Расположение счетчика электроэнергии – Технические нормы и правила установки счетчиков электроэнергии

Содержание

Схемы подключения счетчиков электроэнергии

4.1 Схема подключения однофазного счетчика

Начнем с однофазного счетчика.

Устройство электросчетчика представлено измерительной системой, состоящей из токовой обмотки и обмотки напряжения, а также винтовых зажимов (клемм) для подключения проводов.

Назначение контактных зажимов:

  • Зажим 1 — входной фазный провод

  • Зажим 2 — выходной фазный провод

  • Зажим 3 — входной нулевой провод

  • Зажим 4 — выходной нулевой провод

Винт напряжения предназначен для отключения обмотки напряжения при поверке электросчетчика.

Рассмотрим функциональную схему подключения электросчетчика. Она не является какой-то конкретной схемой (например, квартирного щита), а служит исключительно для понимания логики включения счетчика в сеть. Поэтому здесь не приводятся номиналы выключателей и сечения проводников.

Распределение электроэнергии начинается с вводного двухполюсного автомата, который выполняет функцию защиты счетчика и отходящих линий, а также в качестве устройства отключения счетчика при ремонте или замене.

Рисунок 1 - Схема однофазного счетчика.

Рисунок 2 - Однолинейная схема

Распределение электроэнергии начинается с вводного двухполюсного автомата, который выполняет функцию защиты счетчика и отходящих линий, а также в качестве устройства отключения счетчика при ремонте или замене.

Однако в реальной жизни вводной автомат может быть установлен за счетчиком (по ходу электроэнергии). Делается это с целью ограничения доступа к счетчику.

После автомата фазный (L) и нулевой (N) проводники подключаются к соответствующим входным зажимам счетчика — 1 и 3.

Выход счетчика (нагрузка) — это зажимы 2 (L) и 4 (N). От этих зажимов проводники подключаются к противопожарному УЗО, после которого электроэнергия распределяется по однополюсным автоматическим выключателям, а нулевой рабочий проводник заводится на общую нулевую шину.

Это самое общее описание, которое не затрагивает другие технические детали — например, параметры отходящих линий, выбор номиналов вводного автомата и УЗО.

4.2 Схема подключения трёхфазного счетчика

Как уже упоминалось, трехфазные счетчики используются в электроустановках, спроектированных для работы на трехфазном токе.

Еще одно место установки таких счетчиков — ВРУ жилого дома (или учреждения) — там используется однофазный ток, но на вводе имеются три фазы.

Поскольку трехфазные счетчики имеют несколько разновидностей, то и схем подключения несколько.

Виды трехфазных счетчиков:

  • Счетчики прямого (непосредственного) включения

  • Счетчики полукосвенного включения

  • Счетчики косвенного включения.

Разберем схему подключения счетчика прямого включения и пару схем для счетчиков полукосвенного включения, схему косвенного включения счетчиков в сети.

Прямое включение счетчика.

Самое простое подключение, напоминающее схему включения однофазного счетчика. Различие только в большем количестве контактных зажимов у трехфазного прибора.

Рисунок 3 - Трехфазный счетчик прямого включения

Назначение контактных зажимов:

  • Зажим 1 — входной провод фазы А

  • Зажим 2 — выходной провод фазы А

  • Зажим 3 — входной провод фазы В

  • Зажим 4 — выходной провод фазы В

  • Зажим 5 — входной провод фазы С

  • Зажим 6 — выходной провод фазы С

  • Зажим 7 — входной нулевой провод

  • Зажим 8 — выходной нулевой провод

Максимальный ток выпускаемых счетчиков прямого включения — 100А. Это значит, что использовать такой счетчик мы сможем только в электроустановке, потребляющей мощность до 60 кВт.

При такой мощности значение протекающего тока через счетчик будет близко к предельному и составит порядка 92 А:

studfiles.net

Подключение трехфазного счетчика: схема, разновидности и особенности

Правильно выбранный счетчик — главный помощник в экономии. Чтобы сделать правильный выбор при покупке, первым делом предстоит определиться — однофазный или трехфазный. Но чем они отличаются, как происходит установка и в чем плюсы и минусы каждого из них?

Одним словом — однофазные подходят для сети с напряжением 220В, а трехфазные — при напряжении 380В. Первые из них — однофазные — хорошо знакомы каждому, так как устанавливаются в квартирах, административных зданиях и частных гаражах. А вот трехфазные, которые раньше в большинстве случаев эксплуатируются на предприятиях, все чаще и чаще находят применение в частных или загородных домах. Причиной этому стало увеличение количества бытовых электроприборов, требующих более мощного питания.

Выход нашелся в электрификации домов трехфазными кабельными вводами, а для измерения поступившей энергии выпустили множество моделей трехфазных счетчиков, оснащенных полезными функциями. Разберемся со всем по порядку.

Чем трёхфазный счётчик электроэнергии отличается от однофазного

Однофазные счетчики осуществляют учет электроэнергии в двухпроводных сетях переменного тока с напряжением 220В. А трехфазные — в сетях переменного трехфазного тока (3-х и 4-проводных) номинальной частотой 50 гц.

Однофазное питание чаще всего используют для электрификации частного сектора, спальных районов городов, офисных и административных помещений, в которых потребляемая мощность составляет около 10 кВт. Соответственно, в этом случае и учет электричества осуществляется с помощью однофазных счетчиков, большим преимуществом которых является простота их конструкции и монтажа, а также удобство пользования (снятия фазы и показаний).

Но современные реалии таковы, что за последние пару десятилетий существенно возросло количество электроприборов и их мощность. По этой причине не только предприятия, но и жилые помещения — особенно в частном секторе — подключают к трехфазному питанию. Но позволяет ли это потреблять больше мощности на самом деле? Согласно техусловиям на подключение, получается, что питание от трехфазной и однофазной сети практически равны — 15 кВт и 10-15кВт соответственно.

Главное же преимущество заключается в возможности напрямую подключать трехфазные электроприборы, такие как обогреватели, электрокотлы, асинхронные двигатели, мощные электроплиты. Точнее — преимущества сразу два. Первое — при трехфазном электропитании данные приборы работают с более высокими качественными параметрами, а второе — не возникает «перекоса фаз» при одновременном использовании нескольких мощных электроприемников, поскольку всегда есть возможность подключить электроприборы к фазе, свободной от просадки через «перекос».

Увеличение потребности в трехфазном питании обусловило учащение случаев установки трехфазных счетчиков. По сравнению с однофазными, они обладают высшей точностью показаний, но также имеют большие габариты и сложнее устроены, требуют трехфазного ввода.

Наличие или отсутствие нулевого провода определяет, какой счетчик потребуется установить: трехпроводной при отсутствии «ноля», а при его наличии — четырехпроводной. Для этого есть соответствующие специальные обозначения в его маркировке — 3 или 4. Также выделяют счетчики прямого и трансформаторного включения (при токах, имеющих 100А и более на фазу).

Чтобы получить более четкое представление о преимуществах однофазного и трехфазного счетчиков друг перед другом, следует провести сравнение их плюсов и минусов.

Начнем с того, в чем проигрывает трехфазный однофазному:

  • множество хлопот в связи с обязательным получением разрешения на установление счетчика и вероятность получения отказа
  • Габариты. Если до этого использовалось однофазное питание с одноименным счетчиком, следует позаботиться о месте для установления вводного щита, как и самого трехфазного счетчика.

Преимущества трёхфазного исполнения

Посмотреть видео о преимуществах трёхфазной сети:

Перечислим преимущества такого вида счётчиков:

  • Позволяет сэкономить. Многие трехфазные счетчики снабжены тарифами, такими, как дневной и ночной, например. Это дает возможность с 11 вечера до 7 утра израсходовать на до 50% меньше энергии, чем при аналогичной нагрузке, но в дневное время.
  • Возможность выбора модели, соответствующей конкретным пожеланиям к классу точности. Зависимо от того, покупаемая модель предназначена для эксплуатации в жилом помещении или на предприятии, имеются наименования с погрешностью от 0,2 до 2,5%;
  • Журнал событий позволяет нотировать изменения, касающиеся динамики напряжения, активной и реактивной энергии и прямо транслировать их на компьютер или соответствующий коммуникационный центр;
  • Наличие встроенного электросилового модема, с помощью которого происходит экспорт показателей по силовой сети.

Виды трёхфазных счётчиков

Различают всего три вида трехфазных счетчиков

  1. Счетчики прямого включения, которые, подобно однофазным, подключаются непосредственно к сети 220 или 380 В. Они имеют пропускную мощность до 60 кВт, уровень максимального тока не более 100А а также предусматривают подключение проводов небольшого сечения около 15 мм2 (до 25 мм2)
  2. Счетчики полукосвенного включения требуют подключения посредством трансформаторов, следовательно, подходит для сетей большей мощности. Перед тем, как производить оплату потребленной энергии, необходимо просто умножить разницу показаний счетчика (настоящих с предыдущими) на коэффициент трансформации.
  3. Счетчики косвенного включения. Их подключение происходит исключительно через трансформаторы напряжения и тока. Обычно устанавливаются на больших предприятиях, так как рассчитаны на учет энергии по высоковольтным присоединениям.

Когда речь заходит об установке любого из таких счетчиков, может возникнуть рад трудностей, связанных с их подключением. Ведь если для однофазных счетчиков существует универсальная схема, то для трехфазных насчитывается сразу несколько схем подключения для каждого из видов. Сейчас разберемся с этим наглядно.

