Elektrības skaitītāji. 1. daļa. Indukcijas un elektroniskā
Mūsdienu pasaulē šīs ierīces ir neaizstājamas. Galu galā visiem mājā ir elektrības vadi, tāpēc ir jābūt elektrības skaitītājam. Bet šeit ir problēma. Tiklīdz pienāk laiks nomainīt vai, mēs ejam uz veikalu, un mūs sagaida dažādas izvēles iespējas. Mēs sākam apmaldīties un galu galā izvēlamies nepareizo lietu. Lai tas nenotiktu, noskaidrosim, kas ir skaitītāji un kuri ir piemēroti jums. Mūsdienās ir divi galvenie skaitītāju veidi: indukcijas (mehāniskie) un elektroniskie.
Indukcijas (mehāniskie) elektroenerģijas skaitītāji
1. att. Indukcijas vienfāzes elektrības skaitītājs
Vērpšanas disku skaitītāji ir pazīstami gandrīz ikvienam. Tie ir tie, kuriem aiz caurspīdīga paneļa ir griežamais ritenis. Protams, daudzi ir novērojuši tā griešanās ātrumu vairāk nekā vienu reizi - jo lielāks ātrums, jo lielāks enerģijas patēriņš. Un skaitītāja rādījumus norāda cipari uz īpašiem ruļļiem.
Darbības principsšādi skaitītāji ir šādi. Elektriskajā skaitītājā ir 2 spoles (2. att. - 1 un 4 rādītāji) - sprieguma spole (kalpo kā maiņstrāvas ierobežotājs, traucēklis u.c. rada spriegumam atbilstošu magnētisko plūsmu) un strāva. spole (rada mainīgu magnētisko plūsmu, kas atbilst strāvai).
2. att. Indukcijas elektriskā skaitītāja darbības princips
Spolu radītās magnētiskās plūsmas iekļūst alumīnija diskā (2. att., 5. rādītājs). Šajā gadījumā plūsmas, ko rada strāvas spole, vairākas reizes iekļūst diskā tā U formas dēļ. Rezultātā parādās elektromehāniski spēki, kas griež disku.
Tālāk diska ass mijiedarbojas ar skaitīšanas mehānismu tārpa (zobrata-skrūves) transmisijas veidā (3. att.), kas pārraida nepieciešamos signālus un informāciju uz digitālajām bungām. Jo lielāks ir diska griezes moments, jo lielāka ir piegādātā signāla jauda (griezes moments ir līdzvērtīgs tīkla jaudai), un līdz ar to lielāks enerģijas patēriņš.
3. att. Tārpu pārnesums
Kad piegādātā elektromagnētiskā signāla jauda samazinās, iedarbojas pastāvīgais bremzēšanas magnēts (2. att., 3. rādītājs). Tas izlīdzina diska rotācijas biežuma svārstības mijiedarbības ar virpuļplūsmām dēļ. Magnēts rada elektromehānisko spēku, kas ir apgriezts diska vērpei. Tādējādi piedziņa palēninās vai vispār apstājas.
Šī skaitītāju grupa ir lētākā un vienkāršākā. Padomju laikos plaši izmantoja indukcijas elektrības skaitītājus (un līdz pat mūsdienām lielākajā daļā dzīvokļu ir uzstādītas tieši šādas ierīces). Bet pakāpeniski tos aizstāj ar elektroniskajiem skaitītājiem vairāku indukcijas ierīču trūkumu dēļ. Piemēram, indukcijas elektrības skaitītājs nevar automātiski uzņemt rādījumus, un rādījumos bieži ir kļūda.
Indukcijas skaitītāju priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības
- Uzticams lietošanā
- Daudzu gadu skaitītāja darbība
- Neatkarība no jaudas svārstībām
- Lētāk nekā elektroniski
Trūkumi
- Precizitātes klase ir diezgan zema - 2,0; 2.5
- Praktiski nav aizsardzības pret elektroenerģijas zādzībām
- Liels pašu strāvas patēriņš
- Pie zemām slodzēm kļūda palielinās (jo zemāka precizitātes klase, jo lielāka kļūda)
- Uzskaitot vairākus elektroenerģijas veidus (aktīvo un reaktīvo), kļūst nepieciešams izmantot vairākus enerģijas skaitītājus
- Enerģijas uzskaite tiek veikta vienā virzienā
- Lieli ierīču izmēri
Elektroniskie elektrības skaitītāji
4. att. Elektroniskais elektrības skaitītājs
Šīs ierīces ir nedaudz dārgākas nekā indukcijas, taču šodien tās ir visrentablākie un prioritārie skaitītāji. Viņiem ir augstāka precizitātes klase un tie ļauj ņemt vērā vairāku tarifu.
Elektroniskie elektrības skaitītāji darbojas, pārveidojot strāvas sensora ieejas analogo signālu ciparu kodā, kas līdzvērtīgs enerģijas patēriņam. Šis kods tiek nosūtīts atšifrēšanai uz īpašu mikrokontrolleru. Pēc tam displejā (vai digitālajā cilindrā) tiek parādīts patērētās elektroenerģijas daudzums.
Šo skaitītāju vissvarīgākā sastāvdaļa ir mikrokontrolleris. Tas ir tas, kurš analizē signālu un aprēķina patērētās elektroenerģijas daudzumu. Tas arī pārraida informāciju uz izeju, elektromehāniskajām ierīcēm un displeju.
5. att. Elektroniskā elektrības skaitītāja darbības princips
Pati ierīce sastāv no korpusa, strāvas transformatora, signāla pārveidotāja un norēķinu moduļa. Ja izjaucam sīkāk, skaitītājā ietilpst arī:
- LCD displejs (vai digitālais cilindrs)
- sekundārais barošanas avots (pārveido maiņspriegumu)
- mikrokontrolleris (aprēķina ievades impulsus, aprēķina patērēto elektroenerģiju, apmainās ar datiem ar citiem mezgliem un skaitītāju ķēdēm)
- pārveidotājs (pārveido analogo signālu par digitālo un pēc tam pārvērš to impulsa signālā, kas līdzvērtīgs patērētajai enerģijai)
- uzraugs (ģenerē atiestatīšanas signālu strāvas padeves pārtraukumu laikā, izdod trauksmi, kad ieejas spriegums samazinās)
- atmiņa (saglabā elektrības datus)
- telemetrijas izeja (saņem impulsa signālu par enerģijas patēriņu)
- reāllaika pulkstenis (skaita pašreizējo laiku un datumu)
- optiskais ports (nolasa skaitītāja rādījumus un arī programmē)
Elektronisko elektrības skaitītāju priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības
- Precizitātes klase - no 1,0 - augsta
- Vairāki tarifi (no 2)
- Uzskaitot vairākus elektroenerģijas veidus, pietiek ar vienu metru
- Enerģijas uzskaite tiek veikta 2 virzienos
- Izmēriet jaudas kvalitāti un apjomu
- Saglabājiet elektroenerģijas uzskaites datus
- Dati ir viegli pieejami
- Elektrības zādzības gadījumā tiek konstatēta nesankcionēta piekļuve
- Iespēja veikt rādījumus attālināti
- Var izmantot automatizētai tehniskajai uzskaitei un elektroenerģijas uzskaites kontrolei (ASTUE un ASKUE)
- Ilgtermiņa metroloģiskais intervāls (LMI)
- Maza izmēra
Trūkumi
- Ļoti jutīgs pret sprieguma svārstībām
- Dārgāks nekā indukcija
- Diezgan grūti salabot
Marķējums uz elektrības skaitītājiem
Papildus skaitītāju veidiem ir vēl dažas nianses, kas jums jāzina. Uz jebkura elektriskā skaitītāja ir noteikts marķējums, ko nosacīti norāda ar burtiem un cipariem.
6. att. Apzīmējumi uz elektriskā skaitītāja
| Apzīmējums | Paskaidrojums |
|---|---|
| NO | Ierīces veids (skaitītājs) |
| A, R | Izmērītās enerģijas veids (aktīvā enerģija/reaktīvā enerģija) |
| O | Vienfāzes skaitītājs |
| 3, 4 | Fāzes vadu skaits tīklā (četru vadu / trīs vadu) |
| Plkst | Daudzpusība |
| Un | Mērīšanas sistēmas veids (indukcijas skaitītājs). Nākamais var būt trīsciparu skaitlis, kas nozīmē skaitītāja dizainu (skaitītāja dizains var būt indukcijas vai elektronisks). |
| T | Tropu skaitītāja tips |
| P, M | Izpildes veids (pa taisno - ja nav savienojuma ar transformatoru / modernizēts). Var būt arī citi saīsinājumi "380/220 17A, 2001", kas nozīmē darba spriegumus vados, maksimālo strāvas plūsmu un izgatavošanas gadu. Arī uzraksta beigās var būt rūpnīcas numurs. |
Runājot par elektriskā skaitītāja precizitātes klasi, šie parametri nosaka patērētās elektroenerģijas rādījumu precizitāti. Dzīvokļos, kā likums, ir uzstādīti 2,0 klases skaitītāji, bet tie var būt augstāki. Ko tas nozīmē? Un tas, ka jūsu elektrības skaitītājs var ņemt vērā 2% vairāk vai mazāk elektroenerģijas no savas jaudas. Vai, vienkāršāk sakot, skaitītāja kļūda. Jo mazāks skaitlis, jo mazāka ir kļūda. Kopumā sadzīves apstākļos pietiek ar 2.0 klases elektrisko skaitītāju. Augstākas precizitātes klases, visticamāk, būs vajadzīgas iekārtās, kur nepieciešama lielāka jauda.
Tātad, šodien mēs nevaram ierobežot sevi elektrisko skaitītāju izvēlē. Katram no tiem ir savas īpatnības un funkcijas. Šajā rakstā mēs esam analizējuši šo ierīču galvenās iezīmes un to darbības principus, kas palīdzēs jums orientēties dažādās izvēlēs.
