Електрическа верига

  • Отопление

Електрическият измервател, по-точно, метърът за консумация на електроенергия е специално устройство, предназначено за записване на електрическата енергия, погълната от товара. Според неговата техническа идея, той е комбинация от един метър от консумираната електрическа енергия с механизъм за отчитане, показващ четения. Има електромери за измерване на енергията от директен или променлив ток. AC електромерите са еднофазни и трифазни. По принцип на работа, електромерите могат да бъдат индукционни и електронни.

Кратка история на създаването на електромер

През 1885 г. италианският "Галилео Ферарис" (1847-1897) направи интересно наблюдение на ротацията на солиден ротор под формата на метален диск или цилиндър под влиянието на две променливи токови полета, които не съвпадат във фаза. Това откритие беше началната точка за създаване на индукционен двигател и в същото време отвори възможността за разработване на индукционен брояч.

Първият брояч от този тип е създаден през 1889 г. от унгарския Ото Титучи Блати, който работи в завода "Ганц" в Будапеща, Унгария. Той патентова идеята за електромер за променлив ток (патент, издаден в Германия, No. 52,793, патент, получен в САЩ, No. 423,210).

В такова устройство Блати успя да получи вътрешно фазово отместване от близо 90 °, което позволи на метъра да покаже сравнително точно вата-часовете. В електромера на този модел вече е използван постоянен спирачен магнит, който осигурява широк спектър от измервания на количеството консумирана енергия и е използван и циклометричен регистър.

Други години бяха отбелязани с много подобрения, изразяващи се в намаляване на теглото и размера на устройството, разширяване на диапазона на допустимите натоварвания, компенсиране на промените в мащаба на коефициента на натоварване, стойностите на напрежението и температурата. Фрикцията в лагерите на въртящия се ротор на брояча беше значително намалена чрез замяна на опорните лагери със сачмени лагери, по-късно с двойни камъни и магнитни лагери. Значително увеличи периода на стабилна работа на измервателния уред поради увеличаването на техническите характеристики на спирачната електромагнитна система и неизползването на маслото в роторните лагери и преброяващия механизъм. Много по-късно е създаден трифазен индукционен брояч за промишлени потребители, в който е използвана комбинация от две или три измервателни системи, монтирани на един, два или дори три отделни диска.

Диаграма за свързване на измервателния уред тип индукция

Електронната схема на индукционния измервателен уред обикновено е изключително проста и се състои от две намотки (ток и напрежение) и терминален блок, към който са насочени техните контакти. Конвенционалната схема, според която е свързан еднофазен електрически измервател в стандартния електрически панел на жилищните сгради, има следната форма:

Тук, фаза "А" означава жълтата линия, фаза "B" - зелена, фаза "C" - червена, неутрална жица "N" - сини линии, проводник за заземяване "PE" - жълто-зелена линия. Превключвателят за партида често се заменя с по-модерно устройство за биполярно защита от претоварване. Трябва да се отбележи, че няма съществени разлики между схемата за свързване на брояч с индукционен тип и подобна схема за свързване на електронно устройство.

Конвенционалната схема за свързване на електромер в трифазна четирижилна мрежа от 380 волта е:

Тук обозначенията на цветовете са подобни на предишната схема на свързване на метър за еднофазна мрежа.

Важно е да се спазва непосредствения ред на редуване на фазите на трифазна мрежа на клемния блок. Можете да го определите, като използвате фазов индикатор или инструмент VAF. В пряка последователност, редуването на напрежението фази е, както следва: ABC, VSA, CAB (ако отидете по часовниковата стрелка). В обратна последователност фазовото редуване на напрежението е както следва: DIA, SVA, YOU. Това създава допълнителна грешка и има брояч за саморегулиране на ротор за активна енергия. В електрически измервателен уред от реактивна енергия обратният ред на редуване на фазите на товара и напрежението предизвиква завъртането на ротора в обратната посока.

Електрически връзки за еднофазен индукционен електромер

В диаграмата червените линии показват фазовия проводник и токовата бобина, а в син цвят - неутралният проводник и намотката за напрежение.

Диаграмата на електрическата връзка на трифазен индукционен измервателен уред с директно свързване в мрежово напрежение от 380 волта:

Тук: Фаза "А" показва жълта, фаза "B" - зелена, фаза "C" - червена, неутрална жица "N" - син; L1, L2, L3 - означават токови намотки; L4, L5, L6 - означават напреженови намотки; 2, 5, 8 - контакти за напрежение; 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 11 - контакти за свързване на външно окабеляване към трифазен измервателен уред.

Принципът на работа и индукционният измервател на устройството

Текущата намотка, свързана последователно с потребителя на електричество, има малък брой завои, които са навити с дебела жица, съответстваща на номиналния ток на този измервателен уред. Това осигурява минимално съпротивление и въвеждането на текущи грешки в измерването.

Паралелното напрежение, свързано паралелно с товара, има голям брой завои (8000 - 12000), които се навиват с тънка тел, което намалява консумирания ток на натоварване на измервателния уред. Когато към него е свързано променливо напрежение и ток на натоварване тече в текущата намотка, електромагнитните полета затварят така наречените вихрови токове през алуминиевия диск, който е ротор. Тези токове взаимодействат с електромагнитното поле и създават въртящ момент, който задвижва подвижния алуминиев диск.

Постоянният магнит, който създава магнитен поток през диска на брояча, създава ефекта на спирачния (брояч) момент.

Константата на скоростта на въртене на диска се постига с равновесие на въртящите и спирачните сили.

Броят въртящи обороти на час ще бъде пропорционален на консумираната енергия, което е еквивалентно на факта, че постоянната равномерна скорост на въртене на диска е пропорционална на консумираната мощност, ако въртящият момент, действащ върху диска, е адекватен на мощността на потребителя, към който е свързан измервателният уред.

Триенето в кинематичните двойки на механизма на индукционния брояч създава появата на грешки в показанията на измерването. Ефектът от триенето е особено важен при малки (до 5-10% от номиналната стойност) натоварвания за индукционен брояч, когато величината на отрицателната грешка може да бъде 12-15%. За да се намали влиянието на силите на триене в индукционен брояч, се използва специално устройство, което се нарича компенсатор на триене.

Основният параметър на електромера с променлив ток е прагът на уреда, който предполага минимална мощност, изразена като процент от номиналната стойност, при която роторът на измервателния уред започва да се върти постоянно. С други думи, прагът на чувствителност е минималната консумация на енергия, която измервателят може да записва.

Съгласно GOST праговата стойност за индукционните броячи с различни класове на точност не трябва да бъде повече от 0,5 - 1,5%. Нивото на чувствителност се определя от стойността на компенсационния въртящ момент и спирачния момент, който се създава със специално антипропелно устройство.

Принципът на работа на електронния измервателен уред

Индукционните измервателни уреди за консумация на електроенергия, поради тяхната простота и ниска цена, имат редица недостатъци, които се основават на използването на механични подвижни части, които имат недостатъчна стабилност на параметрите по време на продължителна работа на устройството. Електронният електромер е лишен от тези недостатъци, има нисък праг на чувствителност, по-висока точност на измерване на консумираната енергия.

Въпреки това, за изграждането на електронен измервателен уред се изисква използването на високо специализирани интегрални схеми (IC), които могат да извършват умножаване на сигнали за ток и напрежение, да формират получената стойност във форма, удобна за обработка от микроконтролера. Например, чипове, които конвертират активната мощност - в стойността на честотата на повторение на импулсите. Общият брой импулси, интегрирани от микроконтролера, е пряко пропорционален на консумираната електроенергия.

Блокова диаграма на електромера

Също толкова важно за пълната работа на електронния измервателен уред е наличието на различни сервизни функции, като отдалечен достъп до измервателния уред за дистанционно наблюдение на показанията, определяне на дневна и нощна консумация на енергия и много други. Използването на цифров дисплей позволява на потребителя да програмира програмно различни формати за показване на информация, например показване на информация за количеството консумирана енергия в определен интервал, задаване на различни тарифи и други подобни.

За да изпълнявате определени нестандартни функции, например, отговаряте на нивото на сигнала, ще са необходими допълнителни интегрални схеми. Понастоящем е започнало производството на специализирани микросхеми - преобразуватели на мощност до пропорционална честота - и специализирани микроконтролерни устройства, които имат подобен конвертор на един чип. Но, по-често, те са твърде скъпи за употреба в домакински уреди за индукционни измервателни уреди. Ето защо много световни производители на микроконтролери разработват специализирани нискотарифни чипове, специално проектирани за това приложение.

Каква схема за електрическа схема има за най-простата цифрова версия на най-евтиния (по-малко от един долар) 8-битов микроконтролер от Motorola? При разглежданото решение се изпълняват всички минимално задължителни функции на устройството. Тя се основава на използването на евтин IC, който преобразува мощността в честота на импулсите на типа KR1095PP1 и 8-битовото микроконтролерно устройство MC68HC05KJ1. С такава контра архитектура, микроконтролерът трябва да сумира получения брой импулси, да показва информацията на дисплея и да предпазва устройството в различни ненормални режими. Описаният брояч е всъщност цифров функционален аналог на съществуващите механични измервателни уреди, адаптирани за по-нататъшно усъвършенстване.

Основна електрическа схема на най-простия цифров електромер

Сигнали, еквивалентни на стойностите на напрежението и тока в мрежата, се получават от сензорите и се подават към входа на преобразувателя. Чипът умножава входните сигнали, като образува моментна стойност на консумацията на енергия. Тази стойност се подава към микроконтролера, преобразувана в ватчасове. С натрупването на данните се променят показанията на измервателния уред на LCD дисплея. Наличието на честа повреда на захранването на устройството води до необходимостта да се използва EEPROM, за да се гарантира безопасността на показанията на измервателния уред. Тъй като отказът от захранване е най-честата необичайна ситуация, тази защита е необходима във всеки електронен измервателен уред.

На схемата е показана схематична електрическа схема на измервателен уред (цифров компютър). Чрез съединителя X1 се свързва мрежовото напрежение 220 V и електрическият консуматор. Сензорите за напрежение и ток образуват сигнали, пристигащи в конверторния чип KR1095PP1, като изолацията от честотния изход е изолирана от оптрон. Контрастът е микроконтролер Motorola MC68HC05KJ1, произведен в 16-пинов пакет (пакет DIP или SOIC) и оборудван с 1,2 KB ROM и 64 байта RAM. За да се спести натрупаното количество енергия, изразходвано при прекъсване на електрозахранването, се използва EEPROM с малка памет 24C00 (16 байта) от Microchip. Дисплеят е 7-сегментен 8-битов LCD дисплей, контролиран от нискотарифен микроконтролер, който комуникира с централните данни на микроконтролера чрез SPI или I2C протоколи и е свързан чрез конектор X2.

Алгоритъмът на работата на брояча изисква по-малко от 1 Kbyte памет и по-малко от половината от всички I / O портове на микроконтролера MC68HC05KJ1. Техните технически възможности са достатъчни, за да допълнят брояча с някои сервизни функции, например възможността за комбиниране на броячите в локална мрежа чрез интерфейса RS-485. Тази функция ви позволява да получавате информация за консумираната енергия в сервизния център и да изключвате дистанционно електроенергията, ако потребителят не е платил. Мрежа, съдържаща такива броячи, може да бъде оборудвана с жилищна жилищна сграда. Всички показания на измервателния уред в мрежата ще се подават дистанционно в контролния център.

От практически интерес е използването на семейство 8-битови микроконтролери с чип, съдържащ вградена флаш памет. Това позволява да се програмира директно върху сглобената платка. Той също така осигурява защита от хакерство на програмния код и удобството при актуализирането на софтуера, без да се извършва инсталационна работа.

Цифров компютър за електронен електромер

По-интересно е опцията за електронен електромер без използване на външна EEPROM и скъпа външна енергонезависима RAM. В този случай е възможно в случай на извънредна ситуация да се записват показанията и друга информация за сервиз във вътрешната флаш памет на микроконтролера. Това допълнително гарантира необходимата поверителност на данните, което не може да бъде гарантирано, ако се използва външен кристал, който не е защитен от неоторизиран достъп от неоторизирани лица. Такъв електронен електромер с всякаква степен на сложност и функционалност може да бъде създаден с помощта на микроконтролер Motorola от фамилията HC08 с памет FLASH, вградена в главния чип.

Преходът към цифрово дистанционно автоматично отчитане и контрол на консумацията на енергия е въпрос на време. Техническите и потребителските предимства на тези системи са очевидни. Тяхната цена неизменно ще намалява. И дори при използването на най-простия микроконтролер такъв електронен електромер има очевидни предимства: висока надеждност поради пълната липса на подвижни части; малък размер; възможността за производство на метър в жилището, като се вземат предвид особеностите на интериора в модерните жилищни сгради; увеличаване на интервала на калибриране с няколко пъти; висока поддържаемост и изключителна лекота при обслужване и експлоатация. Дори и малките допълнителни хардуерни и софтуерни разходи в обикновен цифров измервателен уред могат да го допълнят с редица обслужващи функции, които липсват при всички механични електромери, например използването на мултитарифно таксуване за консумирана енергия, способността за автоматизирано измерване и управление на енергията.

Как електромерът работи и работи

Основната цел на това устройство е непрекъснато да измерва консумацията на мощност на наблюдаваната част на електрическата верига и да показва стойността си в благоприятна за човека форма. Елементната база използва електронни компоненти в твърдо състояние, работещи на полупроводници или микропроцесорни проекти.

Такива устройства се произвеждат за работа с токови вериги:

1. постоянна стойност;

2. синусоидална хармонична форма.

DC електрическите измервателни уреди работят само в промишлени предприятия, работещи с високо енергийно оборудване с висока консумация на постоянна мощност (електрифициран железопътен транспорт, електрически автомобили...). За домашни цели, те не се използват, се предлагат в ограничени количества. Ето защо в бъдещия материал на тази статия няма да ги разгледаме, въпреки че принципът на тяхната работа се различава от моделите, работещи на променлив ток, основно чрез проектирането на сензори за ток и напрежение.

Електромерите за променлив ток са произведени за отчитане на енергията на електрическите устройства:

1. с еднофазно напрежение;

2. в трифазни схеми.

Проектиране на електромери

Цялата елементарна основа е разположена във вътрешността на корпуса и е оборудвана с:

клемен блок за свързване на електрически проводници;

Панел с LCD дисплей;

контролните органи работят и прехвърлят информация от устройството;

печатна платка с елементи в твърдо състояние;

Появата и основните потребителски настройки на един от многото модели на подобни устройства, произведени от предприятия на Република Беларус, са показани на снимката.

Ефективността на такъв електромер се потвърждава от:

приложената марка на верификатора, потвърждаваща преминаването на метрологичното калибриране на уреда върху изпитвателния стенд и оценката на неговите характеристики в рамките на обявения от производителя клас на точност;

непроменен печат на фирмата за контрол на мощността, която отговаря за правилното свързване на електромера с електрическата верига.

Вътрешният изглед на дъските на подобно устройство е показан на снимката.

Няма механизми за придвижване и индукция. И присъствието на три вградени токови трансформатори, използвани като сензори със същия брой ясно видими канали на платката, свидетелстват за трифазната работа на това устройство.

Електротехнически процеси, преброени от електронен метър

Работата на вътрешните алгоритми на трифазни или еднофазни структури се извършва съгласно същите закони, с изключение на това, че в трифазния, по-сложен апарат има геометрично сумиране на стойностите на всеки от трите компонентни канала.

Поради това принципите на работа на електронния измервателен уред ще се разглеждат главно на примера на еднофазен модел. За да направите това, ние си спомняме основните закони на електротехниката, свързани с властта.

Пълната му стойност се определя от компонентите:

реактивно (сума от индуктивни и капацитивни товари).

Токът, преминаващ през общата схема на еднофазна мрежа, е еднакъв във всички области, а спадът на напрежението във всеки елемент зависи от вида на съпротивлението и неговата величина. При активното съпротивление той съвпада с вектора на пропускащия ток в посоката, а при реактивната съпротива той се отклонява отстрани. И на индуктивност, тя е пред сегашния ъгъл, а на кондензатор - зад.

Електронните измервателни уреди са в състояние да отчитат и да показват общата мощност и активната и реактивна стойност. За тази цел се правят измервания на токови вектори с напрежение, подадено към неговия вход. От стойността на ъгловото отклонение между тези входящи стойности се определя и изчислява естеството на натоварването, като се осигурява информация за всички негови компоненти.

При различни проекти на електронни измервателни уреди комплектът от функции не е същият и може да се различава значително по предназначение. По този начин те са радикално разграничени от техните индукционни колеги, които работят на базата на взаимодействието на електромагнитните полета и индукционните сили, които причиняват въртенето на тънък алуминиев диск. От структурно естество, те могат да измерват само активна или реактивна мощност в еднофазни или трифазни схеми и стойността на пълната трябва да се изчислява отделно ръчно.

Принцип на измерване на мощността чрез електронен уред

Схемата за действие на просто измервателно устройство с изходни преобразуватели е показано на фигурата.

Той използва прости сензори за измерване на мощността:

ток, базиран на конвенционален шунт, през който преминава фазата на веригата;

напрежение, работещо в съответствие с добре известния делител.

Полученият от такива датчици сигнал е малък и се увеличава от електронни усилватели на ток и напрежение, след което се извършва аналогово-цифрова обработка, която допълнително преобразува сигналите и ги умножава, за да получи стойност, пропорционална на стойността на консумираната мощност.

След това цифровизираният сигнал се филтрира и се извежда към устройства:

Входните сензори на електрическите величини, използвани в тази схема, не осигуряват измервания с висок клас точност на токови и напреженови вектори и съответно изчисляване на мощността. Тази функция се осъществява по-добре от инструменталните трансформатори.

Схемата на еднофазовия електронен уред

В него измервателната ТТ е включена в прекъсването на потребителския фазов проводник, а трансформаторът на напрежението е свързан към фазата и нула.

Сигналите от двата трансформатора не се нуждаят от усилване и се изпращат през каналите си към ADC, което ги превръща в цифров код за мощност и честота. Допълнителните реализации се извършват от микроконтролера, който контролира:

RAM - памет с произволен достъп.

Чрез RAM изходният сигнал може да бъде предаден по-нататък към информационния канал, например, използвайки оптичен порт.

Функционалността на електромерите

Ниската грешка при измерване на мощността, оценена от класа на точност от 0,5 S или 02 S, позволява използването на тези устройства за търговско измерване на използваната електроенергия.

Проектите, предназначени за измерване на трифазни схеми, могат да работят в три- или четири-проводникови електрически вериги.

Електронният измервателен уред може да бъде директно свързан към съществуващото оборудване или да има дизайн, който позволява използването на междинни, например високоволтови измервателни трансформатори. В последния случай, като правило, автоматично преизчисляване на измерените вторични стойности се извършва в първичните стойности на тока, напрежението и мощността, включително активните и реактивните компоненти.

Уредът записва посоката на пълната мощност с всички негови компоненти в посока напред и обратно, съхранява тази информация във връзка с времето. Същевременно потребителят може да отчита енергийните стойности с нарастването си за определен период от време, например ден, месец или година, които са текущи или са избрани от даден календар или се натрупват за определено определено време.

Определянето на стойностите на активната и реактивната мощност за определен период, например 3 или 30 минути, както и бързото повикване на максималните си стойности през месеца значително опростява анализа на работата на енергийното оборудване.

По всяко време можете да видите мигновени индикатори за активна и реактивна консумация, ток, напрежение, честота във всяка фаза.

Наличието на функция на многотарифно измерване на енергия чрез използване на няколко канала за предаване на информация разширява условията за търговско приложение. В същото време тарифите се създават за конкретно време, например всеки половин час от свободния ден или работния ден според сезоните или месеците на годината.

За удобство на потребителя дисплеят показва работно меню, между които можете да се придвижвате, като използвате съседни контроли.

Електронният електромер ви позволява не само да четете информация директно от дисплея, но и да го преглеждате през отдалечен компютър, както и да въвеждате допълнителни данни или да го програмирате през оптичен порт.

Информационна сигурност

Монтирането на уплътнения на измервателния уред се извършва на два етапа:

1. на първо ниво достъпът до вътрешността на камерата на инструмента е забранен от службата за технически контрол на завода, след като е бил произведен броячът и е преминал състояние калибриране;

2. при второто ниво на запечатване, достъпът до клемите и свързаните проводници е блокиран от представител на организацията за електрозахранване или на надзорния орган.

Всички събития на изваждане и монтиране на капака са оборудвани с алармена система, чието задействане се записва в паметта на дневника на събитията във връзка с времето и датата.

Системата за пароли осигурява ограничаване на достъпа на потребителите до информация и може да съдържа до пет ограничения.

Нулевото ниво напълно премахва ограниченията и ви позволява да преглеждате всички данни локално или отдалечено, синхронизирате времето, настройвате показанията.

Първото ниво на паролата за допълнителен достъп се предоставя на работниците от инсталацията или оперативната организация на AMR системи за инсталиране на оборудване и записващи параметри, които не оказват влияние върху търговските характеристики.

Второто ниво на основната парола за достъп се възлага от отговорното лице на надзора на електрозахранването на измервателния уред, който е настроен и напълно подготвен за работа.

Третото ниво на основен достъп се дава на служителите на надзорния орган, които изваждат и инсталират капака от измервателния уред, за да получат достъп до клемните си клеми или да извършват дистанционни операции през оптичния порт.

Четвъртото ниво предоставя възможност за инсталиране на хардуерни клавиши на дъската, премахване на всички инсталирани печати и възможност за работа през оптичния порт за подобряване на конфигурацията, замяна на калибровъчните коефициенти.

Горният списък с функции, които електромерът притежава, е общ, общ преглед. Той може да се настройва поотделно и да се различава дори при всеки модел на един производител.

Схема на свързване на еднофазен електромер: правим всичко правилно

За да се отчита потреблението на електрическа енергия, има специални устройства, които са добре известни ни като електромери. Тези устройства са изобретени през 19 век и оттогава неизменно придружават човечеството.

Очевидно е, че производството на електроенергия е процес, придружен от значителни разходи, които трябва да бъдат възстановени от тези, които консумират тази енергия. Неупълномощеният избор на електрическа енергия е силно потиснат от регулаторните органи и всички нарушители са наказвани със значителни глоби. Ето защо инсталирането на измервателни уреди, тяхната проверка и контрол се извършват само от енергийни доставчици.

Видове и видове електромери


Електромерите обикновено се класифицират според вида на връзката, вида на количествата, измерени от тях, както и вида на конструкцията. По вид на свързването, електромерите са:

    • Директно свързване към електрическата верига, в която измервателният уред е свързан директно към електрическата мрежа.
    • Включване на трансформаторите чрез специални измервателни трансформатори.

Повечето електромери, които са добре известни на нас, са устройства на живо.

По вид измерени стойности, броячите се разделят на:

    • Еднофазни електромери, които отчитат консумацията на енергия в еднофазни мрежи от 220 V и 50 Hz.
    • Трифазните електромери отчитат консумираната енергия в мрежите от 380 V, честота 50 Hz. Освен това всички съвременни трифазни измервателни уреди могат да вземат предвид електричеството и една фаза в даден момент.

По вид на конструкцията броячите са разделени на:

    • Електромеханични или индукционни измервателни уреди, при които броенето се извършва чрез въртене на алуминиев диск в магнитно поле. Скоростта на въртене на диска е пропорционална на консумацията на енергия, а броенето се извършва чрез броене на оборотите на диска, използвайки специален механизъм. Например, в общ еднофазен брояч CO-I446 - 1 киловат час консумирана енергия съответства на 1200 дискови обороти.
    • Електронни измервателни уреди - устройства, които превръщат аналогов електрически сигнал от измервателен токов трансформатор в електронни импулси, чиято честота е пропорционална на консумираната в момента мощност. Преброяването на броя импулси ви позволява да прецените количеството консумирана електрическа енергия. Електронните измервателни уреди постепенно заменят индукцията поради своите предимства.

Какви са предимствата на електронните устройства при индукция?

Независимо от факта, че електронните измервателни уреди са по-скъпи от индукционните измервателни уреди, те все още имат много предимства, които правят широкото им използване разумно.

    • Електронните измервателни уреди имат висок клас на точност, обикновено от 0,5 до 2,0, и се съхраняват в трудни условия или при ниски или бързо променливи товари.
    • Електронните измервателни уреди са способни на многотарифно измерване на електрическата енергия, което позволява на потребителите да спестят много пари.
    • В допълнение към количеството консумирана енергия, електромерите могат да контролират своето качество, което му позволява да контролира изпълнението на договорните задължения от електроснабдителната компания.
    • В допълнение към активната консумация на енергия, електронните измервателни уреди могат да измерват реактивната мощност и могат също така да водят отчети за потреблението на енергия в две посоки.
    • Данните, събрани от електронния брояч, се съхраняват във вътрешната енергонезависима памет на устройството. Тези данни могат да бъдат достъпни чрез удобен цифров интерфейс.
    • Използването на електронни уреди прави много по-ефикасно справянето с случаи на кражба на електричество. Всеки опит за неразрешен достъп от такъв брояч се записва.
    • Електронните измервателни уреди имат цифров интерфейс, който ви позволява отдалечено да четете различни данни от тях, както и да ги програмирате за многотарифни измервания при две или повече тарифи, които се прилагат за конкретни интервали от време.
    • Електронните измервателни уреди обикновено имат по-малки размери от индукцията, което им позволява да бъдат монтирани в стандартни електрически табла заедно с друго модулно електрическо оборудване.
    • Производителите декларират експлоатационния живот на електронните измервателни уреди за най-малко 30 години, а интервалите от време между калибрирането им варират от 10 до 16 години.

Един от основните недостатъци на електронните измервателни уреди е ниското им съпротивление срещу импулси на гръмотевични бури, от които често не успяват. Делът на индукционните измервателни уреди все още е доста висок и те няма да се откажат от своите позиции, тъй като тяхната надеждност е потвърдена от повече от стогодишен опит в тяхната работа. истина

Защо се нуждаем от многотарифен метър и подходяща система за измерване на електроенергията?

Известно е, че върхът на електрическите товари попада в сутрешните и вечерните часове. Точно по това време се увеличава натоварването на цялото разпределително електрическо оборудване, което оказва влияние върху високата вероятност за повреда по време на тези часове. Електроцентралите са принудени да изгарят много повече гориво, което оказва влияние върху увеличаването на емисиите на парникови газове.

За да се стимулира включването на мощни консуматори на енергия през нощта, когато товарът е най-нисък, беше разработена многотарифна политика.

В Русия двете тарифни политики са най-приложими, когато тарифата за плащане на електроенергия през нощта (от 23.00 до 7.00 часа) е значително по-ниска, понякога дори 2 пъти по-ниска. В някои региони и други индустриализирани страни се прилага до 12 различни тарифи. За да се вземе предвид енергопотреблението с такава изчислителна система, бяха разработени еднофазни двутарифни измервателни уреди.

Очевидно е, че един електронен уред може да поддържа мултитарифно измерване, така че всеки, който иска да премине към мултитарифна система, ще трябва да закупи точно такова устройство.

Ако е невъзможно да се използва мултитаринерно измерване, възможно е да се съчетаете с обичайния индукционен измервател, точният клас е по-малък от 2,0. Такова устройство ще бъде икономически обосновано поради по-ниската цена и по-ниската си чувствителност, което не позволява да се отчита консумацията на енергия на устройства, които са в режим на готовност (телевизия, стерео, компютър и т.н.).

Ключови функции, които изискват внимание преди избора на оборудване

Правилният избор на електрически измервателен уред трябва да започне с изследване на неговите характеристики, което трябва да съответства на неговите експлоатационни условия.

    • Измервателните уреди са единични и трифазни и това трябва да съответства на вида на захранването. Еднофазни измервателни уреди не могат да отчитат електроенергията в трифазни мрежи и трифазните кондензатори в еднофазни, но използването им в такива мрежи е икономически неизгодно.
    • Номинално напрежение и честота. Обикновено това е за еднофазни мрежи 220 V и за трифазни 380 V. Честотата на променлив ток в нашите електрически мрежи е 50 Hz. Има измервателни уреди, предназначени да записват електричество с други параметри, но имат специална цел.
    • Номинален и максимален ток на натоварване, при който измервателният уред може да работи. Преди това беше нормално електромерът да бъде проектиран за номинален ток от 5 ампера, но с широкото използване на мощни домакински уреди това очевидно не е достатъчно, поради което се използват широко използвани измервателни уреди с по-висок номинален ток на натоварване. Освен това измервателните уреди могат да работят дълго време с токове, които надвишават номиналния ток с 200%.
    • Класът на точност характеризира максималната допустима грешка, изразена като процент. За домакинските измервателни уреди е приемливо да има клас на точност от 2,0.
    • Броят на тарифите показва колко тарифи може да работи броячът.
    • Способността на измервателния уред да работи в автоматизирана система за търговско отчитане на електроенергия (AMR) ви позволява да вземате отчитания от разстояние и също правилно да зареждате консумираната енергия. Всички модерни жилищни сгради са оборудвани с такива системи. В случай, че в къщата няма AMR, има метри с автоматична вътрешна тарифа.
    • Диапазон на работната температура. Сега е прието в частните домакинства да инсталират електромери на улицата, за да предотвратят кражбата на електрическа енергия. Следователно, колкото по-широк е температурният диапазон, толкова по-добре.
    • Общите размери могат да бъдат важни, когато метърът е инсталиран в специална кутия.
    • Intertesting интервал и експлоатационен живот. За еднофазни електронни измервателни уреди калибрирането е достатъчно веднъж на всеки 16 години и техният експлоатационен срок е най-малко 30 години.

Помислете директно върху схемата на свързване

Всеки един фазов електромер е свързан към мрежата с поне 4 проводника. Две от тях са вход и изход на фазата, а другите две са входа и изхода на работния неутрален проводник. Връзката се осъществява с помощта на специални винтови клеми, разположени на клемния блок, затворени с капак, който е запечатан от Power Power Services.

Клемите са номерирани от 1 до 4.

    1. Терминал № 1 е предназначен за свързване на фазова проводяща мрежа.
    2. Терминал № 2 е предназначен за свързване на фазов проводник, водещ към потребители на електроенергия, т.е. към апартамент или къща.
    3. Клема номер 3 е проектирана да свързва неутралната жична мрежа.
    4. Клема № 4 е за заземяване, което води до консумация на енергия.

Фазовите проводници обикновено се обозначават с буквата L и цветя в червено или кафяво, а нулевият работник, означен с буквата N и синьо. В допълнение към тях в съвременната електрическа инсталация все още има проводник, обозначен с PE и жълто-зелен. Това е защитен неутрален проводник, който не се свързва с измервателния уред или с друго устройство. Тя трябва да върви неразделно към всеки извод към своя контакт за заземяване.

Ние ще разберем тънкостите на инсталацията

Предварителна инсталация

Първо, определете мястото, където ще бъде инсталиран измервателният уред. В жилищните сгради на входа има специални шкафове, където има редовни места за гишетата, а собствениците на къщи или крайградски зони трябва да се погрижат за закупуването на специална кутия, специално проектирана за монтаж на електромери. Тези кутии имат прозрачни врати или прозорци, които ви позволяват лесно да извършвате четене, както и места за монтаж на модулно електрическо оборудване.

Модулното електрическо оборудване е широк клас устройства, които изпълняват защитна функция, функция за превключване, разпределение на електрическа енергия, както и контролни и измервателни устройства. Модулните устройства са монтирани на специална стандартна шина DIN с ширина 35 мм. Ширината на един модул е ​​17.5 мм, разстоянието между ламелите вертикално е най-малко 125 мм. Производителите на модерни електрически табла показват техния капацитет в броя на модулите.

Съвременните еднофазни електрически измервателни уреди са модулно оборудване с ширина 4 и повече стандартни DIN модули. Ако в избрания електрически панел няма DIN-шина, то може да се монтира или да се прикрепи към други монтажни отвори. В кутии с прозрачни прозорци, метърът е монтиран така, че да можете удобно да четете показанията от него.

Монтаж на модулно оборудване

Електрически входно устройство обикновено се поставя пред електромера, което на първо място позволява да се работи с измервателния уред с изключена енергия и второ, той предпазва от токове на късо съединение и дългосрочно претоварване. Стойността на машината се избира в съответствие с планираното натоварване. При еднофазни мрежи се използват двуполюсни автомати, които разединяват както фазовия, така и неутралния проводник.

В допълнение към въвеждащия автомати, те монтират други устройства за разпределение на електрозахранването, защита на хора и оборудване. Това са устройства за безопасност, прекъсвачи и, ако е необходимо, клемни блокове, които разпределят фазовата, нулевата и защитната нула на групи потребители.

След монтажа на DIN шината, цялото оборудване се включва с помощта на проводник с подходящ диаметър за товара. Това се прави най-добре със специален едножичен меден проводник клас PV-1.

Алуминиевите проводници имат способността да "поплават" в контактите на терминала, така че след като сте инсталирали измервателния уред за около шест месеца, затегнете винтовете на клемите. Затягащата сила не трябва да бъде толкова силна, че да разруши нишката, но и достатъчно здраво.

Свързване на мрежата

След превключване на всички връзки в таблото, отново се проверява правилността на монтажа и затягането на винтовете на клемите. Освен това, когато входният автоматичен е изключен, цялата автоматична защита и RCD-а са свързани към мрежата. За тази цел свържете входния автоматик към захранващия кабел с интегрални проводници, съответстващи на натоварването на диаметъра от специалните клемни блокове, намиращи се в таблата за достъп. Фаза трябва да се подаде към терминал номер 1 на измервателния уред и нула до терминал номер 3.

Когато се свързва от надземна линия, се използва специален самоносещ CIP проводник, в който се предава една фаза по централния алуминиев проводник, около нулата се предава върху стоманена оплетка под формата на екран. Връзката се осъществява само в едно жило без никакви връзки.

След като проверите всички връзки, е възможно да подадете електричество на потребителите и да проверите правилната работа на измервателния уред.

Последният етап на работата: запечатване

Запечатването е задължителна процедура, която се изпълнява от представител на електроснабдителната организация. Само след като този договор за доставка на електроенергия може да влезе в сила.

Ако метърът е монтиран на алеята, тогава само капакът на терминала е запечатан, а ако е в специална кутия на улицата, цялата кутия може да бъде запечатана. В същото време потребителят може да чете показанията на измервателния уред и чрез специална врата има достъп до модулното превключващо и защитно оборудване.

Всеки опит за получаване на неоторизиран достъп до терминалите на електромера се счита автоматично за нарушение и може да доведе до значителни глоби. При съвременните електронни измервателни уреди има и функция за електронно запечатване, когато всички случаи на отваряне на капака на терминала се записват и съхраняват в паметта на устройството.

Електрическа схема на измервателния уред, инструкция за стъпка по стъпка

Много хора смятат, че свързването на електромер е много трудно и не е лесна задача, която може да бъде извършена само от компетентен и квалифициран електротехник. Всъщност всичко е абсурдно
това е лесно и просто, особено ако имате подробна схема за свързване на електрически измервателни уреди на ръка, с поетапни снимки и професионални коментари. В тази статия е точно такава инструкция, в която е описана подробно схемата за свързване на електромера. Използвайки го, независимото свързване няма да ви затрудни.

Има броячи с различни дизайни:

  • механични и електронни
  • една тарифа и две тарифи
  • директна връзка и вторична (вторият брояч е свързан предимно с шкафове и табла, например при входа към многоетажна сграда, при подстанции, където тече много големи токове, свързва се с веригата през токови трансформатори)

В тази статия ние разглеждаме свързването на еднофазен електромер на директно включване. Следва да се отбележи, че схемите за свързване на механични и електронни електромери са еднакви.

В нашия пример се използва електронен брояч с механичен механизъм за четене.

Подготвителна работа

Преди да свържете електромера, е необходимо да извършите подготвителната работа. Инсталирайте кутия, в която ще се монтира цялото оборудване.

Повечето съвременни измервателни уреди са модулни. Това означава, че тяхната инсталация е направена на специална монтажна релса, което значително опростява и опростява инсталационния процес. Също така, серията домакински серии от защитни съоръжения също са модулни, като:

  • прекъсвачи
  • RCD (устройство за остатъчен ток)
  • диференциални автомати
  • различни преходни терминали и нулеви гуми
  • ограничители на напрежението
  • индикатори за напрежение

Те се монтират в специални кутии, изработени от специална незапалима пластмаса. Тези кутии могат да бъдат монтирани и вдлъбнати, да имат различни размери, които зависят от броя на местата за монтаж в щита.

Кутията, използвана в примера, монтирана, предназначена за 24 монтажни положения, има два DIN пръта на 12 места. Деканската релса е метална пластина, върху която е монтирано модулно оборудване.

Боксът се състои от две основни части:

  • външен защитен капак с врата
  • вътрешен, - чиято опаковка включва една или няколко стелажни кутии, техният брой зависи от това колко инсталационни позиции е предназначена за кутията. И нулевата шина, предназначена да разпределя силата на нулата, между всички изходящи проводници.

Обръщаме се към подготовката на бокса за монтаж. Свалете горния капак. За да направите това, развийте четирите винта, закрепващи външния капак.

Пред нас, вътре в бокса. Както можете да видите, има две кутии, посочени по-горе.

Монтираме кутията на стената. Струва си да се отбележи, че според изискванията на PUE (правилата за електрически инсталации), височината на инсталацията на метъра на закрито, трябва да отговаря на определени размери, на 0.8-1.7 метра от пода. Такива изисквания се дължат на факта, че администраторът или сепараторът, обслужващи електрическата организация, имаха възможността да вземат показанията на брояча без използването на табуретки и стълби. Оптималната височина на инсталацията е височината на нивото на окото на средностатистически човек, 1.6-1.7 метра.

В зависимост от материала на стената ние използваме необходимите скрепителни елементи, дюбели за бетон или винтове за дърво.

И така, кутията е инсталирана. Продължаваме да инсталираме модулно оборудване.

Инсталиране на електромер и модулно оборудване

Според PUE, преди измервателното устройство (електромера) трябва да се монтира защитно изключващо устройство. Като правило в повечето случаи такова устройство е биполярен прекъсвач. В схемата за свързване на метъра тя изпълнява следните функции:

1. Защита на електромера

  • от късо съединение,
  • от пожар, в резултат на превишаване на допустимото натоварване, за което е проектиран измервателният уред,
  • способността да се извършва работа по подмяната и поддръжката на измервателния уред

2. Ограничаване на допустимото захранване (регулирано от прекъсвача)

Ако е необходимо, можете да прочетете повече за прекъсвачите на домакинствата.

В нашия пример устройството за защита на входа ще бъде инсталирано директно в таблото за управление. Също така в някои случаи може да се монтира в подовия панел, на площадката. Тук основният критерий е методът и възможността за запечатване.

Запечатването е предмет на всичко, което е в бокса. Ако сервизната организация има възможност да запечата прекъсвача, тя се монтира в кутията, ако не, тогава в подовия щит. Машината е запечатана със специални стикери, които са залепени към винтовете на контактите, над и под прекъсвача. Брояч, запечатан с пластмасови или оловни уплътнения.

Е, ние се занимавахме с уплътнението, ще се върнем към инсталацията на електромера.

Започваме с инсталирането на входен биполярен прекъсвач. С помощта на специална ключалка, разположена на гърба на машината, я монтирайте на горната релса.

По-подробно за свързването на автоматичния превключвател е възможно да се прочете в съответната инструкция.

Следващата стъпка е инсталирането на електромер.

На задната ѝ стена, както и на машината, има ключалка за монтиране на релсата.

Сега ние монтираме изходящите еднополюсни автомати. В нашия пример ще има две.

Инсталирането на модулното оборудване на електромера е завършено, отидете на връзката.

Свързване на електромер

На първо място, нека подготвим уреда за връзка. За да направите това, развийте винта за затваряне, разположен в центъра на долния капак на измервателния уред.

Свалете защитното капаче. Като правило, в задната му част производителят винаги поставя диаграмата на свързване на електромера.

Контакти на модулно електрическо оборудване

За правилното свързване е необходимо да се обясни подробно целта на всеки от контактите.

Контакти за електромери

На всеки от четирите контакта на измервателния уред има два винта за захващане, поради което контактът има еднакво и надеждно захващане на контактната плоча към тел. Необходимостта от такава скоба се дължи на факта, че в бъдеще електромерът ще бъде запечатан и няма да има свободен достъп до контактната група.

Първият контакт е предназначен за свързване на подходяща фаза на захранване.

Втората, за да свържете изходящата фаза.

Трето, за да свържете подходящ, захранващ неутрален проводник.

Четвърто, за изходящия неутрален проводник.

Контакти с прекъсвач

Нека да започнем с въвеждащата машина. Горният ред контакти е предназначен за свързване на проводниците, които захранват апартамента.

Долният ред, за да свържете изходящите кабели, в нашия случай ще отидат до гишето.

Сега отидете на изходящите еднополюсни машини. На горните си контакти фазата се подава от брояча.

Долните контакти са предназначени за свързване на изходящите в посоките на фазовите проводници на проводниците.

С подредени контакти. Теоретични познания за свързването на електромера, получени. Сега ги прилагайте на практика.

Свързване на електромер и защитно електрическо оборудване

Преди всичко свързваме автоматичния превключвател. В горните си контакти стартираме проводниците на захранването. При един контакт фазовият проводник в другата нула. Ако е необходимо, подробно за свързването на двуполюсен прекъсвач, можете да прочетете в съответната статия.

В нашия пример, захранващият кабел има следните основни цветове - син и кафяв. Синята е нулевата, кафява фаза. Както може да се види на снимката, фазовият проводник е свързан към горния ляв контакт на прекъсвача, нула до горния десен.

Внимание! Ако има напрежение на захранващия Ви кабел, тогава преди да започнете електрическата инсталация, за да свържете прекъсвача, захранването трябва да бъде изключено. След това, без съмнение, уверете се, че не е налице с помощта на индикатора за напрежение или мултицет. И едва след това отидете на работа.

След като захранващият кабел е свързан със защитното устройство, отидете на връзката на метъра.

Сега ще работим с изходящите долни контакти на прекъсвача. В левия контакт свързваме фазата до дясната нула. Всичко, както и в горните контакти.

За да свържете измервателния уред, най-добре е да използвате проводник от същия участък с електрозахранването, т.е. ако захранващия проводник има напречно сечение на всеки от проводниците 6 квадратни, а след това за свързване на измервателния уред, ние също използваме 6 квадратни. Максималното напречно сечение, за което са проектирани изводите на измервателния уред, е 25 квадратни, но тук трябва да се отбележи, че максималният ток, за който се изчислява брояча, е 50-60 ампера (в зависимост от вида на измервателния уред), той е 10-12 киловата. От това следва, че разумно напречно сечение на проводниковата жица, използвана за свързване на измервателния уред, трябва да се счита за медна тел, 10-16 квадратни напречни сечения или алуминиева тел, с диаметър 16-25 квадратни сечения. Съответно, защитното устройство трябва да е по-малко от максималната производителност на измервателния уред, т.е. ако броячът е проектиран за 50-60 ампера, тогава машината трябва да бъде настроена с номинална стойност, която да не надвишава 40-50 ампера.

Като правило, ако мощността надвишава 7-10 kW, мрежовите организации, за да осреднят междуфакторното натоварване по линията, издават технически условия, а не с 220 волта, а с 380 волта. В този случай инсталацията ще изисква трифазен електромер, който има напълно различна електрическа схема.

За да не купувате твърде много, можете да изчислите необходимото напречно сечение на живота, което е необходимо за всеки отделен случай. Началната точка е номиналния входен прекъсвач. При наличието на тези данни се изчислява необходимото напречно сечение на проводника за производството на свързващи джъмпери вътре в кутията, като се използва таблицата с напречно сечение на медния проводник на дългосрочно допустимия ток (PUE таблица 1.3.4), представена в статията за изчисляване на напречното сечение на проводника. Или таблица PUE 1.3.5 за алуминиеви проводници.

Избирайки желаното напречно сечение, направете скоба между фазовия контакт на машината и първия контакт на измервателния уред. Като джъмпери обикновено се използват кабели от две марки:

  • PV 1 - твърда единична жица
  • PV 3 - многожична гъвкава жица

В нашия пример, използван марка PV 1, изборът му се дължи на максималната лекота на работа. Ако говорим за кабелната марка PV 3, то може да се използва и като джъмпери, но тук трябва да се отбележи, че свързването с този проводник има свои собствени характеристики. Така че, за да получите най-висококачествен контакт от многоканален кабел, трябва да използвате специални ръкави или калайдискове при върха на голите проводници.

С помощта на жиците. Сега подготвяме джъмпера за свързване, отстраняваме необходимото количество изолация, вкарваме проводниците в контактите и след това добре издърпайте контактните винтове с отвертка, първо с кръст, след това с контрол, плоски.

Извършвайки тази операция, трябва да обърнете внимание на следните точки:

  • Необходимо е да се гарантира, че изолацията на проводника не попада в контактната скоба. Табелата трябва да натиска само проводника (мед, алуминий).
  • Голямата част от сърцевината не трябва да излиза силно от контакта. Това е изискването на мрежовите организации за счупените елементи. След запечатването не би трябвало да можете да се свържете "отляво".

Затегнете контактните винтове на измервателния уред първо, издърпайте горния винт. След това на дъното.

Повторете това действие няколко пъти, докато винтовете спрете да теглите. След това проверяваме фиксирането на телта в скобата с ръцете ни, като я дърпаме надолу, наляво, надясно. Люлее се и се стресва, че не трябва.

Сега свържете неутралния проводник. За да направим това, правим джъмпер от долния десен контакт на двуполюсен прекъсвач, към третия контакт на брояча. Ние почистваме, свързваме и издърпваме контактните винтове.

Тук, си струва да се отбележи, че кабелите не трябва да се докосват един друг, не забравяйте да направите празнина.

След това отидете на изходящите проводници от измервателния уред. Първо свържете фазовия проводник. Извършваме скок от втория контакт на електромера до горния контакт на изходящия еднополюсен автоматик. Почистваме краищата на кабела PV1 и се свързваме. След това контактите на брояча се издърпват и проверяват, а горният контакт на изходящата еднополюсна автоматика се задържа за момента.

Сега е необходимо да се разпространява фазата, идваща от контраста между всички еднополюсни автомати, които се отклоняват в посоките. За това ние правим джъмпери от тел PV1, или използваме готов, фабричен джъмпер, еднофазен свързващ гребен. Този гребен е меден автобус, на който зъбите се намират на еднакви разстояния една от друга. Местоположението им съответства на контактните отвори, монтирани на релсовите машини. Те са свързани с горните контакти на еднополюсните прекъсвачи, свързвайки всички автоматични устройства със себе си и разпределяйки фазата между тях. Отгоре опашката е затворена с пластмасово покритие, което служи за изолация на фаза гребен.

Използването на този гребен значително опростява инсталацията.

В нашия пример се използва скок от проводник PV1.

След като подготвим краищата на джъмпера за връзка, вмъкваме едната му страна в горния контакт на първата автоматика, другата в горния контакт на втория. Тъй като в нашия пример има само две автомати, разпределението на фазата е завършено. Но ако например няма да има 2, а 10 или 20 автомати, тогава фазата ще трябва да се приложи към всеки един от тях, след като е направил подходящ брой джъмпери.

Обръщаме се към последния свободен контакт на метъра. Това е изходящият нулев контакт. Изработваме подходящите дължини и конфигурации на скобите, свързващи четвъртия контакт на електромера и нулевата шина.

Нулевият автобус обикновено е снабден с пластмасова кутия, в зависимост от производителя на кутията, може да има различна дължина и конфигурация, но във всички случаи тя винаги изпълнява същата функция - разпределението на нула в изходящите посоки. В полето, дадено в нашия пример, изглежда така.

Монтирайте нулевата гума в кутията. След това измерете и направете джъмпера, от четворния контакт до нулата. Почистваме краищата, свързваме ги с контактните дупки.

Разтягаме винтовете и проверяваме надеждността на закрепването на проводника.

Схемата за свързване на електромера е напълно сглобена и готова за работа.

Остава да се свържат само проводници, водещи към посоки и групи (към светлина, контакти, перална машина, климатик, бойлер или друго електрическо оборудване), фазовите проводници се засаждат върху долните контакти на еднополюсните прекъсвачи.

И нулеви проводници, на нулева механа. Препоръчително е да свържете един проводник към всеки контакт, максимум два. След свързването на електромера е задължително да проверите надеждността на фиксирането на нулевите проводници в контакта.

С последното докосване ние поставихме защитния капак на електромера, след като нарязахме отворите в долната част на кабела под ножа с нож и затегнете уплътняващия винт.

В тази статия разгледахме стъпка по стъпка въпроса как да свързваме електромера с нашите собствени ръце. Въпросът може да се счита за затворен.