Устройства прямого, или непосредственного включения

Схема подключения этого счетчика во многом (особенно по простоте выполнения) схожа со схемой установки однофазного счетчика. Она указана в техническом паспорте, а также на обратной стороне крышки. Главным условием подключения является строгое соблюдение порядка подсоединения проводов по цвету, указанному в схеме и соответствия нечетных номеров проводов вводу, а четных — нагрузке.

Порядок подсоединения проводов (указано слева направо):

  1. провод 1: желтый — вход, фаза А
  2. провод 2: желтый — выход, фаза А
  3. провод 3: зеленый — вход, фаза В
  4. провод 4: зеленый — вход, фаза В
  5. провод 5: красный — вход, фаза С
  6. провод 6: красный — выход, фаза С
  7. провод 7: синий — ноль, ввод
  8. провод 8: синий — ноль, выход

Счетчики полукосвенного включения

Это подключение происходит через трансформаторы тока. Существует большое количество схем данного включения, но самые распространенные среди них:

  • Схема подключения десятипроводная является самой простой, а потому и самой популярной. Для подсоединения необходимо соблюдать порядок 11 проводов справа налево: первые три — фаза А, вторая тройка — фаза В, 7-9 для фазы С, 10 — нейтральный.
  • Соединение посредством клеммной коробки — она сложнее, чем первая. Подключение осуществляется посредством испытательных колодок;
  • Соединение по типу «звезда», как и предыдущая, является достаточно сложной, но требует меньшее количество проводов. Сначала в общую точку собирают первые однополярные выходы вторичной обмотки, а следующие три от других выходов направлены к счетчику, токовые обмотки тоже соединить.

Счетчики косвенного включения

Такие счетчики для жилых помещений не устанавливаются, они предназначены для эксплуатации на промышленных предприятиях. Ответственность за монтаж возлагается на квалифицированных электриков.

Какой же прибор выбрать?

Хоть чаще всего желающего установить счетчик буквально ставят в известность о том, какая именно модель для этого требуется и согласовать ее замену весьма проблематично, не взирая на очевидное ее несоответствие требованиям, но все же стоит освоить азы критериев, которым должен соответствовать трехфазный счетчик по своим характеристикам.

Выбор счетчика начинается с вопроса его подключения — через трансформатор или напрямую в сеть, что можно определить по максимальному току. Счетчики прямого включения имеют токи порядка 5-60/10-100 ампер, а полукосвенного — 5-7,5/5-10 ампер. Строго согласно этим показаниям подбирается и счетчик — если ток 5-7,5А, то и счетчик должен быть аналогичным, но никак не 5-10А, например.

Во вторую очередь обращаем внимание на наличие профиля мощности и внутреннего тарификатора. Что это дает? Тарификатор позволяет счетчику регулировать тарифные переходы, фиксировать график нагрузки за любой временной промежуток. А профиль — фиксирует, регистрирует и сохраняет значения мощности за период времени.

Для наглядности рассмотрим характеристики трехфазного счетчика на примере его многотарифной модели:

Следует взять на заметку, что на сегодняшний день широко распространены трехфазные счетчики для однофазных сетей и наоборот: когда в трехфазную сеть подключают сразу три однофазных.

Класс точности определяется в значениях от 0,2 до 2,5. Чем больше это значение, тем больше процент погрешности. Для жилых помещений самым оптимальным считается класс 2.

  • значение номинальной частоты: 50Гц
  • значение номинального напряжения: В, 3х220/380, 3х100 и другие

Если при применении измерительного трансформатора вторичное напряжение равно 100В, требуется счетчик такого же класса напряжения (100В), а также трансформатор
значение полной мощности, потребляемой напряжением: 5 ВА, а активной мощности — 2Вт

  • значение номинального-максимального тока: А, 5-10, 5-50, 5-100
  • максимальное значение полной мощности, потребляемой током: до 0,2ВА
  • включение: трансформаторное и непосредственное
  • регистрация и учет активной энергии

Кроме этого, важен диапазон температурных показателей — чем он шире, тем лучше. Средние значения находятся в пределах от минус 20 до плюс 50 градусов.

Также следует обратить внимание на срок эксплуатации(зависит от модели и качества счетчика, но в среднем это 20 -40 лет) и межпроверочный интервал (5-10 лет).

Большим плюсом будет и наличие встроенного электросилового модема, с помощью которого происходит экспорт показателей по силовой сети. А журнал событий позволяет нотировать изменения, касающиеся динамики напряжения, активной и реактивной энергии и прямо транслировать их на компьютер или соответствующий коммуникационный центр.

И самое главное. Ведь выбирая счетчик, мы в первую очередь думаем об экономии. Так вот, чтобы действительно сэкономить на электроэнергии, следует обратить внимание на наличие тарифов. По этому признаку счетчики бывают одно-, двух- и многотарифные.

Например, двухтарифные заключаются в комбинации позиций «день-ночь«, непрерывно сменяющие друг друга по графику «7 утра -11 ночи; 11 ночи -7 утра» соответственно. Стоимость электроэнергии по ночному тарифу на 50% ниже дневного, поэтому имеет смысл эксплуатировать приборы, требующие много энергии(электродуховки, стиральные и посудомоечные машины и пр.) именно в ночное время.

Практические советы о том как подключить трёхфазный счётчик электричества

Подключение счетчика данного типа осуществляется через вводной автоматический выключатель трехфазного типа (содержащего три или четыре контакта). Стоит сразу заметить, что замена его тремя однополюсными категорически запрещена. Коммутация фазных проводов в трехфазных выключателях должна происходить одновременно.

В трехфазном счетчике максимально просто устроено подключение проводов. Так, первые два провода — вход и выход первой фазы соответственно, аналогично — третий и четвертый провода соответствуют входу и выходу второй, а пятый и шестой — входу и выходу третей фазы. Седьмой же провод соответствует входу нулевого проводника, а восьмой — выходу нулевого провода на потребителя энергии в помещениях.

Заземление, обычно, отведено в отдельную колодку и выполнено в виде совмещенного провода РЕN или же РЕ провода. Лучший вариант, если имеется разделение на два провода.

Теперь по шагам разберем установку счетчика. Предположим, что возникла необходимость заменить трехфазный счетчик прямого включения.

Для начала определимся с причиной замены и временем ее проведения.

Предпочтительно производить замену счетчика в дневное время по той просто причине, что освещение в этот период значительно лучше, нежели от применения фонарика. Это значит — проводить работу будет удобнее и быстрее, что не может не отразиться на вашем кошельке, если придется воспользоваться услугами платного электрика.

После этого необходимо снять напряжение, сменив положение переключателя на автоматическом выключателе.

Убедившись, что фазы сняты, проводим демонтаж старого электросчетчика.

Сложности, которые могут возникнуть при установке нового счетчика связаны с тем, насколько отличаются производители и модели старого и нового счетчиков, а вместе с этим их формы и габариты.

Производим предварительную примерку нового счетчика, приложив его в пределах периметра соприкосновения поверхности (стенки) крепления и самого корпуса электросчетчика. Тут важно, чтобы боковые крепежные отверстия обоих из них совпали.

Если предварительна проверка показала некоторые несоответствия, устраняем их, добавив подходящие крепежные отверстия, удлиняем провода, если клеммы нового счетчика оказались расположены немного дальше и т.д.

Теперь, когда все сходится, приступаем к подключению. Последовательность подключения такова (слева направо): первый провод — фаза А (вход), второй — ее выход; третий — вход, а четвертый — выход фазы В; аналогично — 5-й и 6-й провода, соответствующие входу и выходу фазы С, последние два — вход и выход нулевого проводника.

Дальнейший монтаж электросчетчика происходит согласно прилагающейся к нему инструкции.

Среди мер предосторожности, которых, взирая на серьезность последствий, следует строго придерживаться, главное место отводится табу на любого рода самодеятельность — создание непредусмотренных перемычек; действия, которые могут привести к нарушению нормального контакта и т.д. Необходимо тщательно следить, чтобы провода были хорошо протянутыми.

Следует помнить, что подключение счетчика может производить исключительно квалифицированный электрик, имеющий разрешение на проведение таких работ. После окончания установки счетчик будет опломбирован специалистом.

Видео о практике подключения трёхфазного счётчика

В завершение — тезисно о главных моментах

  • Преимуществом однофазных счетчиков является простота их конструкции и монтажа, а также удобство пользования (снятия фазы и показаний)
  • Но трехфазные обладают высшей точностью показаний, хоть и сложнее устроены, имеют большие габариты и требуют трехфазного ввода.
  • Позволяют сэкономить. благодаря тарифам, таким как дневной и ночной, с 11 вечера до 7 утра можно израсходовать на до 50% меньше энергии, чем при аналогичной нагрузке, но в дневное время.
  • Возможность выбора класса точности. Зависимо от того, покупаемая модель предназначена для эксплуатации в жилом помещении или на предприятии, имеются наименования с погрешностью от 0,2 до 2,5%
  • Журнал событий позволяет нотировать изменения, касающиеся динамики напряжения, активной и реактивной энергии и прямо транслировать их на компьютер или соответствующий коммуникационный центр
  • Наличие встроенного электросилового модема, с помощью которого происходит экспорт показателей по силовой сети.

elektrik24.net

Схема подключения однофазного счетчика электроэнергии и варианты установки

Для учета расхода электрической энергии существуют специальные приборы, которые хорошо знакомы нам как электросчетчики. Эти приборы были изобретены еще в XIX веке и с тех пор неотступно сопровождают человечество.

Совершенно очевидно, что производство электроэнергии – это процесс сопровождается немалыми расходами, которые должны быть возмещены теми, кто эту энергию потребляет. Несанкционированный отбор электрической энергии жестко пресекается контролирующими органами, и все нарушители наказываются значительными штрафами. Именно поэтому установка счетчиков, их поверка и контроль производятся только энергоснабжающими организациями.

Типы и виды электрических счётчиков


Электросчетчики принято классифицировать по типу подключения, типу измеряемых ими величин, а также по типу конструкции. По типу подключения электрические счетчики бывают:

    • Прямого включения в силовую цепь, в которой счетчик включается непосредственно к питающей сети.
    • Трансформаторного включения через специальные измерительные трансформаторы.

Большинство электросчетчиков, хорошо известных нам являются приборами прямого включения.

По типу измеряемых величин счетчики разделяются на:

    • Однофазные электросчетчики, которые учитывают потребление энергии в однофазных сетях напряжением 220 В и частотой 50 Гц.
    • Трехфазные электросчетчики учитывают потребленную энергию в сетях 380 В, частотой 50 Гц. Причем все современные трехфазные счетчики способны учитывать электроэнергию и по одной, отдельно взятой фазе.

По типу конструкции счетчики подразделяются на:

    • Электромеханические или индукционные счетчики, в которых подсчет ведется за счет вращения алюминиевого диска в магнитном поле. Скорость вращения диска пропорциональна потребляемой мощности, а учет количества происходит подсчетом количества оборотов диска при помощи специального механизма. Например, в распространенном однофазном счетчике СО-И446 — 1 киловатт-час потребленной энергии соответствует 1200 оборотов диска.
    • Электронные счетчики – представляют собой устройства, которые аналоговый электрический сигнал, снятый с измерительного трансформатора тока, преобразуют в электронные импульсы, частота следования которых пропорциональна потребляемой в данный момент мощности. Подсчет количества импульсов позволяет судить о количестве потребленной электрической энергии. Электронные счетчики постепенно вытесняют индукционные в силу своих преимуществ.

Какие есть преимущества у электронных устройств перед индукционными?

Независимо от того, что электронные счетчики дороже индукционных, они все равно имеют массу преимуществ, которые делают их широкое использование обоснованным.

    • Электронные счетчики имеют высокий класс точности, обычно от 0,5 до 2,0, причем он сохраняется в сложных условиях или низких, или быстропеременных нагрузок.
    • Электронные счетчики способны на многотарифный учет электрической энергии, что позволяет потребителям экономить немалые средства.
    • Кроме количества потребленной энергии электронные счетчики могут контролировать и ее качество, что позволяет иметь контроль над выполнением договорных обязательств со стороны энергоснабжающей компании.
    • Кроме активной потребляемой мощности электронные счетчики могут измерять и реактивную мощность, а также могут вести учет расхода электроэнергии в двух направлениях.
    • Собранные электронным счетчиком данные сохраняются во внутренней энергонезависимой памяти прибора. К этим данным есть доступ через удобный цифровой интерфейс.
    • Использование электронных счетчиков позволяет намного эффективнее бороться со случаями хищения электроэнергии. Любая попытка несанкционированного доступа таким счетчиком фиксируется.
    • Электронные счетчики имеют цифровой интерфейс, который позволяет дистанционно считывать с них различные данные, а также программировать их на многотарифный учет по двум и более тарифам, которые распространяются на определенные временные промежутки.
    • Электронные счетчики обычно имеют меньшие габариты, чем индукционные, что позволяет их монтировать в стандартных электрощитах наряду с другим модульным электрооборудованием.
    • Срок службы электронных счетчиков производители декларируют в течение не менее 30 лет, а интервалы времени между их поверками составляют от 10 до 16 лет.

Одним из главных недостатков электронных счетчиков является их низкая устойчивость к грозовым импульсным разрядам, от которых они часто выходят из строя. Доля индукционных счетчиков еще достаточно высока и они не собираются сдавать свои позиции, так как их надежность проверена более чем столетним опытом их эксплуатации. Правда

Зачем нужен многотарифный счётчик и соответствующая система учета электроэнергии?

Известно, что пик электрических нагрузок приходится на утренние и вечерние часы. Именно в это время идет повышенная нагрузка на все распределительное электрооборудование, что сказывается на высокой вероятности отказов его именно в эти часы. Электростанции вынуждены сжигать гораздо больше топлива, а это сказывается на увеличении количества выбросов парниковых газов в атмосферу.

Для того, чтобы стимулировать включение мощных потребителей энергии в ночные часы, когда нагрузка наиболее низкая, была разработана многотарифная политика.

В России наиболее применима двухтарифная политика, когда тариф за оплату электроэнергии в ночные часы (с 23.00 до 7.00) существенно ниже, бывает даже ниже в 2 раза. В некоторых регионах и других промышленно развитых странах бывает, что используется до 12 различных тарифов. Для того чтобы учитывать потребление энергии при такой системе расчётов были разработаны однофазные двухтарифные счётчики.

Производители бытовой техники специально разрабатывают и выпускают такие мощные потребители электрической энергии как стиральные и посудомоечные машины, электрические бойлеры с функцией запуска по таймеру или с отложенным стартом именно для того, чтобы их работа была запланирована на ночные часы, когда тариф минимален.

Очевидно, что многотарифный учет может вести только электронный счетчик, поэтому всем желающим переходить на многотарифную систему придется приобретать именно такой прибор.

При невозможности воспользоваться многотарифным учетом, вполне можно обойтись и обычным индукционным счетчиком, классом точностине менее 2,0. Такой прибор будет оправдан экономически из-за его меньшей цены и более низкой чувствительности, которая не позволяет регистрировать расход электроэнергии приборами, находящимся в дежурном режиме (телевизор, музыкальный центр, компьютер и т.п.).

Основные характеристики, на которые нужно обратить внимание перед выбором оборудования

Правильный выбор электросчетчика должен начинаться с изучения его характеристик, которые должны соответствовать его условиям эксплуатации.

    • Счетчики бывают одно и трехфазные, а это должно соответствовать типу электроснабжения. Однофазные счетчики не могут учитывать электроэнергию в трехфазных сетях, а трехфазные могут в однофазных, но их применение в таких сетях экономически невыгодно.
    • Номинальное электрическое напряжение и частота. Обычно это для однофазных сетей 220 В, а для трехфазных 380 В. Частота переменного тока в наших электрических сетях принята 50 Гц. Бывают счетчики, предназначенные для учета электроэнергии с другими параметрами, но они имеют специальное назначение.
    • Номинальный и максимальный ток нагрузки, при котором может функционировать электросчетчик. Ранее было нормально, что электросчетчик мог быть рассчитан на номинальный ток в 5 Ампер, но с широким распространением мощных бытовых приборов этого явно недостаточно, поэтому широкое применение нашли счетчики с более высоким номинальным током нагрузки. Кроме этого счетчики могут длительное время работать и с токами, которые превышают на 200% номинальный ток.
    • Класс точности характеризует наибольшую его допустимую погрешность, выраженную в процентах. Для бытовых счетчиков вполне допустимо иметь класс точности равный 2,0.
    • Количество тарифов указывает на то, по скольким тарифам может работать счетчик.
    • Возможность счетчика работать в автоматизированной системе коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) позволяет снимать показания удаленно, а также правильно тарифицировать потребленную энергию. Все современные многоквартирные дома оснащаются такими системами. В случае, если АСКУЭ в доме нет, то есть счетчики с автоматическим внутренним тарификатором.
    • Диапазон рабочих температур. Сейчас принято в частных домовладениях устанавливать счетчики на улице, для предотвращения хищения электрической энергии. Поэтому чем шире температурный диапазон, тем лучше.
    • Габаритные размеры могут иметь значение, когда счетчик будет устанавливаться в специальный бокс.
    • Межповерочный интервал и срок службы. Для однофазных электронных счетчиков достаточно поверки 1 раз в 16 лет, а срок службы их не менее 30 лет.

Рассмотрим непосредственно схему подключения

Любой однофазный электрический счетчик подключается к сети не менее, чем 4 проводами. Из них два провода – это вход и выход фазы, а другие два вход и выход рабочего нулевого проводника. Подключение производится при помощи специальных винтовых клемм, расположенных на клеммной колодке, закрытой крышкой, которая пломбируется службами Энергонадзора.

Клеммы имеют нумерацию от 1 до 4.

    1. Клемма №1 предназначена для подключения фазного проводника сети.
    2. Клемма№2 предназначена для подключения фазного проводника, ведущего к потребителям электроэнергии, то есть в квартиру или дом.
    3. Клемма №3 предназначена для подключения нулевого провода сети.
    4. Клемма №4 предназначена для нулевого провода, ведущего к потребителям энергии.

Фазные проводники принято обозначать буквой L и цветами красным или коричневым, а нулевой рабочий обозначают буквой N и синим цветом. Помимо них в современных электропроводках еще есть проводник, обозначаемый PE и желто зеленым цветом. Это защитный нулевой провод, который не подключается ни к счетчику, ни к какому либо другому прибору. Он должен неразрывно доходить до каждой розетки к ее заземляющему контакту.

Разберёмся в тонкостях установки

Все работы по установке счетчиков должны вестись, во-первых, теми организациями, которые имеют на это полномочия, а во-вторых, квалифицированным персоналом, имеющим нужный допуск.

Подготовительные работы перед установкой

Вначале определяется место, где будет монтироваться электросчетчик. В многоквартирных домах в подъездах есть специальные силовые шкафы, где есть для счетчиков штатные места, а владельцам загородных домов или дачных участков следует позаботиться о приобретении специального бокса, специально предназначенного для установки электросчетчиков. Такие боксы имеют прозрачные дверцы или окошки, позволяющие без труда снимать показания, а также места для установки модульного электрооборудования.

Модульное электрооборудование – это широкий класс устройств, выполняющих защитную функцию, функцию коммутации, распределения электрической энергии, а также устройства контроля и учета. Модульные приборы устанавливают на специальную стандартную DIN-рейку шириной в 35 мм. Шириной одного модуля принята величина в 17,5 мм, расстояние между рейками по вертикали – не менее 125 мм. Производители современных электрощитов указывают их емкость именно в количестве модулей.

Современные однофазные электросчетчики также являются модульным оборудованием, имеющим ширину от 4 и выше стандартных DIN-модулей. Если в выбранном электрощите нет DIN-рейки, то ее можно смонтировать или закрепить счетчик за другие монтажные отверстия. В боксах, имеющих прозрачные окошки, счетчик монтируется так, чтобы можно было удобно считывать с него показания.

Монтаж модульного оборудования

Перед электросчетчиком обычно ставится вводной автомат, который, во-первых, позволяет производить любые работы со счетчиком при отключенной энергии, а во-вторых, защищает от токов короткого замыкания и длительных перегрузок. Номинал автомата выбирается в соответствии с планируемой нагрузкой. В однофазных сетях применяются двухполюсные автоматы, размыкающие и фазный, и нулевой проводник.

Кроме вводного автомата монтируют и другие устройства для распределения электроэнергии, защиты людей и оборудования. Это устройства защитного отключения, автоматические выключатели и при необходимости — клеммники, которые будут распределять фазу, ноль и защитный ноль по группам потребителей.

После монтажа на DIN-рейку производится коммутация всего оборудования при помощи провода соответствующего нагрузке диаметра. Лучше всего это делать специальным медным одножильным проводом марки ПВ-1.

При затяжке клемм электросчетчика и другого оборудования следует обеспечить нормальный контакт. Это достигается применением одножильного монтажного провода, а в случае с многожильным, его концы либо залуживаются, либо на них одевается, а затем обжимается специальный наконечник.

Алюминиевые провода имеют свойство «плыть» в контактах клемм, поэтому после установки счетчика ориентировочно через полгода следует произвести подтяжку клеммных винтов. Усилие затяжки должно быть не таким сильным, чтобы сорвать резьбу, но и достаточно плотным.

Подключение питающей сети

После коммутации всех соединений в электрощитке, еще раз проверяется правильность монтажа и затяжка винтов клемм. Далее, при выключенном вводном автомате, всех автоматов защиты и УЗО производится подключение к питающей сети. Для этого цельными кусками провода соответствующего нагрузке диаметра со специальных клеммников, которые есть в подъездных щитах, делается подключение вводного автомата к питающей сети. Фаза должна подаваться на клемму №1 электросчетчика, а ноль на клемму №3.

При подключении от воздушной линии используется специальный самонесущий провод СИП, у которого по центральной алюминиевой жиле передается фаза, о ноль передается по стальной оплетке в виде экрана. Подключение делается только цельными отрезками проводов без всяких соединений.

После проверки всех соединений можно подавать электроэнергию потребителям и проверить правильную работу счетчика.

Заключительный этап работ: опломбировка

Опломбировка – это обязательная процедура, которая производится представителем электроснабжающей организации. Только после этого договорные отношения о поставке электроэнергию могут вступить в законную силу.

Если счетчик смонтирован в подъездном щите, то пломбируется только клеммная крышка, а если в специальном боксе на улице, то может пломбироваться и весь бокс. При этом для потребителя есть возможность считывать показания счетчика и через специальную дверцу есть доступ к модульному коммутационному и защитному оборудованию.

Любая попытка несанкционированного доступа к клеммам электросчетчика автоматически считается нарушением и может повлечь за собой немалые штрафы. В современных электронных счетчиках даже есть функция электронной пломбы, когда все случаи вскрытия клеммной крышки регистрируются и заносятся в память устройства.

Итоги

  • Современные электросчетчики – это сложные устройства, установка и обслуживание которых должно вестись только квалифицированными специалистами, имеющими допуск.
  • При возможности многотарифного учета лучше воспользоваться этой услугой, экономящей немалые средства, но тогда придется приобретать счетчики с возможностью такого учета.
  • Несанкционированный доступ к клеммам электросчетчика запрещен, все операции должны производиться только сотрудниками электроснабжающих организаций.

Смотрим видео о монтаже и схеме подключения однофазного счетчика


elektrik24.net

Принцип работы электросчетчика

Содержание:
  1. Какие виды электросчетчиков бывают
  2. Принцип работы индукционного счетчика
  3. Принцип работы электронного счетчика электроэнергии

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.

electric-220.ru

Схема электрическая счетчика

Электрический счетчик, точнее - счетчик расхода электрической энергии является специальным прибором, предназначенным для учета потребляемой нагрузкой электрической энергии. По своей технической идее он представляет из себя комбинацию измерителя потребляемой электрической энергии с отображающим показания счетным механизмом. Различают электрические счетчики для измерения энергии постоянного или переменного тока. Счетчики электроэнергии переменного тока бывают однофазными и трехфазными. По принципу действия электрические счетчики могут быть индукционными и электронными.

Краткая история создания электрического счетчика

В 1885 году итальянцем Галилео Феррарисом (1847-1897) было сделано интересное наблюдение вращения сплошного ротора в виде металлического диска или цилиндра под воздействием двух не совпадающих по фазе полей переменного тока. Это открытие послужило отправной идеей для создания индукционного двигателя и одновременно открыло возможность разработки индукционного счетчика.

Первый счетчик такого типа был создан в 1889 году венгром Отто Титуцем Блати, который работал на заводе "Ганц" (Ganz) в Будапеште, Венгрия. Им был запатентована идея электрического счётчика для переменных токов (патент, выданный в Германии, № 52.793, патент, полученный в США, № 423.210).

В таком устройстве Блати смог получить внутреннее смещение фаз практически на 90°, что позволило счетчику отображать ватт-часы достаточно точно. В электросчетчике этой модели уже применялся тормозной постоянный магнит, обеспечивавший широкий диапазон измерений количества потребляемой энергии, а также был использован регистр циклометрического типа.

Дальнейшие годы ознаменовались многими усовершенствованиями, проявившимися в уменьшении веса и размеров прибора, расширении диапазона допустимых нагрузок, компенсации изменения величины коэффициента нагрузки, значений напряжения и температуры. Было существенно снижено трение в опорах вращающегося ротора счетчика с помощью замены шарикоподшипниками подпятников, позже применили двойные камни и магнитные подшипники. Значительно увеличился срок стабильной эксплуатации счетчика за счет повышения технических характеристик тормозной электромагнитной системы и неприменения масла в опорах ротора и счетном механизме. Значительно позже для промышленных потребителей был создан трехфазный индукционный счетчик, в котором применили комбинацию из двух или трех систем измерения, установленных на одном, двух или даже трех отдельных дисках.

Схема для подключения счетчика индукционного типа

Схема электрическая принципиальная счетчика индукционного типа в общем случае предельно проста и представляет собой две обмотки (тока и напряжения) и клеммную колодку, на которую выведены их контакты. Условная схема, по которой подключается однофазный электрический счетчик, в стандартном электрощите многоквартирных домов имеет следующий вид:

Здесь фазу "А" обозначает линия желтого цвета, фазу "В" - зеленого, фазу "С" – красного, нулевой провод "N" – линии синего цвета, проводник для заземления "PЕ" - линия желто-зеленого цвета. Пакетный выключатель в настоящее время часто заменяют более современным двухполюсным автоматом с защитой от перегрузки. Следует отметить, что между схемой подключения счетчика индукционного типа и аналогичной схемой подключения электронного счетчика принципиальных различий нет.

Условная схема для подключения электрического счетчика в трехфазной четырехпроводной сети напряжением 380 вольт имеет вид:

Здесь цветовые обозначения аналогичны предыдущей схеме подключения счетчика для однофазной сети.

Важно соблюдать прямой порядок чередования фаз трехфазной сети на колодке контактов счетчика. Определить его можно с помощью фазоуказателя или прибора ВАФ. В прямом порядке чередование фаз напряжений производится так: АВС, ВСА, САВ (если идти по часовой стрелке). В обратном порядке чередование фаз напряжений производится так: АСВ, СВА, ВАС. При этом создается дополнительная погрешность и возникает самоход ротора индукционного счетчика для активной энергии. В электрическом счетчике реактивной энергии обратный порядок чередования фаз нагрузки и напряжений приводит к вращению ротора в обратном направлении.

Схема электрических соединений однофазного индукционного электрического счетчика

На схеме линии красного цвета обозначают фазный провод и токовую катушку, а синего цвет - нулевой провод и катушку напряжения.

Схема электрических соединений трехфазного счетчика индукционного типа при прямом включении в четырехпроводной сети напряжения 380 вольт:

Здесь: фазу "А" обозначает желтый цвет, фазу "В" - зеленый, фазу "С" - красный, нулевой провод "N" - синим цвет; L1, L2, L3 – обозначают токовые катушки; L4, L5, L6 - обозначают катушки напряжения; 2, 5, 8 – контакты напряжения; 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 11 – контакты для подключения внешней электропроводки к трехфазному счетчику.

Принцип действия и устройство индукционного электросчетчика

Токовая обмотка, включенная последовательно с потребителем электроэнергии, имеет малое число витков, которые намотаны толстым проводом, соответствующим номинальному току данного счетчика. Это обеспечивает минимум ее сопротивления и внесения погрешности измерения тока.

