Поверка
осуществляется по документу МП206.2-001-2018 «Счетчики статические трехфазные активной и реактивной электроэнергии SMT. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 30 января 2018 года.
Основные средства поверки:
— установка автоматическая многофункциональная для поверки счётчиков электрической энергии SJJ-1, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 37404-08;
— установка для проверки электрической безопасности GPI-825, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 30010-10;
— частотомер Ч3-54, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 5480-76;
— секундомер СОСпр-2б, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 2231-72.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на паспорт и счетчик.
Расчет электроэнергии: онлайн калькулятор для домашнего использования
Любого хозяина интересуют деньги, которые он будет платить за предоставленные услуги. Наш калькулятор их считает быстро, но для получения результата вам необходимо ввести данные:
- мощность электрического прибора либо общее потребление электроэнергии;
- стоимость 1 киловатт-часа электроэнергии, заключенная в договоре;
- период оплаты.
Заносите эти данные в соответствующие графы приведенной таблицы и нажимайте кнопку «Вычислить». Онлайн калькулятор точно выдаст интересующий вас результат.
В конце работы вы легко можете удалить полученные сведения.
Однако пора подумать о том, как следует экономить деньги, пользуясь современными технологиями и умными приборами.
Пункты установки средств учета электроэнергии
Коммерческие счетчики (в том числе входящие в состав систем коммерческого учета) необходимо устанавливать на границе раздела сети электроснабжающей организации и потребителя и в точках купли – продажи электроэнергии субъектами рынка электроэнергии.
При применении для коммерческого учета коммерческих счетчиков, одновременно учитывающих активную и реактивную энергию, установка отдельных счетчиков реактивной энергии не требуется.
При применении для коммерческого учета активной энергии микропроцессорных счетчиков, одновременно учитывающих реактивную энергию, установка отдельных счетчиков реактивной энергии не требуется.
В остальных случаях счетчики реактивной электроэнергии должны устанавливаться:
- на тех же элементах схемы, на которых установлены счетчики активной электроэнергии для потребителей, рассчитывающихся за электроэнергию с учетом разрешенной к использованию реактивной мощности;
- на присоединениях источников реактивной мощности потребителей, если по ним производится расчет за электроэнергию, выданную в сеть энергосистемы, или осуществляется контроль заданного режима работы.
Электронные приборы учета
Рассмотрение этих достаточно сложных и сравнительно дорогих устройств начнем с изучения принципа работы электронного счетчика, для понимания которого необходимо ознакомиться со всеми его функциональными узлами. Их взаимодействие и порядок формирования итоговых показаний лучше всего иллюстрирует приводимая ниже блок-схема.
Из неё следует, что в состав электронного устройства входят следующие модули:
- Входные трансформаторы напряжения и тока;
- Преобразователь аналоговых уровней;
- Микроконтроллер и ОЗУ;
- Дисплей, индицирующий показания счетчика, учитывающего электрическую энергию (точнее её расход).
При появлении на входе преобразователя аналоговых входных сигналов U и I на выходе они трансформируются в цифровой код, который поступает затем в микроконтроллер. После дополнительной обработки и подсчёта импульсы выдаются на дисплей, на котором и индицируется точное показание потребленной электроэнергии.
Необходимо отметить! Микроконтроллер работает по заранее введённой программе, учитывающей время суток и длительность интервалов учета электроэнергии по заданному тарифу. В зависимости от текущего времени, осуществляется её подсчёт и вывод на дисплей соответствующего показания.
Так реализуется принцип работы однофазного счетчика по заданному тарифу.
Обратите внимание! Для трехфазных электронных приборов учета схема подсчета расходуемой энергии аналогична (он осуществляется по несколько изменённой программе). В этом случае по итогам оценки каждой из фаз в интеграторе осуществляется суммирование соответствующих сигналов, а на индикатор поступает результирующий код
Помимо перечисленных составных частей, в корпусе электронного прибора имеются специальные клеммные колодки, к которым подводятся и от которых отводятся учитываемые счетчиком токи
В этом случае по итогам оценки каждой из фаз в интеграторе осуществляется суммирование соответствующих сигналов, а на индикатор поступает результирующий код. Помимо перечисленных составных частей, в корпусе электронного прибора имеются специальные клеммные колодки, к которым подводятся и от которых отводятся учитываемые счетчиком токи.
Электронный электросчётчик – это устройство измерения электрической мощности с преобразованием её в аналоговый сигнал, который далее преобразуется в импульсный сигнал, пропорциональный потребляемой мощности.
Преобразователь (как видно из названия узла) преобразует аналоговый сигнал в цифровой импульсный, пропорциональный потребляемой мощности.
Микроконтроллер – главная часть электросчётчика, анализирует этот сигнал, рассчитывая количество потребляемой электроэнергии и осуществляет передачу информации на устройства вывода, на электромеханическое устройство или на дисплей – если используется жидкокристаллическая матрица, где и показывается количество потребляемой электроэнергии.
Описание, конечно очень общее, но как видно, устройство электронного электросчетчика – чистая электроника, чего не скажешь об устройстве индукционных счётчиков. Несмотря на то что, благодаря своим техническим характеристикам в настоящее всё большее распространение получает применение электронных счётчиков, старые индукционные счётчики были и остаются самыми распространёнными, их устройство стоит рассмотреть подробно.
Устройство индукционного (электро-механического) электросчетчика.
Основные части индукционного электросчётчика это: токовая катушка 1, катушка напряжения 2, алюминиевый диск 3, счётный механизм с червячной и зубчатой передачей 4 и постоянный магнит 5.
Токовая катушка включена в сеть последовательно и создаёт переменный магнитный поток, пропорциональный току, а катушка напряжения – параллельно, создавая переменный магнитный поток, пропорциональный напряжению.
Эти магнитные потоки пронизывают алюминиевый диск, причём, переменные магнитные потоки токовой обмотки – дважды, в связи с U-образной формой её магнитопровода, наводя в нём ЭДС.
Таким образом, возникают электромеханические силы, создающие крутящий момент – вращение диска, ось которого связана со счётным механизмом червячной и зубчатой передачей, производя передачу движения оси диска на цифровые барабаны.
Крутящий момент, создающий вращение диска пропорционален мощности сети; выше мощность – сильнее крутящий момент, диск крутится по оси быстрее.
Для выравнивания и успокоения колебаний частоты вращения в устройство электросчётчика входит постоянный магнит, поток которого, взаимодействуя с вихревыми токами диска, создаёт электромеханическую силу с направлением, обратным движению диска, что и создаёт тормозной момент.
Тарификация в зависимости от потребляемой реактивной энергии (квар∙ч)
Большинство поставщиков выдвигают условие поддержания среднего коэффициента мощности cosφ в течение месяца или расчётного периода выше 0,9. Если потребление реактивной энергии становится больше 50% потребления активной энергии, то дополнительная реактивная энергия будет тарифицироваться. Как говорилось выше, реактивная энергия будет измеряться отдельным счётчиком квар·ч. Обычно дополнительная реактивная энергия (квар·ч) оценивается в диапазоне от 10 до 15% стоимости активной энергии (кВт·ч). Оценка реактивной энергии также может быть предметом переговоров с местным поставщиком
Также нужно обратить внимание, оценивает ли энергоснабжающая компания дополнительную реактивную энергию по периоду высокого тарифа (дневного) или по периоду низкого тарифа (ночному)
В случае системы с распределённой генерацией, которая может отдавать активную энергию обратно в сеть, должны приниматься во внимание специальные технические соображения, так как значения коэффициента мощности cosφ могут оказаться во всех четырёх квадрантах при генерации в перевозбуждённом и недовозбуждённом режимах и для нагрузок с опережающим и отстающим коэффициентами мощности). На рисунке показан в графическом виде метод определения дополнительного потребления реактивной энергии при коэффициенте мощности, задаваемом энергоснабжающей компанией, например, при cosφ ≈ 0,9
Иногда поставщик может задавать разные коэффициенты мощности в дневной и ночной период, потому что ночью может оказаться удовлетворительным более низкое значение, чтобы избежать опережающего (емкостного) коэффициента мощности в системе электроснабжения. Такие условия могут быть предложены прежде всего в городской местности с большими кабельными сетями в периоды низкой нагрузки. Некоторые изготовители реле коэффициента мощности предлагают в качестве функции возможность автоматического переключения между двумя заданными значениями коэффициента мощности cosφ
На рисунке показан в графическом виде метод определения дополнительного потребления реактивной энергии при коэффициенте мощности, задаваемом энергоснабжающей компанией, например, при cosφ ≈ 0,9. Иногда поставщик может задавать разные коэффициенты мощности в дневной и ночной период, потому что ночью может оказаться удовлетворительным более низкое значение, чтобы избежать опережающего (емкостного) коэффициента мощности в системе электроснабжения. Такие условия могут быть предложены прежде всего в городской местности с большими кабельными сетями в периоды низкой нагрузки. Некоторые изготовители реле коэффициента мощности предлагают в качестве функции возможность автоматического переключения между двумя заданными значениями коэффициента мощности cosφ.
Какие проблемы решают конденсаторные установки
Конечно, в первую очередь они направлены на подавление реактивной мощности, но на производстве они помогают решать следующие задачи:
- В процессе подавления реактивной мощности, соответственно, снижается и полная мощность, что приводит к понижению загрузки силовых трансформаторов.
- Питание нагрузки обеспечивается по кабелю с меньшим сечением, при этом не происходит перегрева изоляции.
- Возможно подключение дополнительной активной мощности.
- Разрешает избежать глубокой просадки напряжения на линиях электроснабжения удаленных потребителей.
- Применение мощности автономных дизель-генераторов идёт по максимуму (судовые электроустановки, электроснабжение геологических партий, стройплощадок, установок разведочного бурения и т. д.).
- Индивидуальная компенсация позволяет упростить деятельность асинхронных двигателей.
- В случае аварийной обстановки конденсаторная установка немедленно отключается.
- Автоматически включается обогрев или вентиляция установки.
Выделяют два варианта конденсаторных установок. Это модульные, применяются на крупных предприятиях, и моноблочные — для малых предприятий.
Теория. Активная и реактивная мощность
Реактивная мощность потребляется электродвигателями, катушками индуктивности, трансформаторами, которые используются в бытовых электрических приборах, не расходуется на преобразование в механическую или тепловую энергию в их обмотках, а тратится на вихревые токи и перемагничивание в сердечниках.
Если взять однофазный электродвигатель, то в его паспортных данных будут указаны: активная мощность, потребляемый ток, напряжение сети, коэффициент мощности или косинус фи (cosφ), коэффициент полезного действия и др., но ничего про реактивную мощность. Чтобы рассчитать потребление реактивной мощности, необходимо знать коэффициент мощности. Например, нам известна мощность однофазного электродвигателя величиной 980 Вт, номинальное напряжение 220 В и коэффициент мощности cosφ=0,85. Используя формулы из курса электротехники определим номинальный ток:
I=(P/U)*cosφ=(980/220)*0,85=5,24 А.
Вычисляем реактивную мощность:
Реактивный ток будет равен:
IL=I*sinφ=5,24*0,526=2,76 А.
Тогда полная будет равна:
S=U*I=220*5,24=1152,8 В*А.
Кроме того, электронный электросчетчик не имеет в своем устройстве движущихся деталей, поэтому считать показания начинает при очень маленьком потребляемом токе нагрузки (при 0.25 мА), а также имеет меньшую погрешность измерений по сравнению с индукционным.
Исходя из этого, рекомендуется отключать от электросети все электропотребители, находящиеся в режиме “ожидания”, т.к. это дополнительная переплата за электроэнергию.
Индукционный счетчик «не реагирует» на индуктивную нагрузку малой мощности, а также когда эта нагрузка работает в режиме холостого хода, то есть низкая сторона силового трансформатора не нагружена.
Кроме того, диск этого прибора учета начинает медленно вращаться в обратную сторону при подключении одного из концов катушки индуктивности. Такое возможно при использовании светильника марки ЛБ-2*40 с дросселем, когда через выключатель прерывается не фазный провод, а нулевой.
Установка счетчиков и электропроводка к ним
Счетчики должны размещаться в легко доступных для обслуживания сухих помещениях, в достаточно свободном и не стесненном для работы месте с температурой в зимнее время не ниже 0°С.
Допускается размещение счетчиков в неотапливаемых помещениях и коридорах распределительных устройств электростанций и подстанций, а также в шкафах наружной установки. При этом должно быть предусмотрено стационарное их утепление на зимнее время посредством утепляющих шкафов, колпаков с подогревом воздуха внутри них электрической лампой или нагревательным элементом для обеспечения внутри колпака положительной температуры, но не выше +20°С.
Счетчики должны устанавливаться в шкафах, камерах комплектных распределительных устройствах (КРУ, КРУН), на панелях, щитах, в нишах, на стенах, имеющих жесткую конструкцию.
Допускается крепление счетчиков на пластмассовых или металлических щитках.
Высота от пола до коробки зажимов счетчиков должна быть в пределах 0,8 – 1,7м. Допускается высота менее 0,8 м, но не менее 0,4 м.
В местах, где имеется опасность механических повреждений счетчиков или их загрязнения, или в местах, доступных для посторонних лиц (проходы, лестничные клетки и т. п.), для счетчиков должен предусматриваться запирающийся шкаф с окошком на уровне циферблата. Аналогичные шкафы должны устанавливаться 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°. Конструкция его крепления должна обеспечивать возможность установки и съема счетчика с лицевой стороны.
Электропроводка к счетчикам низкого напряжения должна быть не менее 2,5 кв.мм для меди и 4 кв.мм для алюминия
В электропроводке к расчетным счетчикам наличие паек не допускается.
При монтаже электропроводки для присоединения счетчиков непосредственного включения около счетчиков необходимо оставлять концы проводов длиной не менее 120 мм. Изоляция или оболочка нулевого провода на длине 100 мм перед счетчиком должна иметь отличительную окраску.
Для безопасной установки и замены счетчиков в сетях напряжением до 380 В должна предусматриваться возможность отключения счетчика установленными до него на расстоянии не более 10 м коммутационным аппаратом или предохранителями. Снятие напряжения должно предусматриваться со всех фаз, присоединяемых к счетчику.
Трансформаторы тока, используемые для присоединения счетчиков на напряжении до 380 В, должны устанавливаться после коммутационных аппаратов по направлению потока мощности.
При наличии на объекте нескольких присоединений с отдельным учетом электроэнергии на панелях счетчиков должны быть надписи наименований присоединений.
Определения
Коммерческим учетом электроэнергии называется учет выработанной, а также отпущенной оптовым покупателям и/или потребителям электроэнергии для денежного расчета за нее.
Счетчик коммерческого учета – техническое устройство, разрешённое к применению в установленном законодательством порядке, предназначенное для коммерческого учёта электрической энергии и контроля мощности.
Коммерческие счетчики должны выполнять функции накопления, хранения, кодирования информации и с заданным интервалом времени автоматически передавать в устройства сбора и хранения данные коммерческого учета и информацию об учтенной электроэнергии, зафиксированную на каждый заданный момент замера мощности.
Технические характеристики
В таблице 2 представлены метрологические характеристики для счетчиков серии TE73.
| Наименование характеристик | Счетчик типа ТЕ73 S-1-0 | Счетчик типа ТЕ73 S-1-3 | Счетчик типа ТЕ73 S-2-3 | Счетчик типа ТЕ73 S-0-1 |
| Номинальное ток, 1ном, А | 5 | 5 | 10 | 1 |
| Максимальный ток, Imax, А | 10 | 10 | 100 | 6 |
| Номинальное напряжение, | (3×57,7/100) В | (3×230/400) В | (3×230/400) В | (3×57,7/100) В |
| ^ном | ±20% | ±20% | ±20% | ±20% |
| Частота сети | 50 Гц ±2% | 50 Гц ±2% | 50 Hz ±2% | 50 Гц ±2% |
| Класс точности (ГОСТ | Активная | Активная | Активная | Активная |
| 31819.21) | энергия 0,5S | энергия 0,5S | энергия 1 | энергия 0,2S |
| реактивная | реактивная | реактивная | реактивная | |
| энергия 1 | энергия 1 | энергия 1 | энергия 0,5S | |
| Порог чувствительности: | 0,00011ном | 0,00041ном | 0,00041ном | 0,00011ном |
| Диапазон рабочего напряжения | 70%-120% | 70%-120% | 70%-120% | 70%-120% |
| Мощность потребляемая целями напряжения. не более | 2,0 Вт 10 ВА | 2,0 Вт 10 ВА | 2,0 Вт 10 ВА | 2,0 Вт 10 ВА |
| Мощность потребляемая каждой целью тока не более, Вт A | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,08 |
| Основной | Оптический | Оптический | Оптический | Оптический |
| коммуникационный интерфейс | порт RS-485 | порт RS-485 | порт RS-485 | порт RS-485 |
| Дополнительная | Оптический | Оптический | Оптический | Оптический |
| коммуникационный интерфейс | порт | порт | порт | порт |
| Уход часов в сутки при 250С, с | ±5 | ±5 | ±5 | ±5 |
| Степень зашиты | IP 54 | IP 54 | IP 54 | IP 54 |
| Срок службы батарейки, не менее, лет | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Средний срок службы зашиты счетчика, не мене, лет: | 30 | 30 | 30 | 30 |
| Средняя наработка на отказ счетчика не менее, мин | 96000 | 96000 | 96 000 | 96000 |
| Габаритный размер, мм | 285 x170 x89,5 | 290 x 175 x 89,5 | 290 x 175 x 89,5 | 285 x 175 x 89,5 |
| Масса не более, кг | 1,7 | 3 | 3 | 1,7 |
| Наименование характеристик | Счетчик типа ТЕ73 S-0-0 | Счетчик типа ТЕ73 S-0-2 | Счетчик типа ТЕ73 SP-2-3 | Счетчик типа ТЕ73 SI-1-1 | Счетчик типа ТЕ73 SR-2-3 |
| Номинальное ток, -^ном} А | 1 | 1 | 10 | 5 | 10 |
| Максимальный ток, Лпах, А | 6 | 6 | 100 | 10 | 100 |
| Номинальное напряжение, ином | (3×57,7/100) В ±20% | (3×230/400) В ±20% | (3×230/400) В ±20% | (3×57,7/100) В ±20% | (3×230/400) В ±20% |
| Частота сети | 50 Гц ±2% | 50 Гц ±2% | 50 Гц ±2% | 50 Гц ±2% | 50 Гц ±2% |
| Класс точности (ГОСТ 31819.21) | Активная энергия 0,5S реактивная энергия 1 | Активная энергия 0,2S реактивная энергия 0,5S | Активная энергия 1 реактивная энергия 1 | Активная энергия 0,2S реактивная энергия 0,5S | Активная энергия 1 реактивная энергия 1 |
| Порог чувствительности: | 0,0001/ном | 0,0001/ном | 0,0004/ном | 0,0001/ном | 0,0004/ном |
| Диапазон рабочего напряжения | 70%-120% | 70%-120% | 70%-120% | 70%-120% | 70%-120% |
| Мощность потребляемая целями напряжения. не более | 2,0 Вт 10 ВА | 2,0 Вт 10 ВА | 2,0 Вт 10 ВА | 2,0 Вт 10 ВА | 2,0 Вт 10 ВА |
| Мощность потребляемая каждой целью тока не более, ВтА | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,08 |
| Основной коммуникационный интерфейс | Оптический порт RS-485 | Оптический порт RS-485 | Оптически й порт RS-485 | Оптический порт RS-485 | Оптический порт RS-485 |
| Дополнительная коммуникационный интерфейс | Оптический порт | Оптический порт | Оптически й порт | Оптический порт | Оптический порт |
| Уход часов в сутки при 250С, с | ±5 | ±5 | ±5 | ±5 | ±5 |
| Степень зашиты | IP 54 | IP 54 | IP 54 | IP 54 | IP 54 |
| Срок службы батарейки, не менее, лет | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Средний срок службы зашиты счетчика, не мене, лет: | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| Средняя наработка на отказ счетчика не менее, мин | 96000 | 96000 | 96 000 | 96000 | 96000 |
| Габаритный размер, мм | 285x175x 89,5 | 285x175x89,5 | 290x175x x89,5 | 285 x175x x89,5 | 290x175x x89,5 |
| Масса не более, кг | 1,7 | 1,7 | 3 | 1,7 | 3 |
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) предназначено для выполнения следующих функций:
— преобразование измеренных физических величин в цифровой код;
— размещение результатов измерений в энергонезависимой памяти. Память предназначена для хранения учетных данных и расчетных значений, коэффициентов калибровки и конфигурации;
— работы встроенных часов;
— поддержка связи через интерфейсы;
— отображение информации на выносном дисплее.
— генерация сигналов для испытательных импульсных выходов;
— регистрация вскрытия корпуса счетчика;
— контроль магнитного поля.
ПО счетчиков обеспечивает автоматическую самодиагностику с формированием записи в журнале событий о работоспособности.
Счетчики выполняют самодиагностику узлов и критических событий, таких как:
— встроенная память;
— целостность встроенного ПО: целостность метрологической значимой прошивки целостность метрологической не значимой прошивки;
— неизменность калибровочных коэффициентов;
— неизменность коэффициентов датчиков;
— встроенные часы;
— проверка питания;
— проверка резервной батарея питания.
Переход на летнее/зимнее время записывается как событие.
Самодиагностика также происходит автоматически не менее одного раза в секунду, благодаря быстрому микропроцессору, при этом проверяются следующие узлы счетчика:
— встроенная память (проверяется, что данные в «журнале событий» записываются корректно, в противном случае записывается что событие записалось с ошибкой во флэш-память);
— встроенные часы;
— проверка питания;
— проверка резервной батарея питания.
Встроенное ПО счетчика структурно разделено на метрологически значимую и метрологически незначимую части. Метрологически незначимая часть содержит в себе прикладную и коммуникационную составляющую. Возможны изменения только в прикладной и коммуникационной составляющих метрологически незначимой части программного обеспечения, при этом метрологически значимая часть остается неизменной. Метрологически незначимая часть программного обеспечения может быть обновлена локально или удаленно. Возможность параметрирования счётчика определяется уровнем прав доступа.
Влияние программного продукта на точность показаний счетчиков находится в границах, обеспечивающих метрологические характеристики, указанные в таблице 2. Данные, хранящиеся в памяти счетчика, имеют дискретность. Диапазон представления, длительность хранения и округления результатов не влияют существенно на точность измерения счетчика.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 — Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные | Значение |
| Идентиф икационное наименование ПО | SMT MF Metrology FW Метрологическая прошивка |
| Номер версии ПО | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x10f7 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC16 |
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений — «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Экспериментальные данные по проверке погрешности индукционных и электронных электросчетчиков
Для начала к обоим типам счетчиков подключал активную нагрузку в виде инфракрасного обогревателя марки ИК-2,0 мощностью 2 кВт. По истечении одной минуты показания по приборам учета составили: электронный насчитал 34 импульса, диск индукционного совершил 20 оборотов. С учетом длины подключаемого кабеля и переходного сопротивления в местах его присоединения оба счетчика насчитали по 34 Вт. Согласно паспортным данным обогревателя потребляемая из сети мощность составляет 2 кВт в час. Из курса электротехники известно, что мощность активной нагрузки в цепях переменного тока равна произведению силы тока на напряжение. Поскольку ИК-2,0 за 60 минут теоретически потребляет 2 кВт, то поделив 2000 Вт на 60 минут получим, что за одну минуту его потребление электричества составит 33,33 Вт.
В технических характеристиках обоих счетчиков указано, что они учитывают только активную нагрузку. Но в паспортных данных электросчетчика СОЭ-55 50Ш-Т-112 есть пункт, указывающий на то, что он ведет учет полной мощности потребляемых цепями напряжения и тока, 8 В*А и 0,04 В*А соответственно, то есть учитывают и внутреннюю реактивную мощность!
Затем для проверки использовал активно-индуктивную нагрузку в качестве светильника ЛБ-2*40, считая ее только в качестве активной. В итоге получилось следующее: индукционный счетчик за 1,15 мин. “насчитал” 1,67 Вт, а электронный 2 Вт за такое же время, где разница составила 0,33 Вт.
Связано это с тем, что электронный счетчик помимо активной мощности учитывает еще и реактивную мощность, которая создает дополнительную нагрузку на электрические сети, однако индуктивными счетчиками не учитывается.
Общая функциональная схема
Функциональная схема электрического прибора учета содержит несколько обязательных блоков (рисунок 1).
Сердцем любого счетчика является измерительная часть, которая представлена специализированной ИС и датчиками токов и напряжений (рисунок 1). Датчиками напряжения в большинстве случаев выступают резистивные делители. Они служат для согласования уровня измеряемого напряжения сети и допустимых входных напряжений ИС. Для измерения уровня протекающих токов используют различные датчики: датчики Холла, катушки Роговского, трансформаторы тока и шунты.
Рис. 1. Функциональная схема интеллектуального счетчика электроэнергии
Для отображения показаний применяют как барабанный механизм, так и ЖК-дисплей. Если используется последний, то необходимо наличие управляющего микроконтроллера.
В настоящее время микроконтроллер является неотъемлемой частью интеллектуального счетчика. Компания STMicroelectronics для этих целей предлагает использовать как высокопроизводительные 32-битные семейства STM32F и STM32L, так и бюджетные 8-битные микроконтроллеры STM8.
Кроме управления ЖК-дисплеем, контроллер обеспечивает мониторинг системы питания, запись показаний в EEPROM, передачу сервисной информации и показаний измерений по одному из интерфейсов связи, получение настроечных данных, выполнение дополнительных функций индикации и управления.
Как видно из функциональной схемы, только измерительная часть отвечает за показатели точности прибора в целом. Таким образом, правильный выбор датчиков тока и специализированных ИС является необходимым (но не достаточным) условием достижения требуемой точности. На величину погрешности измерений могут влиять и сопутствующие факторы (неверная разводка платы, неоптимальный выбор параметров измерений и так далее).
Выбор датчиков тока проводится с учетом метрологических, экономических и габаритных показателей (таблица 2) .
Таблица 2. Характристики наиболее распространенных датчиков тока
| Характеристика | Шунт | Трансформатор тока | Датчик Холла | Катушка Роговского |
| Линейность АЧХ и ФЧХ | ++ | — | ++ | |
| Широкий диапазон измерений (5 декад) | + | ++ | ||
| Широкая полоса пропускания | + | ++ | ||
| Отсутствие насыщения постоянным током | ++ | — | — | ++ |
| Низкий температурный коэффициент | + | — | ++ | |
| Высокий уровень изоляции | — | ++ | ++ | |
| Низкая потребляемая мощность | — | + | ++ | |
| Диапазон выходного напряжения | ++ | ++ | — | |
| Стоимость | ++ | — | + | |
| Вес | + | — | + | ++ |
| Гибкость размеров и формы датчика | — | — | + | ++ |
Обозначения:
«-» – низкие показатели
«0» – средние показатели
«+» – хорошо
«++» – отлично
Решающее влияние на точность оказывает тип выбранной измерительной ИС. Компания STMicroelectronics предлагает широкий выбор подобных микросхем.
Немного о поверке счетчиков
Электрический счетчик, как и многие измерительные приборы, нуждается в периодической поверке (калибровке). Правильнее было бы сказать – подлежит обязательной поверке. Основная цель такой процедуры – подтверждение правильности (достоверности) измерений и возможности дальнейшего использования прибора по назначению. Поверка осуществляется в аккредитованной государством метрологической организации в установленные сроки.
Существует такая характеристика электросчетчика как межповерочный интервал (МПИ) – это интервал времени, после окончания которого требуется очередная поверка счетчика. Теоретически — чем больше интервал, тем выше качество прибора. Начальная (первичная) поверка проводится на заводе-изготовителе и указывается в паспорте электросчетчика – с этой даты начинается отсчет МПИ.
Сроки поверки:
- Индукционный однофазный счетчик – 16 лет
- Электронный – от 8 до 16 лет
- Трехфазный счетчик – от 6 до 8 лет, современные электронные модели могут иметь МПИ 16 лет
- Счетчики с классом точности 0,5 – 4 года
На этом пока все. Следующая статья будет продолжением темы, и там мы разберемся со схемами подключения электросчетчиков.
Схемы подключения счетчиков электроэнергии.
Электронные счетчики и система АСКУЭ. Дистанционный учет электроэнергии.
Заключение
STPM3x являются наиболее совершенными измерителями потребляемого электричества в Номенклатуре изделий STMicroelectronics. Данные ИС позволяют строить однофазные и многофазные счетчики, отвечающие самым жестким требованиям международных стандартов.
Среди ключевых особенностей STPM3x можно отметить:
- высокую точность измерений 0,1% при динамическом диапазоне измерений 1:5000;
- широкую полосу пропускания 4 кГц;
- до четырех каналов измерения (STPM34);
- поддержку различных датчиков тока (трансформаторы тока, шунты, катушки Роговского);
- возможность измерения не только активной, но и реактивной мощности, мгновенных и среднеквадратичных значений токов и напряжений;
- возможность определения перенапряжений (SWELL), провалов напряжений (SAG), перегрузок по току, утечек тока;
- связь с микроконтроллером по одному из интерфейсов SPI/UART.
Разработка собственных счетчиков на базе STPM3x значительно упрощается благодаря демонстрационным наборам, референсным платам, сопутствующему программному обеспечению.
