, встроенный тарификатор.

    Обеспечивает — учет активной и реактивной электроэнергии в одно или многотарифном режимах суммарно по всем фазам или может осуществлять учет активной энергии по каждой фазе отдельно. На жидко — кристаллическом дисплее индицируются:

    • значения активной и реактивной электрической энергии;
    • измерение мгновенных значений активной, реактивной и полной мощности по каждой фазе и по сумме фаз;
    • измерение по каждой фазе — тока, напряжения, частоты, cos φ, углов между фазными напряжениями.

    Такой электросчетчик поддерживает передачу данных измерений по силовой сети, по интерфейсам — CAN, RS-485. Может передаваться вся доступная информация. Имеется возможность программировать счетчик в режим суммирования фаз «по модулю» для предотвращения хищения электроэнергии при нарушении фазировки подключения, имеется возможность корректировать внутренние часы электросчетчика.

    Такой счетчик предназначен для эксплуатации в электроустановках административных, жилых и общественных зданий, производственных помещений, коттеджей, дач, магазинов, гаражных кооперативов и т.п. при снабжении потребителей электроэнергии от трехфазной электросети.

    Источник: meandr.org

    Схема подключения однофазного электросчетчика

    Представленная здесь схема подключения однофазного электросчетчика универсальна и одинаково подходит для установки одно- или двухтарифного счетчика электроэнергии, не важно электронного или индукционного (механического) он типа, вне зависимости от марки и фирмы производителя, будь то Нева, Энергомера, Меркурий и т.п.

    Практически любой однофазный счетчик имеет четыре клеммы для подключения проводов . В зависимости от марки и функционала конкретного электрического счетчика, клеммы могут быть промаркированные по-разному, но при этом порядок подключения проводов к ним один. Поэтому для удобства и универсальности мы на схеме пронумеруем их по порядку, слева на право от 1 до 4.

    Вводной электрический кабель , заходящий в квартиру или дом, в однофазной сети состоит из двух ( фаза и ноль ) или трех ( фаза, ноль, заземление ) проводов .

    Для подключения электросчетчика и его правильной работы нам понадобится два провода — это фаза и рабочий ноль . Определить какой из ваших проводников фазный, а какой нулевой поможет статья «Как определить фазу, ноль и заземление самому, подручными средствами?»

    Универсальная схема подключения проводов к однофазному электросчетчику

    Схема выглядит следующим образом:

    На схеме вы можете видеть расположенный по центру однофазный электросчетчик, слева к нему подходит вводной силовой кабель (фаза и ноль), справа расположены провода, выходящие на нагрузку, грубо говоря по ним уже протекает учтенная счетчиком электроэнергия, которая через защитную автоматику поступает к вашим розеткам, светильникам и т.д.

    Порядок подключения проводов к клеммам однофазного счетчика следующий:

    Клемма «1» – Фазный провод вводного кабеля (обычно белый, коричневый или черный провод)

    Клемма «2» – Фазный провод, выходящий на нагрузку квартиры или дома (обычно белый, коричневый или черный провод)

    Клемма «3» – Нулевой провод вводного кабеля (обычно голубой или сине-голубой провод)

    Клемма «4» – Нулевой провод, выходящий на нагрузку квартиры или дома (обычно голубой или сине-голубой провод)

    Подключения выполненного по этой схеме, уже достаточно для правильной работы однофазного счетчика в домашней электросети. Подключение защитного заземления к электросчетчику не требуется. Дополнительные клеммы, которые могут быть на вашей модели однофазного электросчетчика – вспомогательные и служат для доступа к сервисным функциям, обслуживания, автоматизации учета энергии и т.д.

    СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ОДНОФАЗНОГО СЧЕТЧИКА В ЭЛЕКТРОЩИТЕ

    В домашней электросети однофазный счетчик электрической энергии всегда устанавливается и взаимодействует с защитной автоматикой. Всё это хозяйство обычно располагается в специальном ящике – щите учета и распределения (ЩУР) электроэнергии.

    И конечно же существуют правила, по которым выполняется подключение однофазного электросчетчика. Если следовать им, самая простая схема подключения однофазно счетчика должна выглядеть следующим образом:

    Как видите, перед электросчетчиком, необходимо установить однополюсный автоматический выключатель, так называемый «вводной автомат», в который заходит фазный провод вводного кабеля и уже из него фаза поступает в клемму «1» электросчетчика, рабочий ноль заходит сразу в клемму «3» , а защитное заземление (защитный ноль) подключается напрямую к нулевой шине.

    В качестве нагрузки в нашем примере, выступают – защитный автоматический выключатель, к которому можно подключить группу освещения и автоматический выключатель дифференциального тока (дифференциальный автомат, дифавтомат), на группу розеток. Компоновка вашего щита может быть иной, но принцип подключения автоматики после однофазного электросчетчика будет схожим.

    Это наиболее простая из рекомендованных в ПУЭ (правила устройства электроустановок) и часто применяемая, схема подключения однофазного электросчетчика.

    Так же, я бы рекомендовал рассмотреть более доработанный, усовершенствованный вариант схемы подключения однофазного электросчетчика, в котором используется двухполюсный вводной автомат.

    Как видите, в этой схеме через двухполюсный автоматический выключатель, проходит не только фазный, как в первом случае, но и нулевой проводник вводного питающего кабеля. Теперь, в случае возникновения аварийной ситуации и срабатывания вводного автомата, разорвется и нулевой провод, на котором, в некоторых случаях, может быть опасный потенциал и это не единственное преимущество данной схемы подключения. Помните, важно использовать именно двухполюсный автомат, а не два, не объединенных однополюсных!

    Если же у вас остались вопросы по схеме подключения однофазного электросчетчика, дополнения или замечания к написанному, обязательно пишите в комментариях к статье, постараюсь оперативно всем ответить!

    Источник: rozetkaonline.ru