Jak funguje a funguje elektronický elektroměr

Hlavním účelem tohoto zařízení je neustále měřit spotřebu řízeného úseku elektrického obvodu a zobrazovat jeho hodnotu ve formě vhodné pro člověka. Základ prvku využívá polovodičové elektronické součástky pracující na polovodičových nebo mikroprocesorových strukturách.

Taková zařízení se vyrábějí pro práci s proudovými obvody:

1. Konstantní hodnota;
2. Sinusový harmonický tvar.

Stejnosměrné elektroměry fungují pouze v průmyslových podnicích, které provozují výkonná zařízení s vysokým stálým příkonem (elektrifikovaná železniční doprava, elektrická vozidla. ). Nejsou používány pro domácí účely a jsou vyráběny v omezeném množství. Proto je v dalším materiálu tohoto článku nebudeme uvažovat, i když se princip jejich činnosti liší od modelů pracujících na střídavý proud, zejména v konstrukci proudových a napěťových snímačů.

Elektronické měřiče střídavého výkonu jsou vyráběny pro měření energie elektrických zařízení:

1. S jednofázovým napěťovým systémem;
2. V třífázových obvodech.

Konstrukce elektronického počítadla

Celá základna prvku je umístěna uvnitř pouzdra a je vybavena:

• svorkovnice pro připojení elektrických vodičů;
• LCD zobrazovací panel;
• ovládací prvky pro provoz a přenos informací ze zařízení;
• měřicí transformátory;
• deska plošných spojů s polovodičovými prvky;
• ochranný obal.

Funkčnost takového elektroměru je potvrzena:

• použitá značka ověřovatele potvrzující, že zařízení prošlo metrologickým ověřením na zkušebním stavu a posouzením jeho vlastností v rámci třídy přesnosti deklarované výrobcem;
• neporušená pečeť společnosti energetického dozoru odpovědná za správné připojení elektroměru k elektrickému obvodu.

Vnitřní pohled Deska takového zařízení je znázorněna na obrázku.

Nejsou zde žádné pohyblivé ani indukční mechanismy. A přítomnost tří vestavěných proudových transformátorů používaných jako senzory se stejným počtem jasně viditelných kanálů na desce plošných spojů naznačuje třífázový provoz tohoto zařízení.

Elektrické procesy zaznamenané elektronickým měřičem

Provoz vnitřních algoritmů třífázových nebo jednofázových konstrukcí probíhá podle stejných zákonů, s výjimkou, že ve 3fázovém složitějším zařízení existuje geometrický součet hodnot každého z tři složkové kanály.

Proto budeme primárně zvažovat principy fungování elektronického měřiče na příkladu jednofázového modelu. K tomu si připomeňme základní zákony elektrotechniky související s mocí.

Jeho plná hodnota je určena složkami:

• aktivní;
• reaktivní (součet indukčních a kapacitních zátěží).

Proud procházející společným obvodem jednofázové sítě je ve všech úsecích stejný a úbytek napětí na každém prvku závisí na typu odporu a jeho hodnotě. Při aktivním odporu se shoduje s vektorem procházejícího proudu ve směru a při jalovém odporu se odchyluje do strany. Navíc na indukčnosti vede proud v úhlu a na kapacitě zaostává.

Elektronické měřiče jsou schopny zohledňovat a zobrazovat celkový výkon a jeho činné a jalové hodnoty. K tomu se provádějí měření vektorů proudu s napětím přiváděným na jeho vstup. Na základě hodnoty úhlové odchylky mezi těmito vstupními veličinami je určen a vypočítán charakter zatížení a poskytnuty informace o všech jeho složkách.

V různých provedeních elektronických měřičů není sada funkcí stejná a může se výrazně lišit svým účelem. Tím se zásadně liší od svých indukčních protějšků, které fungují na základě interakce elektromagnetických polí a indukčních sil, které způsobují rotaci tenkého hliníkového disku. Konstrukčně jsou schopny měřit pouze činný nebo jalový výkon v jednofázovém nebo třífázovém obvodu a celkovou hodnotu je nutné vypočítat samostatně ručně.

Princip měření výkonu elektronickým měřičem

Schéma činnosti jednoduchého měřiče s výstupními převodníky znázorněno na obrázku.

K měření výkonu využívá jednoduché senzory:

• proud založený na konvenčním bočníku, kterým prochází fáze obvodu;
• napětí pracující podle známého dělicího obvodu.

Signál zachycovaný takovými snímači je malý a je zvyšován pomocí elektronických proudových a napěťových zesilovačů, načež dochází k analogově-digitálnímu zpracování pro další konverzi signálů a jejich násobení za účelem získání hodnoty úměrné hodnotě spotřeby energie.

Dále je digitalizovaný signál filtrován a odeslán do zařízení:

• indikace;
• integrace;
• přenos měření;
• další transformace.

Schéma provozu jednofázového elektronického elektroměru

V něm je měřicí CT připojen k přerušení fázového vodiče spotřebitele a VT je připojen k fázi a nule.

Signály z obou transformátorů nepotřebují zesílení a jsou odesílány vlastními kanály do jednotky ADC, která je převádí na digitální kód pro výkon a frekvenci. Další transformace provádí mikrokontrolér, který řídí:

• zobrazit;
• elektronické relé;
• RAM je paměťové zařízení s náhodným přístupem.

Funkční možnosti elektronických měřičů

Nízká chyba měření spotřeby, odhadovaná na třídu přesnosti 0,5 S nebo 02 S, umožňuje použití těchto zařízení pro komerční měření spotřebované elektřiny.

Konstrukce určená pro měření v třífázových obvodech mohou pracovat ve tří nebo čtyřvodičových elektrických obvodech.

Elektronický měřič může být přímo připojen k provoznímu zařízení nebo mít konstrukci, která umožňuje použití mezilehlých, např. vysokonapěťových přístrojových transformátorů. V druhém případě se zpravidla provádí automatický přepočet naměřených sekundárních veličin na primární hodnoty proudu, napětí a výkonu včetně činných a jalových složek.

Elektroměr zaznamenává směr celkového výkonu se všemi jeho součástmi v dopředném a zpětném směru a ukládá tyto informace s časovou referencí. V tomto případě může uživatel odečítat energii podle jejího přírůstku za určité časové období, například aktuální den, měsíc nebo rok vybraný z kalendáře, nebo akumulaci po určitou určenou dobu.

Zafixování hodnot činného a jalového výkonu na určitou dobu, například 3 nebo 30 minut, stejně jako rychlé vyvolání jeho maximálních hodnot v průběhu měsíce značně usnadňuje analýzu provozu energetických zařízení.

Kdykoli si můžete prohlédnout okamžité ukazatele činného a jalového odběru, efektivního proudu, napětí, frekvence v každé fázi.

Přítomnost funkce multitarifního měření energie pomocí několika kanálů přenosu informací rozšiřuje podmínky pro komerční využití. V tomto případě jsou tarify vytvářeny na konkrétní čas, například každou půlhodinu víkendu nebo všedního dne podle ročního období nebo měsíce v roce.

Pro pohodlí uživatele je na displeji zobrazeno provozní menu, mezi jehož položkami můžete procházet pomocí nedalekých ovládacích prvků.

Elektronický elektroměr umožňuje nejen číst informace přímo z displeje, ale také je prohlížet prostřednictvím vzdáleného počítače, stejně jako zadávat další data nebo je programovat přes optický port.

Informační bezpečnost

Montáž těsnění na pult se provádí ve dvou fázích:

1. na první úrovni je zakázán přístup do vnitřku tělesa zařízení technickou kontrolou závodu poté, co bylo měřidlo vyrobeno a prošlo státním ověřením;

2. na druhé úrovni plombování je přístup ke svorkám a připojeným vodičům zablokován zástupcem organizace zásobování energií nebo energetického dozoru.

Všechny události sejmutí a instalace krytu jsou vybaveny alarmem, jehož spuštění se zaznamenává do paměti událostí s odkazem na čas a datum.

Systém hesel poskytuje omezení přístupu uživatele k informacím a může obsahovat až pět omezení.

Úroveň nula zcela odstraňuje omezení a umožňuje prohlížet všechna data lokálně nebo vzdáleně, synchronizovat čas a upravovat hodnoty.

První úroveň dodatečné přístupové heslo je poskytnuto zaměstnancům instalační nebo provozní organizace systémů ASKUE pro nastavení zařízení a parametrů záznamu, které neovlivňují komerční vlastnosti.

Druhá úroveň Hlavní přístupové heslo přiděluje odpovědný pracovník energetického dozoru na měřidle, které prošlo seřízením a je plně připraveno k provozu.

Třetí úroveň základní přístup mají pracovníci energetického dozoru, kteří odebírají a instalují kryt z měřiče, aby získali přístup k jeho svorkám nebo prováděli dálkové operace přes optický port.

Čtvrtá úroveň poskytuje možnost instalace hardwarových klíčů na desku, odstranění všech nainstalovaných těsnění a možnost pracovat přes optický port pro zlepšení konfigurace a nahrazení kalibračních koeficientů.

Uvedený seznam schopností, které elektronický elektroměr má, je obecný a přehledný. Lze jej zobrazit jednotlivě a lišit se i u každého modelu stejného výrobce.

Pokud si majitel domu či bytu odebírá odečty z elektroměru sám, pak si musí spočítat spotřebované kilowatty a zaplatit je dodavateli, který naopak tyto výpočty řídí. Za tímto účelem společnost provádí dvakrát ročně plánované a v případě potřeby i neplánované kontroly.

Odběratel je povinen bezplatně umožnit zaměstnancům dodavatelské organizace volný přístup k měřicím zařízením pro kontrolu provozuschopnosti elektroměru a správnosti předávání vzájemných vyúčtování.

Často dochází k situacím, kdy je obtížné porozumět některým moderním zařízením. Proto mají předplatitelé zájem jak provádět odečty elektroměru, stejně jako vypočítat počet spotřebovaných kilowattů za měsíc a provést správnou platbu podle tarifu.

Jak správně odečítat údaje z měřiče

Existují dva typy elektroměrů:

1. Indukce – Toto jsou staré modely mechanické konstrukce.

2. Elektronické – jedná se o nové produkty, které využívají moderní mikroprocesorovou technologii.

Obě zařízení zobrazují množství spotřebované elektřiny, které se měří v kilowattech. Elektroměry jsou zase jednofázové nebo třífázové.

Redakce webu doporučuje přečíst s ověřovacím intervalem elektroměrů.

Staré modely

Jak odečítat elektřinu z indukčního měřiče. Lze jej snadno identifikovat podle přítomnosti otočného kolečka umístěného za sklem těsně pod rámem s čísly, kterých může být pět, šest nebo více v závislosti na jeho modelu. Tabule kolem nich zobrazuje vše informace potřebné pro uživatele. a toto:

• třída přesnosti;
• typ elektroměru;
• síťové napětí a frekvence;
• jmenovité zatížení;
• počet otáček disku, který se rovná 1 kW/hod;
• rok výroby a číslo zařízení.

Čísla v rámečku označují kilowatthodiny. Na disku je kontrolní červená značka, což pomáhá určit jeho úplnou rotaci kolem své osy. Počítací mechanismus tvoří také otočná kolečka s čísly.

Často je vpravo jedno, někdy dvě čísla zvýrazněná čárkou nebo ohraničená barevným rámečkem, obvykle červeným, ale někdy je prostě zmenšená, jedná se o desetinné zlomky kilowattu, takže při měření nejsou vzít v úvahu.

Pokud předplatitel při výpočtu částky k úhradě nevědomky zohlední poslední označenou číslici, vznikne přeplatek. Někdy naopak není zvýrazněn, ale uživatel to nebere v úvahu v domnění, že jde o desetinný zlomek, ukáže se neustálý nedoplatek. V takových situacích, kdy je obtížné porozumět naměřeným hodnotám, musíte vše odepsat z displeje a přenést tyto informace na zákaznický servis a požádat o pomoc.

Měření spotřeby elektřiny

Podívejme se, jak správně odečítat elektroměry. řekněme nainstalováno nové zařízení, vydali certifikát s počátečními čísly, například 00003, ačkoli na měřidle byla v té době čísla 00003,2. V prvních dnech příštího měsíce se odečítají a zaznamenávají údaje znovu, přičemž se neberou v úvahu desetinná místa, řekněme, že je to 00148.

Současný měsíc Minulý měsíc Celkem spotřebováno, kW

00148 00003 145

Nyní vynásobí kilowatty tarifem a dostanou částku, kterou je potřeba zaplatit za spotřebovanou elektřinu. Účtenky se uchovávají, protože se z nich budou přebírat údaje za předchozí měsíc, nebo je vytvořen speciální sešit.

Když mechanismus počítání projde celým cyklem, zobrazí se 99999,9 a poté 00000,0. Mnoho předplatitelů se ve výpočtech ztrácí, ale zde si můžete pomoci cedulkou, kde samostatně zaznamenávají údaje před a po nulování a následně shrnují např.

• Stavy měřidel
• Současný měsíc Minulý měsíc Celkem spotřebováno, kW
• 100000 99875 125
• 00050 00000 50
• Celkem použito za poslední měsíc 175

Jak vidíte, pro pohodlí bylo před nulami přidáno číslo 1, pak je vše jednoduché. Množství spotřebované elektřiny můžete určit ještě snadněji po resetování měřiče. Odepíšeme hodnoty, v našem příkladu je to 00050, přidáme jedničku před číslo a zobrazíme rozdíl:

Bude to výhodné při výměně měřiče udělat stůl, první kilowatthodiny se odečítají od odebraného zařízení, další novým způsobem, dohromady získávají celkový počet spotřebovaných kW/hod za měsíc. Například starý měřič byl odstraněn s čísly 55475 a byl nainstalován nový, ukazující 00005. Čas pro odečítání indikátorů se jako vždy blíží, data jsou odepsána z měřiče, a to je 00150 a zapsáno do stůl. Výsledky se sečtou a výsledkem je 245 kW/hod.

Měřiče Současný měsíc Minulý měsíc Celkem spotřebováno, kW

Staré 55475 55375 100

Nové 00150 00005 145

Celkem použito za poslední měsíc 245

Jak zkontrolovat, zda měřič funguje správně

Je velmi snadné sami zkontrolovat funkčnost modelu indukčního měřiče. Při pohledu na disk, točí se a čím větší zatížení, tím rychleji. Měřič, ve kterém se 1 kW/h rovná 600 otáčkám disku, se kontroluje takto:

• úplně vypněte světla a všechny elektrické spotřebiče ze zásuvek, disk by se měl zastavit;
• připojte např. elektrický sporák o výkonu 1 kW/hod a odečtěte otáčky disku po dobu jedné minuty.

Pokud napočítáte 10 otáček za 1 minutu, znamená to měřič funguje správně. Učí se o tom takto: 600:60 = 10. Nezapomeňte, že u některých modelů 1 kW/hod = 1200 otáček disku, pak 1200: 60 min. = 20.

Elektronické čítače

Tyto moderní modely mají v sobě zabudovaný malý počítač, jehož elektronický displej je schopen zobrazovat spotřebu energie v určitou denní dobu.

Když se odečítají z jednotarifního počítacího zařízení, problémy nevznikají, ale pokud je to vícetarifní, musíte vědět, jak to udělat správně, a také jak vypočítat částku, kterou zaplatíte za jaký tarif.

Pokud se to předplatitel nenaučí dělat sám, bude muset předat data dodavateli, která za něj spočítá výši platby, nebo nainstaluje moderní počítací zařízení vybavené automatickým řídicím systémem ASKUE.

Vícetarifní měřiče

V poslední době se stále více používají vícetarifní elektroměry, vyrábějí se pro jednofázové i třífázové obvody střídavého proudu.

Jedním z levných a poměrně kvalitních počítadel je počítadlo Merkur. Například Merkur 200.02 sleduje energii ve dvou tarifních režimech, proto, aby ušetřili peníze, předplatitelé jimi stále častěji nahrazují stará indukční zařízení. V závislosti na modelu je naprogramován na různý počet časových intervalů pro pohodlný výpočet nákladů na elektřinu podle tarifů. Tyto měřiče se staly nejoblíbenějšími, protože mohou výrazně ušetřit peníze.

Vlastnosti multitarifních měřičů

V závislosti na časovém období mají dvoutarifní měřiče dva provozní režimy:

• T1 – od 7 do 23 hodin;

• T2 – od 23 do 7 hodin.

Třítarifní měřič má tři časové režimy práce, jmenovitě:

• T1 – od 17 do 21 hodin;

• T2 – od 23 do 7 hodin;

• T3 jsou časové intervaly: od 10 do 17 hodin a od 21 do 23 hodin.

V noci je snížený tarif, takže elektřina je levná, nejdražší ve špičce, od 17 do 21 hodin.

Odečítání údajů z elektronického měřiče

Podívejme se, jak odečítat údaje z elektronického elektroměru. Na jeho displeji je svítící písmeno „T“ s čísly od 1 do 3 a také tlačítko „enter“, které pomáhá vybrat spotřebované kilowatty v požadovaných tarifních režimech. Kliknutím na něj hledat požadovaný parametr, zaznamenávání čísel na papír. Použijte toto tlačítko, dokud nebudou všechna data zapsána odpovídajícím způsobem:

• T1 – pro jednotarifní měřidlo;

• T1 a T2 – pro dvoutarifní elektroměr;

• T1, T2 a T3 – pro třítarifní elektroměr.

Od obdržených čísel podle toho odečteme předchozí údaje. Například T1 předchozího měsíce se odečte od aktuálního T1, totéž se provede s hodnotami T2, stejně jako s T3, pokud je měřič třítarifní.

Nyní, když mají kilowatthodiny požadovaných tarifních kategorií, násobí je příslušně cenami, takže zjistí částky, které je třeba zaplatit za spotřebovanou elektřinu v různých časech.

Zbývá určit celková měsíční částka, kterou je třeba zaplatit za spotřebovanou elektřinu. Za tímto účelem shrňme hodnoty již vypočítané pro různé tarify.

Musíme si pamatovat! Při nezávislém odečtení splatných částek musí být každá z přijatých hodnot vynásobena T1, T2 nebo T3 odpovídajícím koeficientem (cenou), který je uveden na potvrzení.

Podívejme se, jak automaticky přenášet stavy elektroměrů dodavateli. To je velmi výhodné, protože předplatitel nemusí ztrácet čas měsíčním zaznamenáváním dat a odečítáním částek k úhradě. Musíte si také schovávat účtenky nebo držet sešit, který se může snadno ztratit.

Aby však bylo možné využívat funkci automatického přenosu odečtů, musí být v domácnosti účastníka instalován moderní elektronický měřič. Musíte také kontaktovat svého dodavatele energií, uvést číslo svého osobního účtu, adresu a e-mail. Poté bude zapojen ten pohodlný automatický řídicí systém ASKUE, což spotřebitele ušetří zbytečných tahanic a ušetří jeho čas.