10.1. Назначение, разновидности, характеристики

Электрический счетчик: первое знакомство

Электросчетчик есть во всех квартирах и домах. Он является настолько обыденным прибором, что его привыкли не замечать, не говоря уже о техническом устройстве и принципе работы! Попробуем разобраться, что же такое электросчетчик.

Электрический счетчик — электроизмерительный прибор, предназначенный для учета расхода электрической энергии переменного или постоянного тока, которая измеряется в кВт/ч или А/ч.

Электросчетчики применяются там, где осуществляется легальное потребление электроэнергии и есть возможность экономить деньги, отслеживая ее потребление за определенный промежуток времени. Электросчетчики выпускаются однофазные и трехфазные, однотарифные и многотарифные, прямого включения и через трансформаторы тока. Электросчетчики прямого включения применяются на ток от 5 А (по новым требованиям от 30 А) до 100 А.

Первый электронный счетчик был выпущен на Западе в 1980 году, а в России — в 1996 г. Тогда же вступил в силу ГОСТ 6570-96, сделавший в России счетчики с классом точности 2,5 и током менее 30 А вне закона. Ведь в наших квартирах появилось множество техники с большим током потребления (кондиционеры, стиральные и посудомоечные машины, тепловентиляторы, водонагреватели и т. д.).

На Западе столкнулись с проблемой замены старого парка счетчиков раньше нас. Сначала они тоже с энтузиазмом бросились заменять индукционные счетчики электронными, которых стало 95 %, но столкнувшись с проблемой более низкой надежности, необходимостью быстрого сервиса, несколько изменили свои взгляды. Теперь соотношение индукционных и электронных счетчиков, например, в Англии составляет примерно 40/60 (http://electrik.info).

У нас в магазинах тоже присутствуют оба типа счетчиков. Как организации, так и частные лица покупают и те, и другие. По поводу надежности можно сказать следующее: в паспорте на электронный счетчик нередко дается ресурс в 15 лет непрерывной работы, но не один реально столько еще не отработал. Пятнадцать лет назад их еще не выпускали. Ресурс индукционного счетчика таков, что даже через 50 лет многие образцы укладываются в заданный класс точности!

Разновидности электросчетчиков

Конструктивно все электросчетчики можно разделить на группы:

♦ индукционные (механические);

♦ электронные (цифровые);

♦ гибридные электросчетчики.

Свои прямые обязанности, т. е. учет потребления электроэнергии, все они выполняют совершенно одинаково, однако электронные счетчики стоят значительно дороже.

В индукционных счетчиках (рис. 10.1) имеются две катушки: катушка тока и катушка напряжения. Магнитное поле этих катушек заставляет вращаться диск, приводящий в движение механизм счета потребляемой энергии. Чем больше ток и выше напряжение в электросети, тем быстрее вращается диск, и растут показания счетчика.

Рис. 10.1. Так выглядит современный индукционный счетчик

Проблема такого типа счетчиков в том, что очень трудно и дорого обеспечить с их помощью класс точности выше 2,0. Их основное достоинство — высочайшая надежность и срок службы более 15 лет. На сегодняшний день только в РФ работает около 50 миллионов индукционных счетчиков.

Электронные счетчики (рис. 10.2) работают за счет прямого измерения тока и напряжения и передачи данных в цифровом виде на индикатор и в память счетчика.

Рис. 10.2. Так выглядит электронный однофазный счетчик

Электронные счетчики имеют множество достоинств:

♦ компактные размеры;

♦ возможность многотарифного учета;

♦ способность встраивания в автоматизированные системы коммерческого учета за счет наличия стандартных интерфейсов;

♦ легкий переход на более высокий класс точности за счет применения специализированных микросхем;

♦ простота считывания за счет применения цифрового индикатора;

♦ повышенная устойчивость к попыткам воровства электроэнергии за счет коррекции показаний счетчика и т. д.

Основные недостатки электронных счетчиков — это более высокая цена и более низкая надежность.

Электронные счетчики могут похвастать тем, что они могут работать при температуре ниже нуля градусов, в отличие от индукционных счетчиков, которые не могут работать в условиях пониженной температуры. Поэтому для квартиры вполне подойдет индукционный электросчетчик, ведь температура в ней вряд ли понизиться ниже нуля градусов, а стоит он, как уже отмечалось, дешевле.

Гибридные электросчетчики, объединяющие в себе элементы двух указанных выше групп, используются достаточно редко.

Все электросчетчики различаются по количеству фаз: однофазные и трехфазные. Для выбора нужно исходить от характера сети в конкретном помещении. Чаще всего трехфазные счетчики рекомендуют устанавливать в коттеджах, больших загородных домах и в больших квартирах. В небольших же квартирах вполне подойдет и однофазный электросчетчик.

Чаще всего из-за простоты и дешевизны выбираются индукционные (механические) счетчики. Кроме того, за счет своей простоты они отличаются высоким качеством и надежностью. Это опробованная десятилетиями схема, которая отлично работает. Однако есть и минусы. Механические (индукционные) счетчики не обладают системой дистанционного автоматического снятия показаний, то есть они являются только однотарифными. Кроме того, у них высока вероятность возникновения существенной погрешности учета, именно поэтому они подлежат частой поверке.

Характеристики электросчетчиков

Основными техническими характеристиками: электросчетчиков являются:

♦ класс точности;

♦ величина номинального напряжения;

♦ величина номинального тока;

♦ чувствительность электросчетчика;

♦ интервал рабочих температур как правило от -40 до + 55 °C;

♦ средний срок службы современных электросчетчиков составляет: 15 лет у электронных и 30 лет у индукционных;

♦ средняя наработка на отказ: у индукционных— 71000 часов, у электронных — 90000 часов;

♦ межповерочный интервал: у индукционных — 6 лет, у электронных — 10 лет;

♦ габаритные размеры;

♦ вес.

Одним из основных параметров электросчетчика является его класс точности — это процентное выражение наибольшей допустимой относительной погрешности: 0,5; 1,0 и 2,0 %.

Класс точности определен для нормальных условий работы:

♦ правильное подключение;

♦ равномерное распределение нагрузок по фазам;

♦ синусоидальная характеристика напряжения и тока (величина коэффициента линейных искажений не должна превышать 5 %);

♦ номинальная величина промышленной частоты (50 Гц±0,5 %);

♦ величина отклонения значения номинального напряжения не более 1 %;

♦ величина нагрузки в номинальных пределах;

♦ отсутствие влияния внешних магнитных полей;

♦ вертикальное положение электросчетчика.

Величина номинального напряжения счетчиков прямого и с использованием трансформаторов тока должна соответствовать номинальному напряжению сети, а счетчиков, включённых с применением трансформаторов напряжения — вторичному номинальному напряжению трансформаторов напряжения. Номинальное напряжение — у трехфазных счетчиков указываются в виде произведения числа фаз на номинальные значения напряжения, у четырехпроводных счетчиков указываются линейные и фазные напряжения: 3x380/220 В.

Величина номинального тока так же указывается в виде произведения числа фаз на номинальные значения тока — 3/5 А.

Величина номинального тока счетчика косвенного или полукосвенного включения должен соответствовать вторичному номинальному току трансформатора тока (5 или 1 А). Токовые обмотки электросчетчика, как правило, допускают длительную перегрузку по току без нарушения правильности учета:

♦ безтрансформаторные и трансформаторные универсальные —120 %;

♦ счетчики прямого включения — 200 % и более (в зависимости от типа).

Значение чувствительности счетчика выражается в процентах, а определяется как наименьшее значение тока (в нормальных условиях), который определяет нормальный отсчет. Величина порога чувствительности не должна быть больше:

♦ 0,4 % — для счетчиков класса точности 0,5;

♦ 0,5 % — для счетчиков классов точности 1,0; 1,5; 2,0.

Передаточное число указывается на лицевой панели электросчетчика:

♦ для индукционного — это число оборотов диска;

♦ для цифрового — количество импульсов, соответствующее единице измеряемой энергии.

Например, 450 оборотов диска определяют расход в 1 кВт-ч или 500 импульсов так же определяют расход в 1 кВт-ч.

Применение электронных счетчиков дает возможность применения многотарифногого учета — это выгодно потребителям и удобно для энергосистемы.

Габаритные размеры и вес отражены в паспорте на изделие и имеют значение в момент определения места расположения, способа крепления изделия. Как правило, под каждый типоразмер предлагаются уже готовые контейнеры, где все продумано и предусмотрено.