1 фазный счетчик реферат

Обновлено: 07.07.2024

История создания счётчиков связана с изобретениями электротехнических устройств XIX века. Самые разные исследователи независимо и беспрестанно изучали электромагнетизм, внося собственную лепту в создание и последующее развитие счётчиков электроэнергии. Вот лишь некоторые этапы продолжительного пути развития. Всплеск теоретических открытий в области явлений, устанавливающих связь между магнитными и электрическими свойствами вещества, уже в 1-й половине XIX века.

Во второй половине XIX века к авторам теоретических трудов присоединились практики. В течение непродолжительного периода времени были изобретены гидротурбина, счётчик, трансформатор тока, электродвигатель, динамо-машина, электрическая лампа. Как считали первооткрыватели, само время дарило просветление, позволяя почти в одно и то же время свершаться схожим открытиям в противоположных концах света. В этом был, к примеру, уверен создатель индукционного электрического счётчика Отто Титус Блати, венгр по происхождению, который также являлся соизобретателем трансформатора. Аньош Йедлик и Вернер фон Сименс, каждый в своё время, придумали динамо-машину. Что, в свою очередь, позволило превратить электричество в коммерческий продукт массового спроса. Развитие систем освещения потребовало применения устройств измерения и стандартизации учёта электроэнергии.

Развитие систем передачи электроэнергии по пути создания систем высокого напряжения тормозилось главным недостатком цепей постоянного тока — невозможностью преобразования одного уровня напряжения в другой. И давний спор сторонников распределительных сетей постоянного и переменного тока окончательно решился в пользу последних; этому также способствовало изобретение трансформатора (1885 год).

Попытки решить задачу учёта электрической энергии переменного тока привели к целому ряду открытий. Созданию индукционных счётчиков электроэнергии предшествовало обнаружение эффекта вращающегося магнитного поля (Никола Тесла — 1883 год, Галилео Феррарис [1] — 1885 год, Оливер Шелленбергер — 1888 год).

Разработка цифрового измерителя мощности постоянного тока

. цепях постоянного и переменного токов для измерения напряжения и тока обычно пользуются цифровыми и аналоговыми электронными . счетчик работает принципиально как двигатель постоянного тока, обмотка якоря которого подключена параллельно, а обмотка возбуждения -- последовательно с потребителем электроэнергии. . 3, которая включается в цепь параллельно. Ваттметр является прибором, требующим при включении .

2. Принцип работы

Для учёта активной электроэнергии переменного тока служат индукционные одно- и трёхфазные приборы, для учёта расхода электроэнергии постоянного тока (электрический транспорт, электрифицированная железная дорога) — электродинамические счётчики. Число оборотов подвижной части прибора, пропорциональное количеству электроэнергии, регистрируется счётным механизмом.

В электрическом счётчике индукционной системы подвижная часть (алюминиевый диск) вращается во время потребления электроэнергии, расход которой определяется по показаниям счётного механизма. Диск вращается за счёт вихревых токов, наводимых в нём магнитным полем катушки счётчика, — магнитное поле вихревых токов взаимодействует с магнитным полем катушки счётчика.

В электрическом счетчике электронного типа переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии.

4. Принцип действия и устройство счетчиков эл-ой энергии

С помощью электросчетчиков осуществляется учет израсходованной электрической энергии. Электросчетчики бывают индукционные и электронные.

однофазного счетчика электрической энергии

Для включения счетчика в цепь его токовую обмотку соединяют с электроприемниками последовательно, а обмотку напряжения — параллельно. При прохождении по обмоткам индукционного счетчика переменного тока в сердечниках обмоток возникают переменные магнитные потоки, которые, пронизывая алюминиевый диск, индуцируют в нем вихревые токи.

Взаимодействие вихревых токов с магнитными потоками электромагнитов создает усилие, под действием которого диск вращается. Последний связан со счетным механизмом, учитывающим частоту вращения диска, т.е. расход электрической энергии.

Схема устройства счетчика электрической энергии: 1 — обмотка тока, 2 — обмотка напряжения, 3 — червячный механизм, 4 — счетный механизм, 5 — алюминиевый диск, б — магнит для притормаживания диска

Автоматизированные системы учета и контроля электроэнергии

. на системы коммерческого и технического учета. Коммерческим или расчетным учетом называют учет поставки / потребления энергии предприятием для денежного расчета за нее (соответственно приборы для коммерческого учета называют коммерческими, или расчетными). Техническим, или контрольным учетом называют учет для контроля .

трехфазные индукционные электросчетчики

электронные (цифровые) электросчетчики

малые габаритные размеры,
отсутствие вращающихся частей,
возможность учета электроэнергии по нескольким тарифам,
измерение суточных максимумов нагрузки,
учет как активной, так и реактивной мощности,
более высокий класс точности,
возможность дистанционного учета электроэнергии.