Обмотка напряжения, включенная параллельно нагрузке, имеет большое количество витков (8000 - 12000), которые намотаны тонким проводом, что уменьшает потребляемый ток холостого хода счетчика. Когда к ней подключено переменное напряжение, а в токовой обмотке течет ток нагрузки, через алюминиевый диск, являющийся ротором, замыкаются электромагнитные поля, наводящие в нем так называемые вихревые токи. Эти токи взаимодействуют с электромагнитным полем и создают вращающий момент, приводящий в движение подвижный алюминиевый диск.

Постоянный магнит, создающий магнитный поток через диск счетчика, создает эффект тормозного (противодействующего) момента.

Неизменность скорости вращения диска достигается при балансе вращающего и тормозного усилий.

Количество оборотов ротора за час будет пропорциональным израсходованной энергии, что эквивалентно тому, что значение установившейся равномерной скорости вращения диска является пропорциональным потребляемой мощности, если вращающий момент, воздействующий на диск, адекватен мощности потребителя, к которому подключен счетчик.

Трение в кинематических парах механизма индукционного счетчика создает появление погрешностей в измерительных показаниях. Особенно значительно влияние трения на малых (до 5-10% от номинального значения) нагрузках для индукционного счетчика, когда величина отрицательной погрешности может составлять 12 - 15%. Для сокращения влияния сил трения в индукционном счетчике используют специальное устройство, которое называется компенсатор трения.

Существенный параметр счетчика электрической энергии переменного тока - порог чувствительности прибора, который подразумевает значение минимальной мощности, выраженной в процентах от номинального значения, при котором ротор счетчика начинает устойчиво вращаться. Другими словами, порог чувствительности – это минимальный расход электроэнергии, который счетчик в состоянии зафиксировать.

В соответствии с ГОСТом, значение порога чувствительности для индукционных счетчиков различных классов точности, должно составлять не больше 0,5 - 1,5%. Уровень чувствительности задается значением компенсирующего момента и момента торможения, который создается специальным противосамоходным устройством.

Принцип работы электронного счетчика

Индукционные счетчики расхода электрической энергии при всей их простоте и невысокой стоимости обладают рядом недостатков, в основе которых находится использование механических подвижных элементов, имеющих недостаточную стабильность параметров при долгосрочной эксплуатации прибора. Электронный счетчик электроэнергии лишен этих недостатков, имеет низкий порог чувствительности, более высокую точность измерения потребляемой энергии.

Правда, для построения электронного счётчика требуется применение узкоспециализированных интегральных микросхем (ИС), которые могут выполнять перемножение сигналов тока и напряжения, формировать полученную величину в виде, удобном для обработки микроконтроллером. Например, микросхемы, преобразующие активную мощность — в значение частоты следования импульсов. Общее число полученных импульсов, интегрируемых микроконтроллером, является прямо пропорциональным потребляемой электроэнергии.

Блок-схема электронного счетчика

Не менее важным для полноценной эксплуатации электронного счетчика является наличие всевозможных сервисных функций, таких как удаленный доступ к счётчику для дистанционного контроля показаний, определение дневного и ночного потребления энергии и многие другие. Применение цифрового дисплея позволяет пользователю программно задавать различные форматы вывода сведений, например, отображать на дисплее информацию о количестве потреблённой энергии за определенный интервал, задавать различные тарифы и тому подобное.

Для выполнения отдельных нестандартных функций, например, согласования уровней сигналов, потребуется применение дополнительных ИС. В настоящее время начат выпуск специализированных микросхем — преобразователей мощности в пропорциональную частоту — и специализированные микроконтроллерные устройства, имеющие подобный преобразователь на одном кристалле. Но, чаще всего, они слишком дорогостоящи для применения в коммунально-бытовых устройствах индукционных счётчиков. Поэтому многими мировыми производителями микроконтроллеров разрабатываются специализированные недорогие микросхемы, специально предназначенные для подобного применения.

Какой вид имеет схема электрическая принципиальная счетчика по простейшему цифровому варианту на наиболее недорогом (менее доллара) 8-разрядном микроконтроллере компании Motorola? В рассматриваемом решении осуществлены все минимально обязательные функции устройства. Оно основано на применении недорогой ИС, преобразующей мощность в частоту импульсов типа КР1095ПП1 и 8-разрядного микроконтроллерного устройства MC68HC05KJ1. При такой архитектуре счетчика микроконтроллеру необходимо суммировать получаемое число импульсов, отображать информацию на дисплее и осуществлять защиту устройства в различных нештатных режимах. Описываемый счётчик в действительности является цифровым функциональным аналогом имеющихся механических счётчиков, приспособленным для дальнейшего усовершенствования.

Схема электрическая принципиальная простейшего цифрового счетчика электроэнергии

Сигналы, эквивалентные значениям напряжения и тока в сети, получаются от датчиков и подаются на вход преобразователя. Микросхема осуществляет перемножение входных сигналов, формируя мгновенное значение потребляемой мощности. Это значение поступает на микроконтроллер, преобразуется в ватт-часы. По мере накопления данных изменяются показания счётчика на ЖКИ. Наличие частых сбоев напряжения электропитания устройства приводит к необходимости применения EEPROM для обеспечения сохранности показаний счётчика. Поскольку сбои напряжения питания являются наиболее распространенной нештатной ситуацией, подобная защита требуется в любом электронном счётчике.

Схема электрическая принципиальная счетчика (цифровой вычислитель) приведена ниже. Через разъём X1 присоединяется напряжение сети 220 В и электропотребитель. Датчики напряжения и тока формируют сигналы, поступающие на микросхему КР1095ПП1 преобразователя, имеющего оптронную развязку частотного выхода. Ядром счётчика является микроконтроллер MC68HC05KJ1 производства компании Motorola, производимый в 16-выводном корпусе (корпус DIP или SOIC) и оснащенный 1,2 Кбайтом ПЗУ и 64 байтом ОЗУ. Для сохранения накопленного количества потребленной энергии во время сбоев по питанию применяется EEPROM с малым объёмом памяти 24С00 (16 байт) от компании Microchip. Дисплеем служит 7-сегментный 8-разрядный ЖКИ, который управляется любым недорогостоящим микроконтроллером, обменивающимся с центральным микроконтроллером данными по протоколам SPI или I2C и подключенный через разъём Х2.

Заложенный алгоритм работы счетчика потребовал менее 1 Кбайт памяти и меньше половины из всех портов ввода/вывода на микроконтроллере MC68HC05KJ1. Его технических возможностей достаточно для того, чтобы дополнить счетчик некоторыми сервисными функциями, например, возможностью объединения счётчиков в локальную сеть через интерфейс RS-485. Эта возможность позволяет получать данные о потребленной энергии в сервисный центр и дистанционно отключать электричество, если потребителем не внесена оплата. Сетью, содержащей такие счётчики можно оснастить жилой многоквартирный дом. Все показания счетчиков по сети будут дистанционно поступать в диспетчерский пункт.

Практический интерес представляет применение семейства 8-разрядных микроконтроллеров с кристаллом, содержащим встроенную FLASH-память. Это позволяет его программировать прямо на собранной плате. Это также обеспечивает защищённость от взлома программного кода и удобство обновления ПО без выполнения монтажных работ.

Цифровой вычислитель для электронного счетчика электроэнергии

Более интересным представляется вариант электронного счётчика электроэнергии без применения внешней EEPROM и дорогостоящего внешнего энергонезависимого ОЗУ. В этом случае можно при возникновении аварийной ситуации фиксировать показания и другую служебную информацию во внутренней FLASH-памяти микроконтроллера. Это дополнительно обеспечивает требуемую конфиденциальность данных, что нельзя обеспечить, если применяется внешний кристалл, не защищённый от несанкционированного доступа посторонних лиц. Такой электронный счётчик электроэнергии с любым уровнем сложности и функциональности можно создать с применением микроконтроллера компании Motorola из семейства HC08 с FLASH-памятью, встроенной в основной кристалл.

Осуществление перехода на цифровые дистанционные автоматические средства учёта и контроля расхода электроэнергии является вопросом времени. Технические и потребительские достоинства таких систем являются очевидными. Стоимость их будет неизменно уменьшаться. И даже в случае применения простейшего микроконтроллера такой электронный счётчик электроэнергии обладает очевидными преимуществами: высокая надёжность вследствие полного отсутствия подвижных деталей; миниатюрность; возможность выпуска счетчика в корпусе с учётом особенностей интерьера в современных жилых домах; увеличение интервала поверок в несколько раз; высокая ремонтопригодность и предельная простота в обслуживании и эксплуатации. Даже небольшие дополнительные аппаратные и программные затраты в простейшем цифровом счётчике могут дополнить его рядом сервисных функций, принципиально отсутствующих у всех механических электросчетчиков, например, применение многотарифного начисления оплаты за потребляемую энергию, возможность реализации автоматизированного учёта и управления потреблением электроэнергии.

Смотрите также схемы:

Регулятор освещения Электронный термометр Электрическая печи Стабилизатор напряжения Схема электрическая телевизора

elektronika-muk.ru

Схема электронного счетчика электроэнергии - Всё о электрике в доме

Принцип работы электросчетчика

  1. Какие виды электросчетчиков бывают
  2. Принцип работы индукционного счетчика
  3. Принцип работы электрон ного счетчика электроэнергии

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. Электрон ные 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 электрон ная 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 электрон ного счетчика электроэнергии

До недавних пор все измерения потребленной электроэнергии осуществлялись с помощью индукционных счетчиков. Постепенно, с развитием микро электрон ики, произошел существенный сдвиг в деле совершенствования приборов учета и контроля потребляемой электроэнергии. Были созданы современные цифровые электрон ные системы управления с применением новейших микроконтроллеров. Это позволило многократно повысить точность измерений, а отсутствие механики значительно повысило надежность счетчика.

Для электрон ных 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 электрон ный 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 электрон ном варианте, позволяет изменять тарифы в соответствии с заранее установленным расписанием. Через специальный разъем можно подключиться к прибору и выяснить объем электроэнергии, оплаченной потребителем.

Принцип работы электронного счетчика

Для расчёта электрической энергии, потребляемой за определённый период времени, необходимо интегрировать во времени мгновенные значения активной мощности. Для синусоидального сигнала мощность равна произведению напряжения на ток в сети в данный момент времени. На этом принципе работает любой счётчик электрической энергии. На рис. 1 показана блок-схема электромеханического счётчика.

Рис. 1. Блок-схема электромеханического счетчика электрической энергии

Реализация цифрового счётчика электрической энергии (рис. 2) требует специализированных ИС, способных производить перемножение сигналов и предоставлять полученную величину в удобной для микроконтроллера форме. Например, преобразователь активной мощности — в частоту следования импульсов. Общее количество пришедших импульсов, подсчитываемое микроконтроллером, прямо пропорционально потребляемой электроэнергии.

Рис. 2. Блок-схема цифрового счетчика электрической энергии

Не менее важную роль играют всевозможные сервисные функции, такие как дистанционный доступ к счётчику, к информации о накопленной энергии и многие другие. Наличие цифрового дисплея, управляемого от микроконтроллера, позволяет программно устанавливать различные режимы вывода информации, например, выводить на дисплей информацию о потреблённой энергии за каждый месяц, по различным тарифам и так далее.

Для выполнения некоторых нестандартных функций, например, согласования уровней, используются дополнительные ИС. Сейчас начали выпускать специализированные ИС — преобразователи мощности в частоту — и специализированные микроконтроллеры, содержащие подобные преобразователи на кристалле. Но, зачастую, они слишком дороги для использования в коммунально-бытовых индукционных счётчиках. Поэтому многие мировые производители микроконтроллеров разрабатывают специализированные микросхемы, предназначенные для такого применения.

Перейдём к анализу построения простейшего варианта цифрового счётчика на наиболее дешёвом (менее доллара) 8-разрядном микроконтроллере Motorola. В представленном решении реализованы все минимально необходимые функции. Оно базируется на использовании недорогой ИС преобразователя мощности в частоту импульсов КР1095ПП1 и 8-разрядного микроконтроллера MC68HC05KJ1 (рис. 3). При такой структуре микроконтроллеру требуется суммировать число импульсов, выводить информацию на дисплей и осуществлять её защиту в различных аварийных режимах. Рассматриваемый счётчик фактически представляет собой цифровой функциональный аналог существующих механических счётчиков, приспособленный к дальнейшему усовершенствованию.

Рис. 3. Основные узлы простейшего цифрового счетчика электроэнергии

Сигналы, пропорциональные напряжению и току в сети, снимаются с датчиков и поступают на вход преобразователя. ИС преобразователя перемножает входные сигналы, получая мгновенную потребляемую мощность. Этот сигнал поступает на вход микроконтроллера, преобразующего его в Вт·ч и, по мере накопления сигналов, изменяющего показания счётчика. Частые сбои напряжения питания приводят к необходимости использования EEPROM для сохранения показаний счётчика. Поскольку сбои по питанию являются наиболее характерной аварийной ситуацией, такая защита необходима в любом цифровом счётчике.

Алгоритм работы программы (рис. 4) для простейшего варианта такого счётчика довольно прост. При включении питания микроконтроллер конфигурируется в соответствии с программой, считывает из EEPROM последнее сохранённое значение и выводит его на дисплей. Затем контроллер переходит в режим подсчёта импульсов, поступающих от ИС преобразователя, и, по мере накопления каждого Вт·ч, увеличивает показания счётчика.

Рис. 4. Алгоритм работы программы

При записи в EEPROM значение накопленной энергии может быть утеряно в момент отключения напряжения. По этим причинам значение накопленной энергии записывается в EEPROM циклически друг за другом через определённое число изменений показаний счётчика, заданное программно, в зависимости от требуемой точности. Это позволяет избежать потери данных о накопленной энергии. При появлении напряжения микроконтроллер анализирует все значения в EEPROM и выбирает последнее. Для минимальных потерь достаточно записывать значения с шагом 100 Вт·ч. Эту величину можно менять в программе.

Схема цифрового вычислителя показана на рис. 5. К разъёму X1 подключается напряжение питания 220 В и нагрузка. С датчиков тока и напряжения сигналы поступают на микросхему преобразователя КР1095ПП1 с оптронной развязкой частотного выхода. Основу счётчика составляет микроконтроллер MC68HC05KJ1 фирмы Motorola, выпускаемый в 16-выводном корпусе (DIP или SOIC) и имеющий 1,2 Кбайт ПЗУ и 64 байт ОЗУ. Для хранения накопленного количества энергии при сбоях по питанию используется EEPROM малого объёма 24С00 (16 байт) фирмы Microchip. В качестве дисплея используется 8-разрядный 7-сегментный ЖКИ, управляемый любым недорогим контроллером, обменивающийся с центральным микроконтроллером по протоколу SPI или I2C и подключаемый к разъёму Х2.

Реализация алгоритма потребовала менее 1 Кбайт памяти и менее половины портов ввода/вывода микроконтроллера MC68HC05KJ1. Его возможностей достаточно, чтобы добавить некоторые сервисные функции, например, объединение счётчиков в сеть по интерфейсу RS-485. Эта функция позволит получать информацию о накопленной энергии в сервисном центре и отключать электричество в случае отсутствия оплаты. Сетью из таких счётчиков можно оборудовать жилой многоэтажный дом. Все показания по сети будут поступать в диспетчерский центр.

Определённый интерес представляет собой семейство 8-разрядных микроконтроллеров с расположенной на кристалле FLASH-памятью. Поскольку его можно программировать непосредственно на собранной плате, обеспечивается защищённость программного кода и возможность обновления ПО без монтажных работ.

Рис. 5. Цифровой вычислитель для цифрового счетчика электроэнергии

Ещё более интересен вариант счётчика электроэнергии без внешней EEPROM и дорогостоящей внешней энергонезависимой ОЗУ. В нём можно при аварийных ситуациях фиксировать показания и служебную информацию во внутреннюю FLASH-память микроконтроллера. Это к тому же обеспечивает конфиденциальность информации, чего нельзя сделать при использовании внешнего кристалла, не защищённого от несанкционированного доступа. Такие счётчики электроэнергии любой сложности можно реализовать с помощью микроконтроллеров фирмы Motorola семейства HC08 с FLASH-памятью, расположенной на кристалле.

Переход на цифровые автоматические системы учёта и контроля электроэнергии — вопрос времени. Преимущества таких систем очевидны. Цена их будет постоянно падать. И даже на простейшем микроконтроллере такой цифровой счётчик электроэнергии имеет очевидные преимущества: надёжность за счёт полного отсутствия трущихся элементов; компактность; возможность изготовления корпуса с учётом интерьера современных жилых домов; увеличение периода поверок в несколько раз; ремонтопригодность и простота в обслуживании и эксплуатации. При небольших дополнительных аппаратных и программных затратах даже простейший цифровой счётчик может обладать рядом сервисных функций, отсутствующих у всех механических, например, реализация многотарифной оплаты за потребляемую энергию, возможность автоматизированного учёта и контроля потребляемой электроэнергии.

none Опубликована: 2006 г. 0 0

Основное назначение этого прибора сводится к постоянному измерению потребляемой мощности контролируемого участка электрической схемы и отображению ее величины в удобном для человека виде. Элементная база использует твердотельные электронные компоненты, работающие на полупроводниках или микропроцессорных конструкциях.

Такие приборы выпускают для работы с цепями тока:

1. постоянной величины;

2. синусоидальной гармонической формы.

Приборы учета электроэнергии постоянного тока работают только на промышленных предприятиях, эксплуатирующих мощное оборудование с большим потреблением постоянной мощности (электрифицированный железнодорожный транспорт, электромобили…). В бытовых целях они не используются, выпускаются ограниченными партиями. Поэтому в дальнейшем материале этой статьи их рассматривать не будем, хотя принцип их работы отличается от моделей, работающих на переменном токе, в основном конструкцией датчиков тока и напряжения.

Электронные счетчики мощности переменного тока изготавливаются для учета энергии электрических устройств:

1. с однофазной системой напряжения;

2. в трехфазных цепях.

Конструкция электронного счетчика

Вся элементная база располагается внутри корпуса, снабженного:

клеммной колодкой для подключения электрических проводов;

панелью ЖКИ дисплея;

органами управления работой и передачи информации от прибора;

печатной платой с твердотельными элементами;

Внешний вид и основные пользовательские настройки одной из многочисленных моделей подобных устройств, выпускаемых на предприятиях республики Беларусь, представлен на картинке.

Работоспособность такого электросчетчика подтверждается:

нанесенным клеймом поверителя, подтверждающим прохождение метрологической поверки прибора на испытательном стенде и оценке его характеристик в пределах заявленного производителем класса точности;

ненарушенной пломбой предприятия энергонадзора, ответственного за правильное подключение счетчика к электрической схеме.

Внутренний вид плат подобного прибора показан на картинке.

Здесь нет никаких движущихся и индукционных механизмов. А наличие трех встроенных трансформаторов тока, используемых в качестве датчиков с таким же количеством явно просматриваемых каналов на монтажной плате, свидетельствуют о трехфазной работе этого устройства.

Электротехнические процессы, учитываемые электронным счетчиком

Работа внутренних алгоритмов трехфазных или однофазных конструкций происходит по одним и тем же законам, за исключением того, что в 3-х фазном, более сложном устройстве, идет геометрическое суммирование величин каждого из трех составляющих каналов.

Поэтому принципы работы электронного счетчика будем преимущественно рассматривать на примере однофазной модели. Для этого вспомним основные законы электротехники, связанные с мощностью.

Ее полная величина определяется составляющими:

реактивной (суммы индуктивной и емкостной нагрузок).

Ток, протекающий по общей цепи однофазной сети, одинаков на всех участках, а падение напряжения на каждом ее элементе зависит от вида сопротивления и его величины. На активном сопротивлении оно совпадает с вектором проходящего тока по направлению, а на реактивном отклоняется в сторону. Причем на индуктивности оно опережает ток по углу, а на емкости — отстает.

Электронные счетчики способны учитывать и отображать полную мощность и ее активную и реактивную величину. Для этого производятся замеры векторов тока с напряжением, подведенных на его вход. По значению отклонения угла между этими входящими величинами определяется и рассчитывается характер нагрузки, предоставляется информация обо всех ее составляющих.

В различных конструкциях электронных счетчиков набор функций неодинаков и может значительно отличаться своим назначением. Этим они кардинально выделяются от своих индукционных аналогов, которые работают на основе взаимодействия электромагнитных полей и сил индукции, вызывающих вращение тонкого алюминиевого диска. Конструктивно они способны замерять только активную или реактивную мощность в однофазной либо трехфазной цепи, а значение полной — приходится вычислять отдельно вручную.

Принцип измерения мощности электронным счетчиком

Схема работы простого прибора учета с выходными преобразователями показана на рисунке.

В нем для замера мощности используются простые датчики:

тока на основе обычного шунта, через который пропускается фаза цепи;

напряжения, работающего по схеме широко известного делителя.

Сигнал, снимаемый таким датчиками, мал и его увеличивают с помощью электронных усилителей тока и напряжения, после которых происходит аналогово-цифровая обработка для дальнейшего преобразования сигналов и их перемножения с целью получения величины, пропорциональной значению потребляемой мощности.

Далее производится фильтрация оцифрованного сигнала и вывод на устройства:

Применяемые в этом схеме входные датчики электрических величин не обеспечивают измерения с высоким классом точности векторов тока и напряжения, а, соответственно, и расчет мощности. Эта функция лучше реализуется измерительными трансформаторами.

Схема работы однофазного электронного счетчика

В ней измерительный ТТ включен в разрыв фазного провода потребителя, а ТН подключен к фазе и нулю.

Сигналы с обоих трансформаторов не нуждаются в усилении и направляются по своим каналам на блок АЦП, осуществляющий преобразование их в цифровой код мощности и частоты. Дальнейшие преобразования выполняет микроконтроллер, осуществляющий управление:

ОЗУ — оперативным запоминающим устройством.

Через ОЗУ выходной сигнал может передаваться дальше в канал информации, например, с помощью оптического порта.

Функциональные возможности электронных счетчиков

Низкая погрешность измерения мощности, оцениваемая классом точности 0,5 S или 02 S разрешает эксплуатировать эти приборы в целях коммерческого учета использованной электроэнергии.

Конструкции, предназначенные для замеров в трехфазных схемах, могут работать в трех или четырехпроводных электрических цепях.

Электронный счетчик может непосредственно подключаться к действующему оборудованию или иметь конструкцию, позволяющую использовать промежуточные, например, высоковольтные измерительные трансформаторы. В последнем случае, как правило, осуществляется автоматический перерасчет измеряемых вторичных величин в первичные значения тока, напряжения и мощности, включая активную и реактивную составляющие.

Счетчик фиксирует направление полной мощности со всеми ее составляющими в прямом и обратном направлении, хранит эту информацию с привязкой ко времени. При этом пользователю можно снимать показания энергии по ее приращению за определенный период времени, например, текущие или выбранные из календаря сутки, месяц или год либо — накоплению на определенное назначенное время.

Фиксация значений активной и реактивной мощности за определенный период, например, 3 или 30 минут, как и быстрый вызов ее максимальных значений в течение месяца значительно облегчает анализ работы энергетического оборудования.

В любой момент можно просмотреть мгновенные показатели активного и реактивного потребления, действующего тока, напряжения, частоты в каждой фазе.

Наличие функции многотарифного учета энергии с использованием нескольких каналов передачи информации расширяет условия коммерческого применения. При этом создаются тарифы для определенного времени, например, каждого получаса выходного либо рабочего дня по сезонам или месяцам года.

Для удобства работы пользователя на дисплее выводится рабочее меню, между пунктами которого можно перемещаться, используя рядом расположенные органы управления.

Электронный счетчик электроэнергии позволяет не только считывать информацию непосредственно с дисплея, но и просматривать ее через удаленный компьютер, а также осуществлять ввод дополнительных данных или их программирование через оптический порт.

Установка пломб на счетчик производится в два этапа:

1. на первом уровне доступ внутрь корпуса прибора запрещается службой технического контроля завода после изготовления счетчика и прохождения им государственной поверки;

2. на втором уровне пломбирования блокируется доступ к клеммам и подключенным проводам представителем энергоснабжающей организации или энергонадзора.

Все события снятия и установки крышки оборудованы сигнализацией, срабатывание которой фиксируется в памяти журнала событий с привязкой ко времени и дате.

Система паролей предусматривает ограничение пользователей к доступу информации и может содержать до пяти ограничений.

Нулевой уровень полностью снимает ограничения и позволяет просматривать все данные местно или удаленно, синхронизировать время, корректировать показания.

Первый уровень пароля дополнительного доступа предоставляется работникам монтажной или эксплуатационной организации систем АСКУЭ для наладки оборудования и записи параметров, не оказывающих влияние на коммерческие характеристики.

Второй уровень пароля основного доступа назначается ответственным работником энергонадзора на счетчике, прошедшем наладку и полностью подготовленном к работе.

Третий уровень основного доступа дается работникам энергонадзора, осуществляющим снятие и установку крышки со счетчика для доступа к его клеммным зажимам или проведению удаленных операций через оптический порт.

Четвертый уровень предоставляет возможности установки аппаратных ключей на плату, удаление всех установленных пломб и возможность работы через оптический порт для усовершенствования конфигурации, замены калибровочных коэффициентов.

Приведенный перечень возможностей, которыми обладает электронный счетчик электроэнергии, является общим, обзорным. Он может выставляться индивидуально и отличаться даже на каждой модели одного производителя.

Электрик Инфо – электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.

Информация и обучающие материалы для начинающих электриков.

Кейсы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.

Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+

Перепечатка материалов сайта запрещена.

Источники: http://electric-220.ru/news/princip_raboty_ehlektroschetchika/2016-09-19-1064, http://cxem.net/house/1-148.php, http://electrik.info/device/970-kak-ustroen-i-rabotaet-elektronnyy-schetchik-elektroenergii.html

electricremont.ru

монтажа и схема подсоединение однофазного прибора

Начиная монтаж электропроводки в жилом доме или в квартире, необходимо понимать, что в любом случае не обойтись без установки прибора учета потребляемой энергии, то есть электросчетчика. Ведь схема учета электроэнергии подразумевает наличие этого устройства. По сути, он является «сердцем» всего энергообеспечения помещения. И многим кажется, что подобная работа под силу только лишь профессиональному электромонтеру. Данной статьей попробуем развеять этот миф и разобраться, насколько сложно в подключении подобное устройство.

Имеет смысл раскрыть небольшой секрет. Не все знают, что по закону разрешается установка и замена электросчетчика самим жильцом. Затем вы обращаетесь в организацию, обслуживающую электросети, и показываете правильность включения для проверки работоспособности счетчика, а также его опломбировки. При этом будут сэкономлены средства, которые пришлось бы заплатить за работу электромонтера по установке прибора учета электроэнергии. Но как правильно произвести подключение однофазного счетчика электроэнергии, необходимо разобраться пошагово. Ведь от этого зависит работа всей сети помещения или квартиры.

Итак, что же потребуется для подключения электросчетчика, каким образом производится подобное подключение и насколько сложным будет монтаж счетчика электроэнергии своими руками — будем разбираться.

Образец правильного монтажа силового шкафа со счётчиком

Виды счетчиков

Перед тем, как подключить однофазный счетчик, следует выбрать подходящий прибора учета электроэнергии. Это же касается и трехфазного электросчетчика. В квартирах используется именно однофазный счетчик электроэнергии, который работает с напряжением в 220 вольт. Если посмотреть на контактные клеммы подобных устройств, то можно увидеть, что схема включения однофазного счетчика их содержит 4 — это вход и выход фазного провода, и вход-выход нулевого.

В трехфазном счетчике подобных выводов 8 — 3 пары на «фазу» и  пара для нулевого. Дело в том, что трехфазные счетчики используются для напряжения в 380 вольт и подключаются при условии необходимости питания станков и тому подобного оборудования. Иногда (намного реже), для подключения мощных электроплит. Двухфазной системы подключения не существует.

Каждый из подобных видов приборов учета также может подразделяться на однотарифный и двухтарифный, у которых разнится лишь схема самого счетчика, но не порядок включения. Дело в том, что согласно действующему законодательству стоимость электроэнергии, затраченной в промежуток времени с 23 часов до 8 часов утра, значительно ниже «дневной» цены, а потому для тех, кто основной объем электричества тратит ночью, двух тарифный счетчик станет отличным решением в экономии на коммунальных услугах. Однотарифный прибор учета не имеет функции переключения по времени, а потому стоимость электроэнергии не меняется круглосуточно.

Двухтарифный счётчик «Меркурий 200»

Схема подключения однофазного счетчика ничем не отличается у однотарифного и двухтарифного приборов, как и схема подключения с тремя фазами, монтируются они совершенно одинаково.

Также данные приборы могут быть электронные и аналоговые.

Подготовка к монтажу

Перед тем, как выполнить подключение счетчика, если конечно электропроводка помещения монтируется с «нуля», необходимо в удобном для обслуживания месте, желательно рядом с силовым вводом, установить вводной шкаф или бокс, в котором и будут закреплены защитные автоматы и однофазный электросчетчик. Они могут быть как металлическими, так и пластиковыми. Важно знать, что по правилам электрические боксы крепятся не ниже 0,8, и не выше 1,7 метров от пола. Делается это для удобства обслуживания и снятия показаний, а также и для электробезопасности.

Внутри подобных шкафов, которые производятся в наше время, уже оборудованы дин-рейки, обеспечивающие крепеж включаемых в схему устройств и зануляющие шины, а потому современный монтаж значительно упрощен.

На дин-рейку устанавливается вводной автомат, обычно наиболее мощный, чем распределительные, которые будут отключать ту или иную линию питания квартиры, в зависимости от необходимости, а также непосредственно сам электросчетчик.

Главное правило при монтаже подобных силовых щитов — сначала производятся все подключения от квартиры или помещения, и только в последнюю очередь подается нагрузка.

Из инструмента, чтобы подключить счетчик электроэнергии, потребуется перфоратор и крепежная арматура для бокса, плоскогубцы, плоская и крестовая отвертки, нож для зачистки изоляции.

Монтаж

Схема подключения однофазного счётчика

Закрепив силовой шкаф на необходимом уровне, в него нужно завести проводку из квартиры или помещения (провода должны заходить сверху). Обычно это делается либо скрытым способом, либо открытым. Во втором случае необходимо применение гофрированной пластиковой или металлической брони.

Распределительные автоматы соединяются между собой сверху небольшими отрезками провода. От вводного автомата (обычно это двухполюсное устройство), один фазный провод подсоединен на 1-й контакт электросчетчика, а вторую клемму перемычка соединяет с распределительным автоматом (как подключить автомат, равно и как подключить счетчик, видно из прилагаемых схем). Учитывая, что все распределительные автоматические выключатели соединены между собой, питание на них будет одинаковым. Снизу к ним присоединяются провода, идущие внутрь квартиры или помещения.

Схема включения однофазного счетчика в частном доме или квартире, не сложна, если, конечно, ее полностью понять.

Нулевой провод от вводного автомата идет либо напрямую на второй контакт электросчетчика, либо на него же, но через устройство защитного отключения (УЗО). Необходимо помнить, что если при подключении УЗО ноль соединен с заземлением, то устройство защитного отключения будет «выбивать», и нормально оно работать не будет.

Перемычка с третьего контакта прибора учета электроэнергии подключается к нулевой шине, с которой и соединяются все нулевые провода, идущие от квартиры или помещения.

Вот, собственно, и все подключение прибора учета электроэнергии в общих чертах. После этого остается лишь подать фазу на вводной автомат. Вообще, подключение электросчетчика, схема которого известна, особого труда не составит.

СВ подобной работе есть небольшой нюанс — провода от вводного автомата до счетчика однофазного или трехфазного и от прибора учета до распределительных автоматических выключателей должны иметь большее сечение, чем идущие из квартиры или помещения, и не меньшее, чем приходящий силовой кабель.

Полная схема монтажа однофазного прибора с автоматами

Особенности некоторых моделей электросчетчиков

Согласно вышеизложенной информации, контактные клеммы, обеспечивающие подключение однофазного электросчетчика, расположены следующим образом:

  1. ввод фазного провода;
  2. отходящий фазный провод;
  3. ввод нулевого провода;
  4. отходящий нулевой провод.

Но для некоторых устройств схема подключения электросчетчика немного другая. В них «фазная» пара расположена на двух вторых контактах, а «нулевая» на первых (это касается, в основном, приборов старого образца). Узнать схему подключения того или иного электросчетчика достаточно просто. Перед подключением ведь все равно придется снять защитную крышку контактов, а именно на внутренней ее стороне и показано расположение подключаемых проводов. Электросчетчик, схема подключения которого является обратной, никак отдельно не маркируется, а потому узнать об этом можно только из информации на внутренней стороне крышки контактов. Некоторые могут спросить, а что будет, если я подключу счетчик неправильно?

На современных устройствах имеется светодиод, который, при условии, что подключение однофазного счетчика электроэнергии правильное, без нагрузки будет ровно светиться, а при включении потребителей начнет моргать с определенным интервалом. Если светодиод не горит, это значит, что перепутаны местами пары фазы и нуля. Если же он светится, но при нагрузке не моргает — это говорит об обратном подключении фазной или нулевой пары, то есть о подключении входа на выход. В любом случае неправильное подключение электрического счетчика недопустимо. Последствия неправильного подключения 1 провода к счетчику может привести и к полному его выходу из строя по причине короткого замыкания. А что будет, если оно произойдет, объяснять, наверное, не нужно.

Об удобстве монтажа и обслуживания

Для упрощения монтажа и последующего обслуживания электрического бокса в целом и прибора учета в частности следует использовать проводку с разными цветами. Необходимо помнить, что при однотонной расцветке жил общепринятым считается: нулевой провод синего цвета и фазный — коричневого. При двухцветных — красно-белый — фаза, а сине-белый — ноль. Желто-зеленый провод всегда является заземлением. Но это основные цвета. Вообще, расцветка фазного провода может быть любой, кроме синего и желто-зеленого.

Соблюдение цветов жил кабеля необходимо и для обслуживающих компаний. Ведь профессиональный электромонтер при работе также будет обращать на это внимание, и руководствоваться в первую очередь визуально. А потому пренебрегать этим правилом не стоит.

Подключение трехфазного счетчика

Схема монтажа трёхфазного счётчика с автоматами

Поняв подключение однофазного счетчика, можно переходить к трехфазному. Несмотря на то, что контактных клемм в них больше в два раза, суть того, как правильно подключить электросчетчик к сети 380 вольт, от этого не меняется. Единственная разница в схеме для подобных приборов учета электроэнергии — это наличие трех пар фазных подключений. Последние же два контакта идут также на вход и выход нулевого провода.

Единственное, что может быть немного сложнее в подключении трехфазных электросчетчиков — это если прибор учета является устройством вторичного включения. При этом питание на электросчетчик подается от трансформаторов, которые установлены на вводных силовых шинах. В остальном же монтаж подобных приборов учета не отличается от подключения устройства прямого включения, которые в настоящее время наиболее распространены.

Важно, чтобы при производстве электромонтажа разводки электрического шкафа или бокса всегда была возможность отключения вводного напряжения, так как независимо от номинала, будет это 220 вольт или 380, оно опасно для жизни, а потому любая работа в этом направлении должна производиться при отключенном питании.

Протяжка контактов

Наверняка, если человек производил монтаж электропроводки в квартире самостоятельно, он уже знает, что контакты соединений должны быть достаточно плотными для предотвращения нагрева и выхода из строя проводов. Но напомнить об этом не помешает. Тем более что электросчетчика и автоматов силового шкафа это правило касается в первую очередь.

Контактные клеммы прибора учета электроэнергии имеют по два крепежных винта. Сначала провод фиксируется в гнезде верхним винтом, после протягивается нижний. Важно запомнить, что после того, как силовой шкаф отработает под нагрузкой одну–две недели, необходимо повторно проверить затяжку фиксирующих винтов электросчетчика и автоматов. Особенное внимание стоит обратить на нулевую шину и ее контакты, так как при недостаточной затяжке «гореть» начинает именно «ноль».

Некоторые советы и меры безопасности

Подводя итог всему изложенному, имеет смысл обобщить основные меры безопасности при монтаже силовых шкафов и подключении электросчетчиков:

  • Все работы производятся при снятом напряжении;
  • Разводку следует начинать от квартиры или помещения, а питающий ввод подключать в последнюю очередь;
Схема монтажа автоматики силового щита
  • Соблюдать расцветку кабелей при монтаже;
  • Производить подключение только одножильными проводами;
  • Соблюдать схему подключения прибора учета электроэнергии, которая имеется на внутренней стороне защитной крышки;
  • Проверять и контролировать плотность затяжки контактных винтов;
  • Производить работы только проверенным и специальным инструментом;
  • Сечение провода в промежутке от вводного автомата до распределительных должно быть большим, нежели диаметр проводки на квартиру и внутри нее.
  • Точно и аккуратно соблюдать все правила монтажа и электробезопасности.

Если четко усвоить, как подключить однофазный или трехфазный электросчетчик, никаких особых трудностей при его монтаже не возникнет, а потому вполне возможно выполнить подключение электросчетчика своими руками. А при соблюдении всех перечисленных мер, электропроводка еще долгое время будет нести свет в квартиру, а ее обслуживание не доставит каких либо проблем.

Похожие статьи:

domelectrik.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *