Сравнение индукционных счетчиков с электронными

Индукционные счетчики электрической энергии

В качестве расчетных приборов учета активной энергии используются однофазные и (или) трехфазные счетчики двух типов: индукционные и статические счетчики ватт-часов (электронные).

В настоящее время достаточно большое число установленных расчетных счетчиков активной и реактивной энергии — индукционные. Манипулируя расчетными параметрами таких счетчиков, схемами их подключения к сетям и различными способами подсчета потребляемой электроэнергии, можно осуществлять хищения электроэнергии в различных (и даже регулируемых) объемах.

Индукционным называется счетчик, в котором магнитное поле неподвижных токопроводящих катушек влияет на подвижный элемент из проводящего материала. Подвижный элемент представляет собой диск, по которому протекают токи, индуцированные магнитным полем катушек.

Принцип действия индукционного счетчика электрической энергии основан на принципе действия двухобмоточного асинхронного ЭД. Ротором является алюминиевый диск, который свободно вращается в двух магнитных зазорах катушек тока и напряжения. В одной катушке намагничивающая сила создается током нагрузки потребителя, во второй катушке намагничивающая сила пропорциональна величине напряжения питающей сети. Катушки напряжения и тока смещены в пространстве на 90 о и создают вращающееся магнитное поле, которое приводит во вращение алюминиевый диск. Движение диска передается на счетное устройство через передающую шестерню. Количество оборотов диска пропорционально количеству электрической энергии, протекающей в нагрузке.

Параллельная цепь индукционного счетчика электрической энергии состоит из П-образного сердечника и Т-образной перемычки, на которую одета катушка напряжения. Соединение катушки напряжения с сетью происходит через шунтовую перемычку.

Последовательная цепь (токовая катушка) состоит из П-образного сердечника и катушки. Соединена непосредственно с током нагрузки.

Наиболее точные показания счетчика наблюдаются в диапазоне 20-80% I_ном. Номинальный ток не превышает, как правило, 5А.

Трехфазные счетчики отличаются количеством токовых обмоток и обмоток напряжения.

Бытовой однофазный счетчик U=220В, I_ном=5А при нагрузках до 25Вт обладает зоной нечувствительности.

В однофазных сетях реактивная электрическая энергия не измеряется.

После изготовления счетчики проходят двойной метрологический контроль: органами технического контроля предприятия-изготовителя и органами технического контроля Госстандарта. После проверки счетчик опломбируется:

— на нижний винт ставится пломба технического контроля предприятия-изготовителя;

— на верхний винт устанавливается пломба органа Госстандарта.

В трехпроводных сетях с изолированной нейтралью трансформатора применяются трехпроводные двухэлементные счетчики типов САЗ(непосредственного включения или трансформаторные трехпроводные) и САЗУ (трансформаторные универсальные трехпроводные).

В четырехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью трансформатора применяются четырехпроводные трехэлементные счетчики типов СА4 (непосредственного включения или трансформаторные четырехпроводные) и СА4У (трансформаторные универсальные четырехпроводные). В последние годы наблюдается тенденция перехода с индукционных счетчиков на статические счетчики ватт-часов (электронные).

В соответствии с ГОСТ индукционные счетчики должны давать показания расхода энергии в киловатт-часах (киловар-часах) непосредственно или при умножении показания счетного механизма на 10 n где п — целое число.

Счетчики электрической энергии характеризуются тремя основными расчетными параметрами: постоянной счетчика С, коэффициентом счетчика К ипередаточным числом счетчика А.

Постоянной счетчика С называется количество единиц электроэнергии (число ватт-секунд, ватт-часов или киловатт-часов), приходящихся на один оборот диска прибора. Постоянной статического (электронного) счетчика называется значение, выражающее соотношение между энергией, учитываемой счетчиком, и числом импульсов на испытательном стенде. Постоянная электронного счетчика выражается либо в импульсах на киловатт-час (имп/кВт-ч), либо в ватт-часах на импульс (Вт·ч/имп).

Коэффициентом счетчика К называется число, на которое нужно умножить показания счетчика для получения фактического расхода электроэнергии (кВт·ч).

Передаточным числам счетчика А называется число оборотов диска, соответствующее 1 кВт-ч. Передаточное число, как правило, указывается на табличке счетчика, например: 1 кВт-ч = 1500 оборотов диска.

Постоянная С индукционного счетчика и его передаточное число А взаимосвязаны:

Счетчики для однофазных сетей, или однофазные счетчики применяются в основном на вводах в индивидуальные дома или в квартиры в многоквартирных домах. Схема счетчика показана на рис. 1.

Рис.1. Схема включения однофазного счетчика.

Измерительная система счетчика содержит токовую обмотку 1 и обмотку напряжения 2. По токовой обмотке проходит потребляемый ток, а обмотка напряжения подключается на напряжение между проводами сети. На счетчике имеются зажимы для присоединения проводов, идущих от сети питания, и проводов в сеть потребителя. Обычно фазный провод присоединяется к зажиму 1, тогда нулевой должен присоединяться только к зажиму 3 (или 4), а не 2, потому что в последнем случае токовая обмотка окажется под напряжением, на которое она не рассчитана, и выйдет из строя. Тогда получается назначение зажимов: вход — 1 и 3, выход — 2 и 4. На счетчике под стеклом на панели имеется прорезь для цифр счетного механизма и надписи о данных счетчика, например, счетчик однофазный СО-И446, 220 В, 5. 17 А, год изготовления, заводской номер.

Читайте так же:

Как определяется объем электроэнергии если не счетчиков

Трехфазный индукционный электросчетчик можно рассматривать как два или три однофазных прибора, смонтированных в одном корпусе. Счетчики такого типа, как правило, однотарифные, изготовлены как стационарные с непосредственным включением или через измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Трехфазные счетчики применяются в электроустановках, где используется трехфазный ток, а также на вводе установок, где используется однофазный ток, но подводятся три фазы, например, в жилых домах и учреждениях. На рис.2 показана схема счетчика, предназначенного для включения с трансформаторами тока в четырехпроводную сеть. Как видно из схемы, токовые обмотки счетчика присоединяются ко вторичным обмоткам трансформатора тока через зажимы 1 и 3, 4 и 6, 7 и 9. Зажимы 1, 4, 7 присоединяются к фазам и к первым выводам обмоток напряжения, вторые выводы которых соединены вместе и присоединяются к нулевому проводу.

Рис.2 Схема включения трехфазного счетчика.

Могут быть трехфазные счетчики для непосредственного включения, а также счетчики для включения с трансформаторами тока и напряжения. Счетчики непосредственного включения изготовляются на ток 5, 10, 20, 30, 50 А, а счетчики с трансформаторами тока, у которых первичный ток может быть различной величины в пределах от 10 до 10 000 А, вторичный ток — 5 А, изготовляются на ток 5 А.

Трехфазные счетчики, как и однофазные, имеют защиту от несанкционированного отбора электроэнергии. Смонтированы стопоры обратного хода, устанавливаются нестандартные винты, которые снимаются только специальным инструментом.

Трехфазные счетчики можно использовать как многотарифные или в автоматизированных системах учета.

Условия надежной работы счетчиков

Устройства, содержащие счетчики, должны устанавливаться в сухих помещениях, не содержащих агрессивных примесей в воздухе, с температурой в зимнее время не ниже 0 С. Счетчики не разрешается устанавливать в помещения, где температура часто может быть выше +40 С. В зимнее время разрешается подогрев счетчиков электрическими нагревателями, но так, чтобы температура у счетчиков была не выше +20 С.

Индукционные счетчики электроэнергии: преимущества и недостатки, нюансы монтажа и использования

Электросчетчик – прибор, необходимый для учета электроэнергии в быту и на производстве.

В зависимости от принципа работы он подразделяется на индукционный и электронный. В этой статье поговорим об индукционном счетчике.

Принцип работы

Устройство индукционного счетчика. (Для увеличения нажмите)

У индукционного счетчика имеется две катушки: тока и напряжения. Токовая катушка подключается последовательно, а катушка напряжения – параллельно.

Эти две катушки образуют электромагнитный поток. У токовой катушки он пропорционален силе тока, у катушки напряжения – сетевому напряжению.

Электромагнитное поле вращает алюминиевый диск, который с помощью зубчатой и червячной передачи соединяется со счетным механизмом и приводит его в действие. При работе счетчика наблюдается такая закономерность: «чем выше потребляемая мощность, тем быстрее вращается диск по оси».

Установка

Для начала нужно определиться с местом крепления прибора и приобрести необходимые инструменты.

В магазинах продают как полные комплекты для установки счетчика, так и отдельные детали. Выбор материалов зависит от модели прибора и от особенностей подключения.

Расположение счетчика обязательно вертикальное. Местом крепления может быть деревянный (металлический) лист или специальный защищенный короб. Прибор обязательно должен находиться в зоне свободного визуального контроля.

Перед установкой следует изучить общую схему электропроводки. Это позволит правильно определить тип и количество автоматических выключателей, а также мощность групп потребителей.

Однофазные

Схема подключения однофазного счетчика. (Для увеличения нажмите)

Однофазные счетчики работают без подключения различных трансформаторов. Потребители электроэнергии питаются от одной фазы.

Такие счетчики устанавливают в жилых домах и небольших помещениях.

Читайте так же:

Четырехтарифный счетчик электроэнергии как работает

На аппарате имеются 4 клеммы. Они соединяются с общей электросетью и подают электроэнергию в дом.

Для установки счетчика необходимо:

Закрепить прибор в подготовленном месте.
К клемме № 1 подключается фазный провод.
К клемме № 2 подсоединяют фазный провод от сети помещения.

Статью о том, как правильно снимать показания счетчиков электроэнергии, читайте здесь.

Трехфазные

Схема подключения трехфазного счетчика. (Для увеличения нажмите)

Трехфазные счетчики считаются наиболее безопасными, так как потребители электроэнергии разделены на группы. Они предназначены для больших жилых и производственных помещений.

Такие счетчики измеряют активную и реактивную энергии, а также направление потоков. На приборе расположено 8 клемм.

Чтобы установить счетчик нужно:

Подключить провода одинакового цвета из общей сети к клеммам № 1,3,5,7.
Подсоединить провода одинакового цвета из квартирной сети к клеммам № 2,4,6,8.
Соблюдать схему установки, которая учитывает подключение входных проводов с помощью четырехполюсного вводного автомата. Кроме этого на схеме изображена установка однополюсных автоматов для каждой группы потребителей.

Тарифная система учета и снятие показаний

Для того, чтобы снять показания, необходимо посчитать:

Общий расход электроэнергии – все числа до запятой, показанные на счетном механизме прибора. Последняя цифра, выделенная красной рамкой, показывает десятые доли киловатта, поэтому ее не учитывают.
Расход за месяц – разница между показаниями текущего и предыдущего месяца.
Общая сумма к оплате рассчитывается так: расход за месяц нужно умножить на стоимость 1 кВт по тарифу.

Индукционные электросчетчики являются только однотарифными, так как не обладают системой дистанционного автоматического снятия показаний.

Это значит, что прибор не учитывает расход потребленной энергии в зависимости от времени суток. Поэтому оплата за электроэнергию у индукционных счетчиков будет значительно выше, чем у электронных.

Статью о том, как опломбировать счетчик электроэнергии, читайте здесь.

Плюсы и минусы

Достоинства:

надежные;
не зависят от перепадов электроэнергии;
дешевые;
большой срок эксплуатации;
можно легко остановить или отмотать счетчик при необходимости.

Недостатки:

класс точности низкий (2,0 или 2,5);
высокая погрешность, особенно при маленьких нагрузках;
однотарифные;
нет защиты от хищения электроэнергии.

На сегодняшний день производители индукционных счетчиков стараются улучшить свою продукцию за счет увеличения класса точности и срока службы.

Однако из-за специфической конструкции прибора сделать это практически невозможно. Поэтому на смену индукционным счетчикам пришли электронные, которые имеют ряд преимуществ.

Смотрите видео, в котором подробно разъясняются устройство и принцип работы индукционного счетчика электроэнергии:

1 Принцип работы
2 Установка
3 Однофазные
4 Трехфазные
5 Тарифная система учета и снятие показаний
6 Плюсы и минусы

ОТОПЛЕНИЕ МОСКВА . ВЫСОКОЕ КАЧЕСТВО РАБОТ

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ имеет год основания 1999г. Сотрудники компании имеют Московскую прописку и славянское происхождение, оплата происходит любым удобным способом, при необходимости предоставляются работы в кредит.

Россия, Москва, Строительный проезд, 7Ак4

Офис компании расположен рядом с районами: Митино, Тушино, Строгино, Щукино.

Ближайшее метро: Тушинская, Сходненская, Планерная, Волоколамская, Митино.

Рядом расположены шоссе: Волоколамское шоссе, Пятницкое шоссе, Ленинградское шоссе.

Индукционные и электронные счетчики – что лучше?

Руководитель информационно-аналитического отдела системы iElectro, Лауреат Премии Правительства РФ, канд.техн.наук, доцент АКИМОВ Е.Г.

Руководитель направления по приборам и системам учета электроэнергии ОАО «Ленинградский электромеханический завод» ШУЛЕШКО А.И.

В 70-е годы в Европе создаются первые электронные счетчики. Предпосылкой для развития данного вида счетчиков была не только развитие электроники, но и необходимость реализации более сложных функций, чем простой накопительный учёт электроэнергии в связи с ростом стоимости энергоносителей. Внедрение многотарифного учёта, технологий АСКУЭ (Автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии), призванных прийти на смену элементарному списыванию показаний вручную, переход на более высокий класс точности приборов – вот основные преимущества электронных счетчиков. А с интеграцией в схему электронных счетчиков микропроцессора, набор реализуемых функций расширился. Таким образом, изначально развитие электронных счетчиков на Западе основывалось на расширении функциональных возможностей прежних индукционных счетчиков.

В России эти процессы начали активно развиваться лишь в 90-х годах. Они стимулировались подорожанием электроэнергии, появлением зависимости цены на электроэнергию от временных зон (суточных, недельных, сезонных), реструктуризацией и приватизаций электроэнергетики с появлением массы собственников, для которых учет стал основным средством снижения издержек и повышения доходности электроэнергетического бизнеса.
Первый электронный счетчик был запущен в серийное производство в начале 90-х годов. 1 января 1996 года вступил в силу новый ГОСТ 6570-96 «Об энергосбережении». Он предписывал запрещение поверки счетчиков класса 2,5 и оснащение ЖКХ современными счетчиками класса 2,0 с высокой перегрузочной способностью (30А и более). Причем изначально вторая часть в этой формулировки оставалась ключевой, так как на рынок хлынул поток мощной импортной бытовой техники, которая требовала максимальный ток нагрузки не менее 30 А. Старый парк счетчиков был рассчитан на значительно меньшие нагрузки, индукционные счетчики класса 2,5 составляли более 90% всего парка приборов учёта. Рубить с плеча не стали — было решено запретить выпуск и сертификацию счетчиков электрической энергии класса точности 2,5 с 1 июля 1997 года. Приказ РАО «ЕЭС России» от 07.08.2000 г. так же предписывает оснащение ЖКХ современными счетчиками класса 2,0 с высокой перегрузочной способностью (более 30 А). Устаревшие модели могут служить лишь до истечения своего МПИ и, следовательно, подлежат замене.

В сложившихся условиях заводы-производители принялись обновлять линейку своей продукции, осваивая производство электронных счетчиков и модернизируя индукционные до класса 2,0. Ресурс повышения класса точности индукционных счетчиков (выше 2,0) был практически исчерпан и возможен лишь с использованием высокоточного оборудования и прецизионной регулировки, что делает его стоимость неоправданно высокой.

На первых порах отечественные разработчики электронных счетчиков использовали микросхемы малой степени интеграции или микросхемы собственной разработки, что и определяло невысокий уровень надежности электронных счетчиков и их достаточно высокую цену. Ситуация изменилась с появлением серийно производимых микросхем для счетчиков электроэнергии компании Analog Devices (а теперь уже и других фирм). Кажущаяся простота технологического процесса привлекла на этот рынок большое количество компаний. Они сумели создать спрос на электронную продукцию, постоянно понижая в конкурентной борьбе стоимость и тем самым, делая электронные счетчики все привлекательней для потребителя. Изготовители электронных счетчиков провели массированную рекламную кампанию новой продукции. Тем временем и плановая замена счетчиков продолжала набирать обороты. И в некоторых регионах (например, в Самарской, Читинской, Астраханской областях) вводятся запреты на установку индукционных счетчиков (даже новых класса точности 2,0). В Астраханской области для отмены этого решения вынуждена была вмешаться прокуратура. Даже сегодня рынок электронных счетчиков экономически доступен для выхода на рынок. Дешевая комплектация из азиатского региона (далеко не всегда достойного качества, а порой компоненты, которые в принципе не должны использоваться в счетчиках) позволила совершить еще один виток снижения цен на электронные счетчики. Пока себестоимость электронных счетчиков не сравнялась с индукционными, но постоянно стремится к этому и, к сожалению, все больше в ущерб качеству. Ресурс уменьшения цены далеко не исчерпан. Уменьшение массогабаритных параметров уже сдерживается необходимостью сохранения старых присоединительных размеров. Создается обманчивое впечатление в неизбежности ухода индукционных счетчиков.

Недостатки и преимущества

Безусловно, преимущества электронных счетчиков перечисленные ниже неоспоримы:

высокий класс точности (0,2S, 0,5S);

сохранение высокого класса точности в условиях низких и быстропеременных нагрузок;

многотарифность — возможность работы по различным тарифам;

возможность учета разных видов энергии одним прибором;

возможность измерений показателей количества и качества энергии и мощности;

возможность длительного хранения данных учета и доступа к ним;

возможность фиксации несанкционированного доступа и случаев хищения электроэнергии;

возможность дистанционного съема показателей по различным цифровым интерфейсам;

возможность расчета потерь;

возможность создания современных АСКУЭ;

возможность учета одним прибором разных видов энергии в двух направлениях.

Есть декларируемые преимущества , но не бесспорные:

защищенность от традиционных методов хищения электроэнергии. Появляются все новые и новые методы, которые применяются только к электронным счетчикам (воздействие постоянным или переменным магнитным полем на отчетное устройство или катушку Роговского, электрошокер и т. д.);

большой срок МПИ (до 16 лет). Но это плод лишь ускоренных испытаний, а то и просто теоретических расчётов. Ни один электронный счетчик российского производства в реальных условиях не отработал столько. На Западе с введением в схему автоматической подстройки опорного напряжения и компонентов со стабильными характеристиками удалось добиться для электронных счетчиков МПИ = 12 годам. Причём, это реальные годы. При более внимательном рассмотрении комплектации, используемой в большинстве отечественных электронных счетчиках, выясняется, что либо используется комплектация, стабильность параметров которой производитель не нормирует, либо низкостоимостная комплектация, не гарантирующая сохранение класса точности в течение 6 лет.

Есть и недостатки:

практически беззащитны от коммутационных и грозовых перепадов напряжения;

более высокая цена;

отсутствие сервисных центров.

Но везде ли эти преимущества так важны? И так ли критичны эти недостатки.

1. Высокий класс точности, безусловно, нужен в точках учета, где проходят огромные количества энергии. И стоимость этих счетчиков (кл.0,2; 0,5) на порядок выше. А в бытовом секторе класса 2,0 вполне достаточно!
2. Сохранение высокого класса точности в условиях быстропеременных нагрузок конечно важно, но где такие нагрузки? Многоквартирный дом? Квартира? Лифтовое хозяйство? Гараж? Дача? Промышленное предприятие? Скорее только последнее.
3. Многотарифность — безусловное преимущество электронного счетчика энергетики в бытовом секторе практически игнорируют. Плановая замена счетчиков в 99% случаев проводиться на однотарифные. Счетчик, если хочет сэкономить, покупает хозяин квартиры. И хорошо если он окупиться через год или два и при этом не откажет. В промышленности – конечно, объем потребления электроэнергии велик и многотарифность реально позволяет как-то выравнивать нагрузку. Но там другой класс счетчиков.
4.Возможность учета двух видов энергии в бытовом секторе на сегодня вообще не актуальна. Нет смысла перебирать все преимущества электронных счетчиков и их недостатки, понятно, что преимущество электронных счетчиков — это недостатки индукционных счетчиков:

низкий класс точности (2,0);

рост погрешности при снижении нагрузки;

нарушение метрологических характеристик при быстропеременной нагрузке;

нарушение метрологических характеристик при несинусоидальном токе;

слабая защита от традиционных методов хищения электроэнергии;

ограниченные возможности дистанционного съема данных;

повышенное собственное потребление по цепям тока и напряжения;

необходимость использования в точке учета нескольких счетчиков по видам энергии.

Они актуальны при больших нагрузках, в ответственных точках учета в местах, где необходимо контролировать мощность, качество электроэнергии и т. д. и где более высокая стоимость счетчика, безусловно оправдана и есть возможность дистанционно контролировать его работоспособность. А вот отказ счетчика. Электронный счетчик, как правило, отказывает не на входном контроле, а в процессе эксплуатации, в отличие от индукционного. А это уже потери другого уровня, которые порой намного превышают стоимость счетчика.

Учиться на чужих ошибках

В начале девяностых годов зарубежных производителей измерительной продукции захлестнула примерно такая же эйфория, которую сейчас переживает Россия. Так, например, в Англии доля электронных счетчиков электроэнергии достигла 95%, однако на сегодняшний день эта цифра уменьшилась до 65%. Из «высокооплачиваемой» Европы заводы по производству индукционных счетчиков перенесены в развивающиеся страны и производят миллионы счетчиков, находящих свою нишу и выполняющих свою функцию. Энергосистемы России («Красноярскэнерго», «Татэнерго», «Брянскэнерго») стабильно закупают индукционные счетчики, так же как и электронные, отдавая предпочтение их надежности и учитывая плохое качество сетей, особенно в сельской местности. Ведь ресурс индукционного счетчика – десятки лет и даже через 50 лет некоторые образцы укладываются в заданный класс точности.
Противостояние индукционных и электронных счетчиков – это скорее противостояние между заводами-производителями. Они предназначены для разных секторов рынка. Рано отправлять в архив индукционные счетчики. Как и не стоит недооценивать электронные. Прежде всего, надо решить, есть ли возможность и необходимость воспользоваться всеми преимуществами счетчиков и не обращать внимание на их недостатки? Выбор счетчика – это результат взвешенного решения, анализа каждой отдельной ситуации.