Схема устройства электронного счетчика электроэнергии

В настоящее время учёт электроэнергии, в основном, производится по одному тарифу (то есть стоимость электроэнергии одинакова независимо от времени потребления).

Однако, начинает вводится многотарифные системы оплаты, при которых стоимость электрической энергии различна по часам суток или по дням недели.

Указанный подход обеспечит более равномерное потребление электроэнергии потребителями и снижение максимальной нагрузки энергосистемы. Поэтому уже выпускаются электронные счётчики со встроенными часами, которые питаются от аккумуляторной батареи, что обеспечивает учёт электроэнергии по разным интервалам времени, задаваемым программно.

Как правило, электронные счётчики имеют жидкокристаллический индикатор, на котором отображаются потребляемая электроэнергия по каждому из тарифов, текущая потребляемая мощность, текущее время и дата и другие измеряемые прибором параметры.

5. Классификация и технические характеристики индукционных счетчиков

Для учета электроэнергии трехфазного тока применяются трех фазные счетчики.

Трехфазные счетчики можно классифицировать следующим образом., По роду измеряемой энергии, В зависимости от схемы электроснабжения, для которой они предназначены

По способу включения счетчики можно разделить на 3 группы

Счетчики непосредственного включения (прямого включения), Счетчики полукосвенного включения

четчики косвенного включения

Трансформаторные счетчики

6. Обозначения электросчетчиков

магнетизм электрический счетчик энергия

В зависимости от назначения счетчику присваивается условное обозначение. В обозначениях счетчиков буквы и цифры означают: С — счетчик; О — однофазный; Л — активной энергии; Р — реактивной энергии; У — универсальный; 3 или 4 для трех- или четырехпрводной сети.

Пример обозначения: СА4У — Трехфазный трансформаторный универсальный четырехпроводиый счетчик активной энергии.

Если па табличке счетчика поставлена буква М, это значит, что счетчик предназначен для работы и при отрицательных температурах (-15° — +25°С).

7. Электросчетчики специального назначения

Счетчики активной и реактивной энергии, снабженные дополнительными устройствами, относятся к счетчикам специального назначения. Перечислим некоторые из них.

Двухтарифные и многоторифные счетчики, Счетчики с предварительной оплатой, Счетчики с указателем максимальной нагрузки, Телеизмерительные счетчики

8. Технические характеристики электросчетчиков

Техническая характеристика счетчика определяется следующими основными параметрами.

Номинальное напряжение и номинальный ток счетчиков

У трансформаторных счетчиков вместо номинальных тока и напряжения указываются номинальные коэффициенты трансформации измерительных трансформаторов, для работы с которыми счетчик предназначен, например: 3X150/5 А. 3X6000/100 В.

На счетчиках, называемых перегрузочными, указывается значение максимального тока непосредственно после номинального, например 5 — 20 А.

Номинальное напряжение счетчиков прямого и полукосвенного включения должно соответствовать номинальному напряжению сети, а счетчиков косвенного включения — вторичному номинальному напряжению трансформаторов напряжения. Точно так же номинальный ток счетчика косвенного или полукосвенного включения должен соответствовать вторичному номинальному току трансформатора тока (5 или 1 А).

Счетчики допускают длительную перегрузку по току без нарушения правильности учета: трансформаторные и трансформаторные универсальные — 120%; счетчики прямого включения — 200% и более (в зависимости от типа)

Класс точности счетчика

Класс точности устанавливается для условий работы, называемых нормальными. К ним относятся: прямое чередование фаз; равномерность и симметричность нагрузок по фазам; синусоидальность тока и напряжения (коэффициент линейных искажений не более 5%); номинальная частота (50 Гц±0,5%); номинальное напряжение (±1%); номинальная нагрузка; cos фи = l (для счетчиков активной энергии) и sin фи = 1 (для счетчиков реактивной энергии); температура окружающего воздуха 20°+3°С (для счетчиков внутренней установки); отсутствие внешних магнитных полей (индукция не более 0,5 мТл); вертикальное положение счетчика.

Передаточное число индукционного счетчика

Например, 1 кВт-ч равен 450 оборотам диска. Передаточное число указывается на табличке счетчика.

Постоянная индукционного счетчика, Чувствительность индукционного счетчика

Порог чувствительности не должен превышать: 0,4% — для счетчиков класса точности 0,5; 0,5%-для счетчиков классов точности 1,0; 1,5; 2 и 1,0% — для счетчиков класса точности 2,5 и 3,0

Емкость счетного механизма, Собственное потребление мощности (активной и полной) обмотками счетчиков

Выбор класса точности счетчиков зависит от назначения, способа включения и вида измеряемой энергии (активная или реактивная).

По назначению счетчики можно разделить на следующие категории: расчетные и предназначенные для технического (контрольного) учета, а по способу включения — на счетчики непосредственного включения и включающиеся через измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Класс точности счетчиков непосредственного включения должен быть при измерении активной энергии не ниже 2,5, а при измерении реактивной — не ниже 3,0. Для расчетных счетчиков, включенных через измерительные трансформаторы, класс точности при измерении активной и реактивной энергии должен быть не менее 2,0, соответственно для счетчиков технического учета — не ниже 2,0 и 2,5

Измеряя большую мощность, рекомендуется применять расчетные счетчики активной мощности класса не ниже 1,0, реактивной — не ниже 1,5. При работе с расчетными счетчиками измерительные трансформаторы тока и напряжения должны иметь класс не ниже 0,5 (допускается использовать трансформаторы тока класса 1,0 при условии, что их действительная погрешность при нагрузке во вторичной цепи не более 0,4 Ом не превысит погрешности, допустимой для трансформаторов тока класса 0,5); для работы со счетчиками технического учета необходимо использовать трансформаторы класса не ниже 1,0

Нагрузка вторичных цепей измерительных трансформаторов не должна превышать номинальной для данного класса точности Исходя из этого ориентировочно принимают сопротивление соединительных проводов, подводимых к вторичной цепи трансформатора, не более 0,2 Ом. Рассчитанные из этих соображении наименьшие допусти-мые сечения соединительных проводов приведены в таблице.

Длина провода в один конец, м

Наименьшее сечение медного провода, мм 2

Cчетчики непосредственного включения дают показания непосредственно в киловатт-часах или киловольт-ампер-часах реактивных.

Для счетчиков, включенных через измерительные трансформаторы тока и напряжения, и для универсальных трансформаторных счетчиков, предназначенных для включения через измерительные трансформаторы с любым коэффициентом трансформации, показания умножают на коэффициент k=kт х kн, где kт и kн — коэффициенты трансформации трансформаторов тока и напряжения.

Показания трансформаторных счетчиков, предназначенных для включения через измерительные трансформаторы с заданным коэффициентом трансформации, на коэффициент не умножают. Если такой счетчик включить через измерительные трансформаторы с коэффициентами трансформации отличными от заданных, то его показания умножают на

При включении счетчиков через трансформаторы тока категорически запрещается устанавливать предохранители во вторичной цепи трансформаторов. Корпуса, а также вторичные (одноименные) зажимы трансформаторов тока и напряжения рекомендуется заземлять.

Примеры похожих учебных работ

Передача электроэнергии на расстояния

Параллельная работа трансформаторов. Включение на параллельную работу

. более чем на ±10%. Включение трансформаторов на параллельную работу Параллельная работа трансформаторов, т. е. включение их на . чтобы не вызвать серьезного нарушения параллельной работы трансформаторов, различие в коэффициентах трансформации не должно .

Расчет маломощного трансформатора с воздушным охлаждение

Расчет маломощного трансформатора имеет ряд особенностей в отличие от расчета обычных силовых трансформаторов общего назначения. В ряде случаев к ним предъявляют самые жесткие требования по .

Автоматизированные системы учета и контроля электроэнергии

. на измерительные системы. 2. Коммерческие и технические АСКУЭ По назначению АСКУЭ предприятия подразделяют на системы коммерческого и технического учета. Коммерческим или расчетным учетом называют учет поставки / потребления энергии предприятием .

Разработка цифрового измерителя мощности постоянного тока

. быть осуществлено электродинамическим, ферродинамическим или индукционным ваттметром. Ваттметр (рис. 1) имеет две катушки: токовую . область применения ИИС Объектом проектирования является цифровой измеритель мощности постоянного тока, предназначенный .

Измерение израсходованной или выработанной энергии в сетях переменного тока. Устройство и принцип действия индукционного счетчика, основные узлы. Классификация и технические характеристики однофазных и трехфазных счетчиков, требования к установке.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	08.06.2011
Размер файла	1,6 M

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Рубцовский индустриальный институт (филиал)

Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова

Факультет заочной формы обучения

РЕФЕРАТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Однофазный счетчик электрической энергии

Выполнил: студент 1 курса,

Проверил: Плеханов Г.В.

1. Устройство и принцип действия индукционного счетчика

2. Классификация и технические характеристики счетчиков

3. Требования к установке счетчиков

Для измерения израсходованной или выработанной энергии в сетях переменного тока промышленной частоты обычно применяются счетчики индукционной системы. В приборах индукционной системы происходит взаимодействие переменных магнитных потоков с токами, индуктированными ими в подвижной части прибора. Электромеханические силы взаимодействия вызывают движение подвижной части.

1. Устройство и принцип действия индукционного счетчика

На рис. 1 показано схематическое устройство однофазного счетчика активной энергии. Основными его узлами являются электромагниты 1 и 2, алюминиевый диск 3, укрепленный на оси 4, опоры оси - подпятник 5 и подшипник 6, постоянный магнит 7. С осью связан при помощи зубчатой передачи 8 счетный механизм (на рисунке не показан), 9 - противополюс электромагнита 1. Обмотка электромагнита 1 включена на напряжение сети U, т.е. параллельно электроприемнику H, поэтому она называется параллельной обмоткой или обмоткой напряжения. Обмотка электромагнита 2 включена последовательно с электроприемником, и через неё протекает полный ток нагрузки I. В связи с этим она называется последовательной или токовой обмоткой. Комплекс деталей, состоящий из последовательной и параллельной обмоток и их магнитопроводов, называется вращающим элементом счетчика. Ток Iu, протекающий по обмотке напряжения 1, создает переменный магнитный поток Фоб, часть которого Фu пересекает диск. Значение этого потока пропорционально напряжению сети. Ток, протекающий через последовательную обмотку 2, создает переменный магнитный поток ФI, также пересекающий диск и замыкающийся через противополюс. Так как магнитопровод имеет U - образную конструкцию, поток ФI пересекает диск дважды. Всего же, таким образом, через диск проходят три переменных магнитных потока.

Схема подключения однофазного счетчика показана на рисунке 2

Измерительная система индукционного счетчика содержит токовую обмотку, показанную толстой линией, и обмотку напряжения, показанную тонкой линией. 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. На счетчике под стеклом на панели имеется прорезь для цифр счетного механизма и надписи о данных счетчика.

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.

Назначение зажимов следующее: вход -- 1 и 3; . выход -- 2 и 4.

2. Классификация и технические характеристики счетчиков

Трехфазные счетчики можно классифицировать следующим образом.

По роду измеряемой энергии - на счетчики активной и реактивной энергии.

В зависимости от схемы электроснабжения, для которой они предназначены, - на трехпроводные, работающие в сети без нулевого провода, и четырех-проводные, работающие в сети с нулевым проводом.

По способу включения счетчики можно разделить на 3 группы:

Счетчики непосредственного включения (прямого включения), включаются в сеть без измерительных трансформаторов. Такие счетчики выпускаются для сетей 0,4/0,23 кВ на токи до 100 А.

Счетчики косвенного включения, своими токовыми обмотками включаются через трансформаторы тока. Обмотки напряжения включаются непосредственно в сеть. Область применения -- сети до 1 кВ.

Счетчики косвенного включения, включаются в сеть через трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Область применения - сети выше 1 кВ. Изготовляются двух типов.

Трансформаторные счетчики - предназначены для включения через измерительные трансформаторы, имеющие определенные наперед заданные коэффициенты трансформации. Эти счетчики имеют десятичный поресчетный коэффициент (10n).

Трансформаторные универсальные счетчики - предназначены для включения через измерительные трансформаторы, имеющие любые коэффициенты трансформации. Для универсальных счетчиков пересчетный коэффициент определяется по коэффициентам трансформации установленных измерительных трансформаторов.

В зависимости от назначения счетчику присваивается условное обозначение. В обозначениях счетчиков буквы и цифры означают:

А - активной энергии;

Р -- реактивной энергии;

У - универсальный; 3 или 4 для трех- или чстырехпроводной сети.

Пример обозначения: СА4У-Трехфазный трансформаторный универсальный четырехпроводный счетчик активной энергии.

Если на табличке счетчика поставлена буква М, это значит, что счетчик предназначен для работы и при отрицательных температурах (-15°+25°С).

Двухтарифные с счетчики -- применяются для учета электроэнергии, тариф на которую изменяется в зависимости от времени суток.

Счетчики с предварительной оплатой -- применяются для учета электроэнергии бытовых потребителей, живущих в отдаленных и труднодоступных населенных пунктах.

Счетчики с указателем максимальной нагрузки -- применяются для расчетов с потребителями по двухставочному тарифу (за израсходованную электроэнергию и максимальную нагрузку).

Телеизмерительные счетчики -- служат для учета электроэнергии и дистанционной передачи показаний.

К счетчикам специального назначения относятся и образцовые счетчики, предназначенные для поверки счетчиков общего назначения.

Техническая характеристика счетчика определяется следующими основными параметрами.

Номинальное напряжение и номинальный ток -- у трехфазных счетчиков указываются в виде произведения числа фаз на номинальные значения тока и напряжения, у чегырехпроводиых счетчиков указываются линейные и фазные напряжения. Например - 3х5 А; 3X380/220 В.

На счетчиках, называемых перегрузочными, указывается значение максимального тока непосредственно после номинального, например 5 - 20 А.

Номинальное напряжение счетчиков прямого и полукосвенного включения должно соответствовать номинальному напряжению сети, а счетчиков косвенного включения -- вторичному номинальному напряжению трансформаторов напряжения.

Точно так же номинальный ток счетчика косвенного или полукосвенного включения должен соответствовать вторичному номинальному току трансформатора тока (5 или 1 А). Счетчики допускают длительную перегрузку но току без нарушения правильности учета: трансформаторные н трансформаторные универсальные -120%; счетчики прямого включения -- 200% и более (в зависимости от типа).

Класс точности счетчика -- это его наибольшая допустимая относительная погрешность, выраженная в процентах. В соответствии с ГОСТ 6570-75* счетчики активной энергии должны изготавливаться классов точности 0,5; 1,0; 2,0; 2,5; счетчики реактивной энергии -- классов точности 1,5; 2,0; 3,0.

Трансформаторные и трансформаторные универсальные счетчики учета активной и реактивной энергии должны быть класса точности 2,0 и более точные. Класс точности устанавливается для условий работы, называемых нормальными. К ним относятся: прямое чередование фаз; равномерность и симметричность нагрузок по фазам; синусоидальность тока и напряжения (коэффициент линейных искажений не более 5%); номинальная частота (50 Гц±0,5%); номинальное напряжение (±1%); номинальная нагрузка; cosц=1 (для счетчиков активной энергии) и sinц= 1 (для счетчиков реактивной энергии); температура окружающего воздуха 20°±3°С (для счетчиков внутренней установки); отсутствие внешних магнитных полей (индукция не более 0,5 мТл); вертикальное положение счетчика.

Передаточное число счетчика - это число оборотов его диска, соответствующее единице измеряемой энергии. Например, 1 кВт-ч равен 450 оборотам диска. Передаточное число указывается на табличке счетчика.

Постоянная счетчика -- это значение энергии, которое он измеряет за 1 оборот диска.

По конструкции счетчики делятся:

1. Индукционные (электромеханические электросчетчики).

2. Электронные (статические электросчетчики). Основными достоинствами электронных электросчетчиков является возможность учета электроэнергии по дифференцированным тарифам (одно-, двух- и более тарифный).

3. Гибридные (промежуточный вариант с цифровым интерфейсом, измерительной частью индукционного или электронного типа, механическим вычислительным устройством).

Назначение зажимов следующее: вход -- 1 и 3; выход -- 2 и 4.

3. Требования к установке счетчиков

энергия сеть однофазный счетчик

В зданиях счетчики устанавливают в шкафах, камерах комплектных распределительных устройств, на панелях, щитах, в нишах, на стенах, имеющих достаточно жесткую конструкцию. Допускают крепление счетчиков на деревянных, пластмассовых или металлических щитках. Высота от пола до коробки зажимов счетчиков должна быть в пределах 0,8 --1,7 м. Допускается высота менее 0,8, но не менее 0,4 м. В местах, где есть опасность механических повреждений счетчиков или их загрязнения, или в местах, доступных для посторонних лиц (например, проходы, лестничные клетки), для счетчиков предусматривают запирающийся шкаф с окошком на уровне циферблата. Аналогичные шкафы устанавливают также для совместного размещения счетчиков и трансформаторов тока при выполнении учета на стороне низшего напряжения (на вводе у потребителей). Конструкции и размеры шкафов, ниш, щитков и т. п. должны обеспечивать удобный доступ к зажимам счетчиков и трансформаторов тока. Кроме того, должна быть обеспечена возможность удобной замены счетчика и установки его с уклоном не более 1 градуса. Конструкция его крепления должна обеспечивать возможность установки и съема счетчика с лицевой стороны.

Счетчики размещают в сухих помещениях, не имеющих агрессивных паров и газов, с температурой воздуха в зимнее время не ниже 0°С. Установка счетчиков в помещениях, где температура может превышать 40°С, не допускается. При наличии у потребителя нескольких расчетных счетчиков около каждого из них должна быть надпись о названии присоединения. Непосредственно под счетчиком предусматривают место для установки испытательной коробки. Для безопасной установки и замены счетчиков и трансформаторов тока в сетях до 380 В предусматривают возможность отключения счетчика установленным до него (по направлению потока мощности) на расстоянии не более 10 м коммутационным аппаратом или предохранителями. Заземление (зануление) счетчиков и трансформаторов тока выполняют в соответствии с требованиями ПУЭ. Включать счетчики необходимо в полном соответствии с их номинальными данными и обозначением обмоток, имеющимся как на зажимной коробке, так и на схеме, расположенной на внутренней стороне крышки зажимной коробки, а также с соблюдением задаваемой последовательности фаз.

Министерство образования и науки РоссийскойФедерации
Федеральное агентство по образованию
Рубцовский индустриальный институт(филиал)
ГОУ ВПО
Алтайский государственный техническийуниверситет им. И.И. Ползунова
Факультет заочной формы обучения

РЕФЕРАТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Информационно-измерительная техника
Тема:
Однофазный счетчик электрическойэнергии

Выполнил: студент 1 курса,
группы ЭПП-02зс
Орлов А.Г.
Проверил: Плеханов Г.В.

Введение
1. Устройство и принцип действияиндукционного счетчика
2. Классификация и техническиехарактеристики счетчиков
3. Требования к установке счетчиков
Литература

Для измеренияизрасходованной или выработанной энергии в сетях переменного тока промышленнойчастоты обычно применяются счетчики индукционной системы. В приборахиндукционной системы происходит взаимодействие переменных магнитных потоков стоками, индуктированными ими в подвижной части прибора. Электромеханическиесилы взаимодействия вызывают движение подвижной части.

1. Устройство ипринцип действия индукционного счетчика

Счетчик представляетизмерительную ваттметровую систему и принадлежит не к показывающим, а кинтегрирующим (суммирующим) приборам. Поэтому угол поворота подвижной части неограничен, и она вращается с частотой вращения пропорциональной значениюмощности. Очевидно, что в таком случае, количеством оборотов подвижной частиможно измерять электроэнергию, определяемую как произведение мощности на время.
/>
На рис. 1 показаносхематическое устройство однофазного счетчика активной энергии. Основными егоузлами являются электромагниты 1 и 2, алюминиевый диск 3, укрепленный на оси 4,опоры оси – подпятник 5 и подшипник 6, постоянный магнит 7. С осью связан припомощи зубчатой передачи 8 счетный механизм (на рисунке не показан), 9 –противополюс электромагнита 1. Обмотка электромагнита 1 включена на напряжениесети U, т.е. параллельно электроприемнику H, поэтому она называется параллельнойобмоткой или обмоткой напряжения. Обмотка электромагнита 2 включенапоследовательно с электроприемником, и через неё протекает полный ток нагрузки I. В связи с этим она называетсяпоследовательной или токовой обмоткой. Комплекс деталей, состоящий изпоследовательной и параллельной обмоток и их магнитопроводов, называетсявращающим элементом счетчика. Ток Iu, протекающий по обмотке напряжения 1, создает переменный магнитный потокФоб, часть которого Фuпересекает диск. Значение этого потока пропорционально напряжению сети. Ток,протекающий через последовательную обмотку 2, создает переменный магнитныйпоток ФI, также пересекающий диск изамыкающийся через противополюс. Так как магнитопровод имеет U – образную конструкцию, поток ФI пересекает диск дважды. Всего же,таким образом, через диск проходят три переменных магнитных потока.
Схема подключенияоднофазного счетчика показана на рисунке 2
/>
Измерительная системаиндукционного счетчика содержит токовую обмотку, показанную толстой линией, иобмотку напряжения, показанную тонкой линией. По токовой обмотке проходитпотребляемый ток, а обмотка напряжения подключается на напряжение междупроводами сети.
На счетчике имеютсязажимы для присоединения проводов, идущих от сети питания, и проводов в сетьпотребителя. На счетчике под стеклом на панели имеется прорезь для цифрсчетного механизма и надписи о данных счетчика.
Обычно фазный проводприсоединяется к зажиму 1, тогда нулевой должен присоединяться только к зажиму3 (или 4), а не 2, потому что в последнем случае токовая обмотка окажется поднапряжением, на которое она не рассчитана, и выйдет из строя.
Назначение зажимовследующее: вход — 1 и 3;. выход — 2 и 4.
2. Классификация итехнические характеристики счетчиков

Различают однофазные итрехфазные счетчики. Однофазные счетчики применяются для учета электроэнергии употребителей, питание которых осуществляется однофазным током (в основном,бытовых). Для учета электроэнергии трехфазного тока применяются трехфазныесчетчики.
Трехфазные счетчики можноклассифицировать следующим образом.
По роду измеряемойэнергии — на счетчики активной и реактивной энергии.
В зависимости от схемыэлектроснабжения, для которой они предназначены, — на трехпроводные, работающиев сети без нулевого провода, и четырех-проводные, работающие в сети с нулевымпроводом.
По способу включениясчетчики можно разделить на 3 группы:
Счетчикинепосредственного включения (прямого включения), включаются в сеть безизмерительных трансформаторов. Такие счетчики выпускаются для сетей 0,4/0,23 кВна токи до 100 А.
Счетчики косвенноговключения, своими токовыми обмотками включаются через трансформаторы тока.Обмотки напряжения включаются непосредственно в сеть. Область применения — сетидо 1 кВ.
Счетчики косвенноговключения, включаются в сеть через трансформаторы тока и трансформаторынапряжения. Область применения — сети выше 1 кВ. Изготовляются двух типов.
Трансформаторные счетчики- предназначены для включения через измерительные трансформаторы, имеющиеопределенные наперед заданные коэффициенты трансформации. Эти счетчики имеютдесятичный поресчетный коэффициент (10n).
Трансформаторныеуниверсальные счетчики — предназначены для включения через измерительныетрансформаторы, имеющие любые коэффициенты трансформации. Для универсальныхсчетчиков пересчетный коэффициент определяется по коэффициентам трансформацииустановленных измерительных трансформаторов.
В зависимости от назначениясчетчику присваивается условное обозначение. В обозначениях счетчиков буквы ицифры означают:
С — счетчик;
О — однофазный;
А — активной энергии;
Р — реактивной энергии;
У — универсальный; 3 или4 для трех- или чстырехпроводной сети.
Пример обозначения:СА4У-Трехфазный трансформаторный универсальный четырехпроводный счетчикактивной энергии.
Если на табличке счетчикапоставлена буква М, это значит, что счетчик предназначен для работы и приотрицательных температурах (-15°+25°С).
Счетчики активной иреактивной энергии, снабженные дополнительными устройствами, относятся ксчетчикам специального назначения. Перечислим некоторые из них.
Двухтарифные с счетчики —применяются для учета электроэнергии, тариф на которую изменяется в зависимостиот времени суток.
Счетчики спредварительной оплатой — применяются для учета электроэнергии бытовыхпотребителей, живущих в отдаленных и труднодоступных населенных пунктах.
Счетчики с указателеммаксимальной нагрузки — применяются для расчетов с потребителями по двухставочномутарифу (за израсходованную электроэнергию и максимальную нагрузку).
Телеизмерительныесчетчики — служат для учета электроэнергии и дистанционной передачи показаний.
К счетчикам специальногоназначения относятся и образцовые счетчики, предназначенные для поверкисчетчиков общего назначения.
Техническаяхарактеристика счетчика определяется следующими основными параметрами.
Номинальное напряжение иноминальный ток — у трехфазных счетчиков указываются в виде произведения числафаз на номинальные значения тока и напряжения, у чегырехпроводиых счетчиковуказываются линейные и фазные напряжения. Например — 3х5 А; 3X380/220 В.
У трансформаторныхсчетчиков вместо номинальных тока и напряжения указываются номинальныекоэффициенты трансформации измерительных трансформаторов, для работы с которымисчетчик предназначен, например: 3 х150/5 А. 3 х6000/100 В.
На счетчиках, называемыхперегрузочными, указывается значение максимального тока непосредственно посленоминального, например 5 — 20 А.
Номинальное напряжениесчетчиков прямого и полукосвенного включения должно соответствоватьноминальному напряжению сети, а счетчиков косвенного включения — вторичномуноминальному напряжению трансформаторов напряжения.
Точно так же номинальныйток счетчика косвенного или полукосвенного включения должен соответствоватьвторичному номинальному току трансформатора тока (5 или 1 А). Счетчикидопускают длительную перегрузку но току без нарушения правильности учета:трансформаторные н трансформаторные универсальные -120%; счетчики прямоговключения — 200% и более (в зависимости от типа).
Класс точностисчетчика — это егонаибольшая допустимая относительная погрешность, выраженная в процентах. Всоответствии с ГОСТ 6570-75* счетчики активной энергии должны изготавливатьсяклассов точности 0,5; 1,0; 2,0; 2,5; счетчики реактивной энергии — классовточности 1,5; 2,0; 3,0.
Трансформаторные итрансформаторные универсальные счетчики учета активной и реактивной энергиидолжны быть класса точности 2,0 и более точные. Класс точности устанавливаетсядля условий работы, называемых нормальными. К ним относятся: прямое чередованиефаз; равномерность и симметричность нагрузок по фазам; синусоидальность тока инапряжения (коэффициент линейных искажений не более 5%); номинальная частота(50 Гц±0,5%); номинальное напряжение (±1%); номинальная нагрузка; cosφ=1(для счетчиков активной энергии) и sinφ= 1 (для счетчиков реактивнойэнергии); температура окружающего воздуха 20°±3°С (для счетчиков внутреннейустановки); отсутствие внешних магнитных полей (индукция не более 0,5 мТл);вертикальное положение счетчика.
Передаточное числосчетчика — это числооборотов его диска, соответствующее единице измеряемой энергии. Например, 1кВт-ч равен 450 оборотам диска. Передаточное число указывается на табличкесчетчика.
Постоянная счетчика — это значение энергии, которое онизмеряет за 1 оборот диска.
По конструкции счетчикиделятся:
1. Индукционные (электромеханическиеэлектросчетчики).
2. Электронные (статическиеэлектросчетчики). Основными достоинствами электронных электросчетчиков являетсявозможность учета электроэнергии по дифференцированным тарифам (одно-, двух- иболее тарифный).
3. Гибридные (промежуточный вариант сцифровым интерфейсом, измерительной частью индукционного или электронного типа,механическим вычислительным устройством).
Измерительная системаиндукционного счетчика содержит токовую обмотку, показанную толстой линией, иобмотку напряжения, показанную тонкой линией. По токовой обмотке проходитпотребляемый ток, а обмотка напряжения подключается на напряжение междупроводами сети.
На счетчике имеютсязажимы для присоединения проводов, идущих от сети питания, и проводов в сетьпотребителя. На счетчике под стеклом на панели имеется прорезь для цифрсчетного механизма и надписи о данных счетчика.
Обычно фазный проводприсоединяется к зажиму 1, тогда нулевой должен присоединяться только к зажиму3 (или 4), а не 2, потому что в последнем случае токовая обмотка окажется поднапряжением, на которое она не рассчитана, и выйдет из строя.
Назначение зажимов следующее:вход — 1 и 3; выход — 2 и 4.
3. Требования кустановке счетчиков
энергия сетьоднофазный счетчик
В зданиях счетчикиустанавливают в шкафах, камерах комплектных распределительных устройств, напанелях, щитах, в нишах, на стенах, имеющих достаточно жесткую конструкцию.Допускают крепление счетчиков на деревянных, пластмассовых или металлическихщитках. Высота от пола до коробки зажимов счетчиков должна быть в пределах 0,8—1,7 м. Допускается высота менее 0,8, но не менее 0,4 м. В местах, где есть опасность механических повреждений счетчиков или их загрязнения, или вместах, доступных для посторонних лиц (например, проходы, лестничные клетки),для счетчиков предусматривают запирающийся шкаф с окошком на уровне циферблата.Аналогичные шкафы устанавливают также для совместного размещения счетчиков итрансформаторов тока при выполнении учета на стороне низшего напряжения (навводе у потребителей). Конструкции и размеры шкафов, ниш, щитков и т. п. должныобеспечивать удобный доступ к зажимам счетчиков и трансформаторов тока. Крометого, должна быть обеспечена возможность удобной замены счетчика и установкиего с уклоном не более 1 градуса. Конструкция его крепления должна обеспечиватьвозможность установки и съема счетчика с лицевой стороны.
Счетчики размещают всухих помещениях, не имеющих агрессивных паров и газов, с температурой воздухав зимнее время не ниже 0°С. Установка счетчиков в помещениях, где температураможет превышать 40°С, не допускается. При наличии у потребителя несколькихрасчетных счетчиков около каждого из них должна быть надпись о названииприсоединения. Непосредственно под счетчиком предусматривают место дляустановки испытательной коробки. Для безопасной установки и замены счетчиков итрансформаторов тока в сетях до 380 В предусматривают возможность отключениясчетчика установленным до него (по направлению потока мощности) на расстояниине более 10 м коммутационным аппаратом или предохранителями. Заземление(зануление) счетчиков и трансформаторов тока выполняют в соответствии стребованиями ПУЭ. Включать счетчики необходимо в полном соответствии с ихноминальными данными и обозначением обмоток, имеющимся как на зажимной коробке,так и на схеме, расположенной на внутренней стороне крышки зажимной коробки, атакже с соблюдением задаваемой последовательности фаз.

1. Устройство и принцип действия индукционного счетчика

На рис. 1 показано схематическое устройство однофазного счетчика активной энергии. Основными его узлами являются электромагниты 1 и 2, алюминиевый диск 3, укрепленный на оси 4, опоры оси – подпятник 5 и подшипник 6, постоянный магнит 7. С осью связан при помощи зубчатой передачи 8 счетный механизм (на рисунке не показан), 9 – противополюс электромагнита 1. Обмотка электромагнита 1 включена на напряжение сети U, т.е. параллельно электроприемнику H, поэтому она называется параллельной обмоткой или обмоткой напряжения. Обмотка электромагнита 2 включена последовательно с электроприемником, и через неё протекает полный ток нагрузки I. В связи с этим она называется последовательной или токовой обмоткой. Комплекс деталей, состоящий из последовательной и параллельной обмоток и их магнитопроводов, называется вращающим элементом счетчика. Ток Iu, протекающий по обмотке напряжения 1, создает переменный магнитный поток Фоб, часть которого Фu пересекает диск. Значение этого потока пропорционально напряжению сети. Ток, протекающий через последовательную обмотку 2, создает переменный магнитный поток ФI, также пересекающий диск и замыкающийся через противополюс. Так как магнитопровод имеет U – образную конструкцию, поток ФI пересекает диск дважды. Всего же, таким образом, через диск проходят три переменных магнитных потока.

Схема подключения однофазного счетчика показана на рисунке 2

Назначение зажимов следующее: вход — 1 и 3; . выход — 2 и 4.

2. Классификация и технические характеристики счетчиков

Трехфазные счетчики можно классифицировать следующим образом.

По роду измеряемой энергии - на счетчики активной и реактивной энергии.

По способу включения счетчики можно разделить на 3 группы:

Читайте также: