Схема подключения счетчика электроэнергии своими руками. Схема старого счетчика электроэнергии

Как подключить старый счетчик электроэнергии

Как правильно провести подключение электросчетчика своими руками

Прибор, контролирующий потребление электроэнергии, необходим в первую очередь для энергоснабжающей организации, а уже во вторую очередь потребителю. Поэтому перед тем как провести подключение электросчетчика своими руками, необходимо ознакомиться с некоторыми требованиями, предъявляемыми этому процессу.

Итак, начнем с того, что самый простой вариант установки является прямое подключение. Для квартир и частных домов – это оптимальный вариант. Необходимо отметить, что, к примеру, городским квартирам по нормам выделяется 3 кВт потребляемой мощности. Если в квартире установлена электрическая варочная печь, тогда 7 кВт. Это приблизительно чуть больше 13 А. Именно по этой характеристике и необходимо делать выбор электросчетчика. Обычно этот параметр на счетчиках располагается в диапазоне: 5-15 А и 10-40 А. То есть, любой из них может быть смонтирован в квартире без дополнительной установки трансформатора тока.

Установка электросчетчика своими руками

Внимание! Разнообразие электрических счетчиков учета очень большое, но при этом клеммы подключения на них располагаются в одинаковом порядке, как по месту расположения на панели, так и по порядку подключения. Кстати, схема подключения обычно находится на обратной стороне крышки клеммной разводки. Таким способом производитель обеспечивает гарантированное правильное подсоединение проводов.

Вторая позиция, на которую необходимо обратить внимание, это правила подключения электросчетчика. Как было сказано выше, этот прибор необходим энергоснабжающей организации, поэтому все действия, связанные с его установкой, должны производиться только в присутствии представителей данной организации. Поэтому когда вы своими руками производите монтаж и подключение обязательно вызывайте контролера.

• Во-первых, подключение и монтаж связаны с определенными нормами и правилами, которые надо будет соблюдать. Требования здесь жесткие.
• Во-вторых, в конце вам необходимо на руки получить акт приемки электросчетчика, который будет заполнен после опломбирования прибора. Для чего надо устанавливать пломбу? Цель одна – не дать возможности потребителю изменить схему подключения.

Если все эти действия не были проведены под контролем энергоснабжающей организации, то установленные вами счетчики электроэнергии не будут считаться прибором контроля. То есть, их показания не будут приниматься за отчетные. Такой счетчик будет расцениваться, как обычное электротехническое устройство, к примеру, как автомат или УЗО.

Схема подключения однофазного электрического счетчика

Вот схема данного подключения:

Схема подключения однофазного электросчетчика

На ней все прекрасно видно, куда и к какой клемме должны подсоединяться вводные провода и контуры нагрузки. Самое важное, необходимо понять, что фазный контур, по которому в квартиру и движется ток, должен обязательно проходить через катушку. Именно здесь будет производиться учет потребленной электроэнергии.

Если вы смотрите на лицевую панель счетчика электроэнергии, то первая клемма расположена с левого края. В некоторых видах этих приборов клеммы расположены снизу. И здесь также первая клемма – это левая крайняя. Все остальные идут вправо по очередности. На схеме отчетливо видно, что ко второй клемме подсоединяется фазный провод нагрузки, который через автоматы будет протянут внутрь квартиры. С нулем точно также, только вводной провод необходимо будет подключить к третьей клемме, а нагрузочный к четвертой.

Внимание! В схеме подключения однофазного счетчика контроля электрического тока необходимо установить один общий автомат, с помощью которого можно будет отключить цепь для проведения ремонтных работ, связанных с некорректной работой электросчетчика или его полной заменой.

Как подключить трехфазный счетчик

Эта схема немного сложнее, но и с ней можно справиться, если внимательно рассмотреть и разобраться. Вот она:

Схема подключения трехфазного электросчетчика

Начнем с того, что существует несколько схем подключения, все зависит от вида электроустановки.

1. Прямое подключение.
2. Через токовый трансформатор.
3. Через трансформаторы тока и напряжения.

По сути, все эти схемы идентичны, отличаются друг от друга они лишь использованием трансформаторов. Схема подключения квартиры, дома или дачи обычно производится напрямую. Такие приборы обычно ограничены по току и не превышают 100 А. Если появляется необходимость повысить данный показатель, тогда в схему устанавливается трансформатор.

В клеммной колодке трехфазного счетчика контроля электроэнергии восемь контактов. Они располагаются так же, как и в однофазном, то есть, слева направо. В принципе, все аналогично, только фаз в данном приборе не одна, а три.

Внимание! В схеме подключения трехфазного счетчика необходимо учитывать цветовую маркировку проводов. Это не даст вам запутаться при соединении автоматов с последующим выводом проводов в квартиру или дом.

Поэтому давайте рассмотрим простую прямую схему с автоматами, вот она снизу:

Схема с автоматами

• На входе установлен четырехполюсной автомат.
• Сначала монтируется одна фаза, к примеру, желтая (см. схему). От вводного автомата к клемме номер один подводится желтый провод, который и соединяется к ней.
• К клемме номер два также присоединяется желтый провод, который протягивается к однополюсному автомату. Последний является выключателем группы потребителей, которые будут подключены именно к этой фазе, обозначенной желтым цветом.

Все то же самое производится и с другими фазами: зеленый – вход через контакт три, выход через контакт четыре, красный вход – 5, выход – 6. Нулевой контур от входного автомата подсоединяется к клемме номер семь, а выходит через клемму номер восемь. Обратите внимание, что фазные провода могут по цвету меняться местами, а вот нулевой нет.

Заключение по теме

Сборка электрощита, где производится замена или установка электросчетчика, дело не самое простое. Здесь важно грамотно подойти к подсоединению проводов. Поэтому производители электрических счетчиков контроля на крышке клеммной колодки обязательно указывают схему подключения. Ее надо обязательно изучить и провести соединение именно по ней. Хотя вся информация, выданная нами в этой статье, полностью соответствует требованиям энергоснабжающих организаций, которые предъявляются к подключению электросчетчика своими руками.

Как подключить однофазный счетчик электроэнергии – схема и рекомендации

electricremont.ru

Схема электронного счетчика электроэнергии - Всё о электрике в доме

Принцип работы электросчетчика

1. Какие виды электросчетчиков бывают
2. Принцип работы индукционного счетчика
3. Принцип работы электрон ного счетчика электроэнергии

В каждую электрическую сеть квартиры или частного дома подключается электросчетчик, учитывающий потребленную электроэнергию. Отличительной особенностью данного прибора является его последовательное подключение. Это позволяет определять в полном объеме количество тока, проходящего через его обмотки. Принцип работы электросчетчика зависит от того, к какому типу относится тот или иной прибор.

Какие виды электросчетчиков бывают

В быту используются три вида счетчиков:

1. Механические или индукционные, несмотря на простоту и дешевизну, они отличаются большими погрешностями, невозможностью тарификации и другими недостатками.
2. Электрон ные счетчики обладают явными преимуществами в виде высокой точности, удобного интерфейса и многих других полезных функций.
3. Третий вид приборов учета относится к гибридным устройствам, в которых имеется механическая и электрон ная часть. Они используются достаточно редко, поэтому более подробно следует рассмотреть два первых типа электросчетчиков.

Принцип работы индукционного счетчика

Еще совсем недавно индукционные счетчики были неотъемлемой частью электрических сетей в квартирах. Счетное устройство в этих приборах представлено вращающимся алюминиевым диском и цифровыми барабанами, отображающими показатели расхода электроэнергии в реальном времени.

Принцип действия подобных устройств достаточно простой. Электромагнитное поле, возникающее в катушках счетчика, взаимодействует с диском, выполняющим функцию подвижного токопроводящего элемента. В однофазном индукционном счетчике выполняется параллельное подключение одной из катушек к обмотке напряжения, которая служит сетью переменного тока. Другая катушка подключается последовательно на участке между обмоткой тока или нагрузкой и генератором электроэнергии.

Действие токов, протекающих по обмоткам, приводит к созданию переменных магнитных потоков, пересекающих вращающийся диск. Их величина составляет пропорцию между потребляемым током и входным напряжением. В соответствии с законом электромагнитной индукции в самом диске происходит возникновение вихревых токов, протекающих по направлению магнитных потоков.

Вихревые токи и магнитные потоки начинают взаимодействовать между собой в диске. В результате, появляется электромеханическая сила, которая и приводит к созданию вращающегося момента. Таким образом, возникает пропорция между полученным вращающимся моментом и произведением двух магнитных потоков, возникающих в обмотках тока и напряжения, умноженных на синус сдвига фазы между ними.

Нормальная работа индукционного электросчетчика возможна только при условии фазового сдвига, равного 90 градусам. Такой сдвиг можно получить, разложив магнитный поток обмотки напряжения на две части. Получается, что диск прибора вращается с частотой, пропорциональной активно потребляемой мощности. Поэтому непосредственный расход электроэнергии будет находиться в пропорции с количеством оборотов диска. Полученные данные о потреблении передаются на механическое счетное устройство, ось которого связана с осью подвижного диска с помощью зубчатой передачи. Такая конструкция обеспечивает синхронное вращение обоих элементов.

Принцип работы электрон ного счетчика электроэнергии

До недавних пор все измерения потребленной электроэнергии осуществлялись с помощью индукционных счетчиков. Постепенно, с развитием микро электрон ики, произошел существенный сдвиг в деле совершенствования приборов учета и контроля потребляемой электроэнергии. Были созданы современные цифровые электрон ные системы управления с применением новейших микроконтроллеров. Это позволило многократно повысить точность измерений, а отсутствие механики значительно повысило надежность счетчика.

Для электрон ных электросчетчиков разработана специальная элементная база и методы обработки поступающей информации. После обработки цифровых данных стал возможен одновременный подсчет не только активной, но и реактивной мощности. Данный фактор приобретает важное значение при организации учета в трехфазных сетях. В результате, были созданы многотарифные электросчетчики, учитывающие накопленную энергию в течение определенного времени суток. Данные приборы способны автоматически определять тот или иной тариф.

Простейшая цифровая система на основе обычного микроконтроллера применяется в тех случаях, когда необходимо измерить импульсы, вывести информацию на дисплей и обеспечить защиту при аварийном сбое. Такие устройства являются цифровыми аналогами механических электросчетчиков. В этой системе поступление сигнала происходит через определенные трансформаторные датчики. Далее он идет на вход микросхемы-преобразователя.

Снятие частотного сигнала, поступающего на вход микроконтроллера, осуществляется на выходе микросхемы. Микроконтроллер подсчитывает все поступившие импульсы и преобразует их в полученное количество энергии (Вт*ч). Когда поступающие единицы накапливаются, их общее значение выводится на монитор и фиксируется во внутренней флэш-памяти на случай исчезновения напряжения в сети и других сбоев. Это позволяет вести непрерывный учет потребляемой электроэнергии.

Работает многотарифный электрон ный счетчик электроэнергии по собственному алгоритму. Последовательный интерфейс позволяет обмениваться информацией с внешним миром. С его помощью задаются тарифы, устанавливается и включается таймер времени, поступает информация о накопленной электроэнергии и т.д. Энергонезависимая оперативная память разделяется на 13 банков данных, сохраняющих информацию о количестве энергии, накопленной по разным тарифам. Первый банк учитывает всю энергию, накопленную от начала работы счетчика. В следующих 12 банках производится учет накоплений за 11 предыдущих месяцев и за текущий период.

Таким образом, принцип действия электросчетчика в электрон ном варианте, позволяет изменять тарифы в соответствии с заранее установленным расписанием. Через специальный разъем можно подключиться к прибору и выяснить объем электроэнергии, оплаченной потребителем.

Принцип работы электронного счетчика

Для расчёта электрической энергии, потребляемой за определённый период времени, необходимо интегрировать во времени мгновенные значения активной мощности. Для синусоидального сигнала мощность равна произведению напряжения на ток в сети в данный момент времени. На этом принципе работает любой счётчик электрической энергии. На рис. 1 показана блок-схема электромеханического счётчика.

Рис. 1. Блок-схема электромеханического счетчика электрической энергии

Реализация цифрового счётчика электрической энергии (рис. 2) требует специализированных ИС, способных производить перемножение сигналов и предоставлять полученную величину в удобной для микроконтроллера форме. Например, преобразователь активной мощности — в частоту следования импульсов. Общее количество пришедших импульсов, подсчитываемое микроконтроллером, прямо пропорционально потребляемой электроэнергии.

Рис. 2. Блок-схема цифрового счетчика электрической энергии

Не менее важную роль играют всевозможные сервисные функции, такие как дистанционный доступ к счётчику, к информации о накопленной энергии и многие другие. Наличие цифрового дисплея, управляемого от микроконтроллера, позволяет программно устанавливать различные режимы вывода информации, например, выводить на дисплей информацию о потреблённой энергии за каждый месяц, по различным тарифам и так далее.

Для выполнения некоторых нестандартных функций, например, согласования уровней, используются дополнительные ИС. Сейчас начали выпускать специализированные ИС — преобразователи мощности в частоту — и специализированные микроконтроллеры, содержащие подобные преобразователи на кристалле. Но, зачастую, они слишком дороги для использования в коммунально-бытовых индукционных счётчиках. Поэтому многие мировые производители микроконтроллеров разрабатывают специализированные микросхемы, предназначенные для такого применения.

Перейдём к анализу построения простейшего варианта цифрового счётчика на наиболее дешёвом (менее доллара) 8-разрядном микроконтроллере Motorola. В представленном решении реализованы все минимально необходимые функции. Оно базируется на использовании недорогой ИС преобразователя мощности в частоту импульсов КР1095ПП1 и 8-разрядного микроконтроллера MC68HC05KJ1 (рис. 3). При такой структуре микроконтроллеру требуется суммировать число импульсов, выводить информацию на дисплей и осуществлять её защиту в различных аварийных режимах. Рассматриваемый счётчик фактически представляет собой цифровой функциональный аналог существующих механических счётчиков, приспособленный к дальнейшему усовершенствованию.

Рис. 3. Основные узлы простейшего цифрового счетчика электроэнергии

Сигналы, пропорциональные напряжению и току в сети, снимаются с датчиков и поступают на вход преобразователя. ИС преобразователя перемножает входные сигналы, получая мгновенную потребляемую мощность. Этот сигнал поступает на вход микроконтроллера, преобразующего его в Вт·ч и, по мере накопления сигналов, изменяющего показания счётчика. Частые сбои напряжения питания приводят к необходимости использования EEPROM для сохранения показаний счётчика. Поскольку сбои по питанию являются наиболее характерной аварийной ситуацией, такая защита необходима в любом цифровом счётчике.

Алгоритм работы программы (рис. 4) для простейшего варианта такого счётчика довольно прост. При включении питания микроконтроллер конфигурируется в соответствии с программой, считывает из EEPROM последнее сохранённое значение и выводит его на дисплей. Затем контроллер переходит в режим подсчёта импульсов, поступающих от ИС преобразователя, и, по мере накопления каждого Вт·ч, увеличивает показания счётчика.

Рис. 4. Алгоритм работы программы

При записи в EEPROM значение накопленной энергии может быть утеряно в момент отключения напряжения. По этим причинам значение накопленной энергии записывается в EEPROM циклически друг за другом через определённое число изменений показаний счётчика, заданное программно, в зависимости от требуемой точности. Это позволяет избежать потери данных о накопленной энергии. При появлении напряжения микроконтроллер анализирует все значения в EEPROM и выбирает последнее. Для минимальных потерь достаточно записывать значения с шагом 100 Вт·ч. Эту величину можно менять в программе.

Схема цифрового вычислителя показана на рис. 5. К разъёму X1 подключается напряжение питания 220 В и нагрузка. С датчиков тока и напряжения сигналы поступают на микросхему преобразователя КР1095ПП1 с оптронной развязкой частотного выхода. Основу счётчика составляет микроконтроллер MC68HC05KJ1 фирмы Motorola, выпускаемый в 16-выводном корпусе (DIP или SOIC) и имеющий 1,2 Кбайт ПЗУ и 64 байт ОЗУ. Для хранения накопленного количества энергии при сбоях по питанию используется EEPROM малого объёма 24С00 (16 байт) фирмы Microchip. В качестве дисплея используется 8-разрядный 7-сегментный ЖКИ, управляемый любым недорогим контроллером, обменивающийся с центральным микроконтроллером по протоколу SPI или I2C и подключаемый к разъёму Х2.

Реализация алгоритма потребовала менее 1 Кбайт памяти и менее половины портов ввода/вывода микроконтроллера MC68HC05KJ1. Его возможностей достаточно, чтобы добавить некоторые сервисные функции, например, объединение счётчиков в сеть по интерфейсу RS-485. Эта функция позволит получать информацию о накопленной энергии в сервисном центре и отключать электричество в случае отсутствия оплаты. Сетью из таких счётчиков можно оборудовать жилой многоэтажный дом. Все показания по сети будут поступать в диспетчерский центр.

Определённый интерес представляет собой семейство 8-разрядных микроконтроллеров с расположенной на кристалле FLASH-памятью. Поскольку его можно программировать непосредственно на собранной плате, обеспечивается защищённость программного кода и возможность обновления ПО без монтажных работ.

Рис. 5. Цифровой вычислитель для цифрового счетчика электроэнергии

Ещё более интересен вариант счётчика электроэнергии без внешней EEPROM и дорогостоящей внешней энергонезависимой ОЗУ. В нём можно при аварийных ситуациях фиксировать показания и служебную информацию во внутреннюю FLASH-память микроконтроллера. Это к тому же обеспечивает конфиденциальность информации, чего нельзя сделать при использовании внешнего кристалла, не защищённого от несанкционированного доступа. Такие счётчики электроэнергии любой сложности можно реализовать с помощью микроконтроллеров фирмы Motorola семейства HC08 с FLASH-памятью, расположенной на кристалле.

Переход на цифровые автоматические системы учёта и контроля электроэнергии — вопрос времени. Преимущества таких систем очевидны. Цена их будет постоянно падать. И даже на простейшем микроконтроллере такой цифровой счётчик электроэнергии имеет очевидные преимущества: надёжность за счёт полного отсутствия трущихся элементов; компактность; возможность изготовления корпуса с учётом интерьера современных жилых домов; увеличение периода поверок в несколько раз; ремонтопригодность и простота в обслуживании и эксплуатации. При небольших дополнительных аппаратных и программных затратах даже простейший цифровой счётчик может обладать рядом сервисных функций, отсутствующих у всех механических, например, реализация многотарифной оплаты за потребляемую энергию, возможность автоматизированного учёта и контроля потребляемой электроэнергии.

none Опубликована: 2006 г. 0 0

Основное назначение этого прибора сводится к постоянному измерению потребляемой мощности контролируемого участка электрической схемы и отображению ее величины в удобном для человека виде. Элементная база использует твердотельные электронные компоненты, работающие на полупроводниках или микропроцессорных конструкциях.

Такие приборы выпускают для работы с цепями тока:

1. постоянной величины;

2. синусоидальной гармонической формы.

Приборы учета электроэнергии постоянного тока работают только на промышленных предприятиях, эксплуатирующих мощное оборудование с большим потреблением постоянной мощности (электрифицированный железнодорожный транспорт, электромобили…). В бытовых целях они не используются, выпускаются ограниченными партиями. Поэтому в дальнейшем материале этой статьи их рассматривать не будем, хотя принцип их работы отличается от моделей, работающих на переменном токе, в основном конструкцией датчиков тока и напряжения.

Электронные счетчики мощности переменного тока изготавливаются для учета энергии электрических устройств:

1. с однофазной системой напряжения;

2. в трехфазных цепях.

Конструкция электронного счетчика

Вся элементная база располагается внутри корпуса, снабженного:

клеммной колодкой для подключения электрических проводов;

панелью ЖКИ дисплея;

органами управления работой и передачи информации от прибора;

печатной платой с твердотельными элементами;

Внешний вид и основные пользовательские настройки одной из многочисленных моделей подобных устройств, выпускаемых на предприятиях республики Беларусь, представлен на картинке.

Работоспособность такого электросчетчика подтверждается:

нанесенным клеймом поверителя, подтверждающим прохождение метрологической поверки прибора на испытательном стенде и оценке его характеристик в пределах заявленного производителем класса точности;

ненарушенной пломбой предприятия энергонадзора, ответственного за правильное подключение счетчика к электрической схеме.

Внутренний вид плат подобного прибора показан на картинке.

Здесь нет никаких движущихся и индукционных механизмов. А наличие трех встроенных трансформаторов тока, используемых в качестве датчиков с таким же количеством явно просматриваемых каналов на монтажной плате, свидетельствуют о трехфазной работе этого устройства.

Электротехнические процессы, учитываемые электронным счетчиком

Работа внутренних алгоритмов трехфазных или однофазных конструкций происходит по одним и тем же законам, за исключением того, что в 3-х фазном, более сложном устройстве, идет геометрическое суммирование величин каждого из трех составляющих каналов.

Поэтому принципы работы электронного счетчика будем преимущественно рассматривать на примере однофазной модели. Для этого вспомним основные законы электротехники, связанные с мощностью.

Ее полная величина определяется составляющими:

реактивной (суммы индуктивной и емкостной нагрузок).

Ток, протекающий по общей цепи однофазной сети, одинаков на всех участках, а падение напряжения на каждом ее элементе зависит от вида сопротивления и его величины. На активном сопротивлении оно совпадает с вектором проходящего тока по направлению, а на реактивном отклоняется в сторону. Причем на индуктивности оно опережает ток по углу, а на емкости — отстает.

Электронные счетчики способны учитывать и отображать полную мощность и ее активную и реактивную величину. Для этого производятся замеры векторов тока с напряжением, подведенных на его вход. По значению отклонения угла между этими входящими величинами определяется и рассчитывается характер нагрузки, предоставляется информация обо всех ее составляющих.

В различных конструкциях электронных счетчиков набор функций неодинаков и может значительно отличаться своим назначением. Этим они кардинально выделяются от своих индукционных аналогов, которые работают на основе взаимодействия электромагнитных полей и сил индукции, вызывающих вращение тонкого алюминиевого диска. Конструктивно они способны замерять только активную или реактивную мощность в однофазной либо трехфазной цепи, а значение полной — приходится вычислять отдельно вручную.

Принцип измерения мощности электронным счетчиком

Схема работы простого прибора учета с выходными преобразователями показана на рисунке.

В нем для замера мощности используются простые датчики:

тока на основе обычного шунта, через который пропускается фаза цепи;

напряжения, работающего по схеме широко известного делителя.

Сигнал, снимаемый таким датчиками, мал и его увеличивают с помощью электронных усилителей тока и напряжения, после которых происходит аналогово-цифровая обработка для дальнейшего преобразования сигналов и их перемножения с целью получения величины, пропорциональной значению потребляемой мощности.

Далее производится фильтрация оцифрованного сигнала и вывод на устройства:

Применяемые в этом схеме входные датчики электрических величин не обеспечивают измерения с высоким классом точности векторов тока и напряжения, а, соответственно, и расчет мощности. Эта функция лучше реализуется измерительными трансформаторами.

Схема работы однофазного электронного счетчика

В ней измерительный ТТ включен в разрыв фазного провода потребителя, а ТН подключен к фазе и нулю.

Сигналы с обоих трансформаторов не нуждаются в усилении и направляются по своим каналам на блок АЦП, осуществляющий преобразование их в цифровой код мощности и частоты. Дальнейшие преобразования выполняет микроконтроллер, осуществляющий управление:

ОЗУ — оперативным запоминающим устройством.

Через ОЗУ выходной сигнал может передаваться дальше в канал информации, например, с помощью оптического порта.

Функциональные возможности электронных счетчиков

Низкая погрешность измерения мощности, оцениваемая классом точности 0,5 S или 02 S разрешает эксплуатировать эти приборы в целях коммерческого учета использованной электроэнергии.

Конструкции, предназначенные для замеров в трехфазных схемах, могут работать в трех или четырехпроводных электрических цепях.

Электронный счетчик может непосредственно подключаться к действующему оборудованию или иметь конструкцию, позволяющую использовать промежуточные, например, высоковольтные измерительные трансформаторы. В последнем случае, как правило, осуществляется автоматический перерасчет измеряемых вторичных величин в первичные значения тока, напряжения и мощности, включая активную и реактивную составляющие.

Счетчик фиксирует направление полной мощности со всеми ее составляющими в прямом и обратном направлении, хранит эту информацию с привязкой ко времени. При этом пользователю можно снимать показания энергии по ее приращению за определенный период времени, например, текущие или выбранные из календаря сутки, месяц или год либо — накоплению на определенное назначенное время.

Фиксация значений активной и реактивной мощности за определенный период, например, 3 или 30 минут, как и быстрый вызов ее максимальных значений в течение месяца значительно облегчает анализ работы энергетического оборудования.

В любой момент можно просмотреть мгновенные показатели активного и реактивного потребления, действующего тока, напряжения, частоты в каждой фазе.

Наличие функции многотарифного учета энергии с использованием нескольких каналов передачи информации расширяет условия коммерческого применения. При этом создаются тарифы для определенного времени, например, каждого получаса выходного либо рабочего дня по сезонам или месяцам года.

Для удобства работы пользователя на дисплее выводится рабочее меню, между пунктами которого можно перемещаться, используя рядом расположенные органы управления.

Электронный счетчик электроэнергии позволяет не только считывать информацию непосредственно с дисплея, но и просматривать ее через удаленный компьютер, а также осуществлять ввод дополнительных данных или их программирование через оптический порт.

Установка пломб на счетчик производится в два этапа:

1. на первом уровне доступ внутрь корпуса прибора запрещается службой технического контроля завода после изготовления счетчика и прохождения им государственной поверки;

2. на втором уровне пломбирования блокируется доступ к клеммам и подключенным проводам представителем энергоснабжающей организации или энергонадзора.

Все события снятия и установки крышки оборудованы сигнализацией, срабатывание которой фиксируется в памяти журнала событий с привязкой ко времени и дате.

Система паролей предусматривает ограничение пользователей к доступу информации и может содержать до пяти ограничений.

Нулевой уровень полностью снимает ограничения и позволяет просматривать все данные местно или удаленно, синхронизировать время, корректировать показания.

Первый уровень пароля дополнительного доступа предоставляется работникам монтажной или эксплуатационной организации систем АСКУЭ для наладки оборудования и записи параметров, не оказывающих влияние на коммерческие характеристики.

Второй уровень пароля основного доступа назначается ответственным работником энергонадзора на счетчике, прошедшем наладку и полностью подготовленном к работе.

Третий уровень основного доступа дается работникам энергонадзора, осуществляющим снятие и установку крышки со счетчика для доступа к его клеммным зажимам или проведению удаленных операций через оптический порт.

Четвертый уровень предоставляет возможности установки аппаратных ключей на плату, удаление всех установленных пломб и возможность работы через оптический порт для усовершенствования конфигурации, замены калибровочных коэффициентов.

Приведенный перечень возможностей, которыми обладает электронный счетчик электроэнергии, является общим, обзорным. Он может выставляться индивидуально и отличаться даже на каждой модели одного производителя.

Электрик Инфо — электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.

Информация и обучающие материалы для начинающих электриков.

Кейсы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.

Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+

Перепечатка материалов сайта запрещена.

Источники: http://electric-220.ru/news/princip_raboty_ehlektroschetchika/2016-09-19-1064, http://cxem.net/house/1-148.php, http://electrik.info/device/970-kak-ustroen-i-rabotaet-elektronnyy-schetchik-elektroenergii.html

electricremont.ru

Схема электрическая счетчика

Электрический счетчик, точнее - счетчик расхода электрической энергии является специальным прибором, предназначенным для учета потребляемой нагрузкой электрической энергии. По своей технической идее он представляет из себя комбинацию измерителя потребляемой электрической энергии с отображающим показания счетным механизмом. Различают электрические счетчики для измерения энергии постоянного или переменного тока. Счетчики электроэнергии переменного тока бывают однофазными и трехфазными. По принципу действия электрические счетчики могут быть индукционными и электронными.

Краткая история создания электрического счетчика

В 1885 году итальянцем Галилео Феррарисом (1847-1897) было сделано интересное наблюдение вращения сплошного ротора в виде металлического диска или цилиндра под воздействием двух не совпадающих по фазе полей переменного тока. Это открытие послужило отправной идеей для создания индукционного двигателя и одновременно открыло возможность разработки индукционного счетчика.

Первый счетчик такого типа был создан в 1889 году венгром Отто Титуцем Блати, который работал на заводе "Ганц" (Ganz) в Будапеште, Венгрия. Им был запатентована идея электрического счётчика для переменных токов (патент, выданный в Германии, № 52.793, патент, полученный в США, № 423.210).

В таком устройстве Блати смог получить внутреннее смещение фаз практически на 90°, что позволило счетчику отображать ватт-часы достаточно точно. В электросчетчике этой модели уже применялся тормозной постоянный магнит, обеспечивавший широкий диапазон измерений количества потребляемой энергии, а также был использован регистр циклометрического типа.

Дальнейшие годы ознаменовались многими усовершенствованиями, проявившимися в уменьшении веса и размеров прибора, расширении диапазона допустимых нагрузок, компенсации изменения величины коэффициента нагрузки, значений напряжения и температуры. Было существенно снижено трение в опорах вращающегося ротора счетчика с помощью замены шарикоподшипниками подпятников, позже применили двойные камни и магнитные подшипники. Значительно увеличился срок стабильной эксплуатации счетчика за счет повышения технических характеристик тормозной электромагнитной системы и неприменения масла в опорах ротора и счетном механизме. Значительно позже для промышленных потребителей был создан трехфазный индукционный счетчик, в котором применили комбинацию из двух или трех систем измерения, установленных на одном, двух или даже трех отдельных дисках.

Схема для подключения счетчика индукционного типа

Схема электрическая принципиальная счетчика индукционного типа в общем случае предельно проста и представляет собой две обмотки (тока и напряжения) и клеммную колодку, на которую выведены их контакты. Условная схема, по которой подключается однофазный электрический счетчик, в стандартном электрощите многоквартирных домов имеет следующий вид:

Здесь фазу "А" обозначает линия желтого цвета, фазу "В" - зеленого, фазу "С" – красного, нулевой провод "N" – линии синего цвета, проводник для заземления "PЕ" - линия желто-зеленого цвета. Пакетный выключатель в настоящее время часто заменяют более современным двухполюсным автоматом с защитой от перегрузки. Следует отметить, что между схемой подключения счетчика индукционного типа и аналогичной схемой подключения электронного счетчика принципиальных различий нет.

Условная схема для подключения электрического счетчика в трехфазной четырехпроводной сети напряжением 380 вольт имеет вид:

Здесь цветовые обозначения аналогичны предыдущей схеме подключения счетчика для однофазной сети.

Важно соблюдать прямой порядок чередования фаз трехфазной сети на колодке контактов счетчика. Определить его можно с помощью фазоуказателя или прибора ВАФ. В прямом порядке чередование фаз напряжений производится так: АВС, ВСА, САВ (если идти по часовой стрелке). В обратном порядке чередование фаз напряжений производится так: АСВ, СВА, ВАС. При этом создается дополнительная погрешность и возникает самоход ротора индукционного счетчика для активной энергии. В электрическом счетчике реактивной энергии обратный порядок чередования фаз нагрузки и напряжений приводит к вращению ротора в обратном направлении.

Схема электрических соединений однофазного индукционного электрического счетчика

На схеме линии красного цвета обозначают фазный провод и токовую катушку, а синего цвет - нулевой провод и катушку напряжения.

Схема электрических соединений трехфазного счетчика индукционного типа при прямом включении в четырехпроводной сети напряжения 380 вольт:

Здесь: фазу "А" обозначает желтый цвет, фазу "В" - зеленый, фазу "С" - красный, нулевой провод "N" - синим цвет; L1, L2, L3 – обозначают токовые катушки; L4, L5, L6 - обозначают катушки напряжения; 2, 5, 8 – контакты напряжения; 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 11 – контакты для подключения внешней электропроводки к трехфазному счетчику.

Принцип действия и устройство индукционного электросчетчика

Токовая обмотка, включенная последовательно с потребителем электроэнергии, имеет малое число витков, которые намотаны толстым проводом, соответствующим номинальному току данного счетчика. Это обеспечивает минимум ее сопротивления и внесения погрешности измерения тока.

Обмотка напряжения, включенная параллельно нагрузке, имеет большое количество витков (8000 - 12000), которые намотаны тонким проводом, что уменьшает потребляемый ток холостого хода счетчика. Когда к ней подключено переменное напряжение, а в токовой обмотке течет ток нагрузки, через алюминиевый диск, являющийся ротором, замыкаются электромагнитные поля, наводящие в нем так называемые вихревые токи. Эти токи взаимодействуют с электромагнитным полем и создают вращающий момент, приводящий в движение подвижный алюминиевый диск.

Постоянный магнит, создающий магнитный поток через диск счетчика, создает эффект тормозного (противодействующего) момента.

Неизменность скорости вращения диска достигается при балансе вращающего и тормозного усилий.

Количество оборотов ротора за час будет пропорциональным израсходованной энергии, что эквивалентно тому, что значение установившейся равномерной скорости вращения диска является пропорциональным потребляемой мощности, если вращающий момент, воздействующий на диск, адекватен мощности потребителя, к которому подключен счетчик.

Трение в кинематических парах механизма индукционного счетчика создает появление погрешностей в измерительных показаниях. Особенно значительно влияние трения на малых (до 5-10% от номинального значения) нагрузках для индукционного счетчика, когда величина отрицательной погрешности может составлять 12 - 15%. Для сокращения влияния сил трения в индукционном счетчике используют специальное устройство, которое называется компенсатор трения.

Существенный параметр счетчика электрической энергии переменного тока - порог чувствительности прибора, который подразумевает значение минимальной мощности, выраженной в процентах от номинального значения, при котором ротор счетчика начинает устойчиво вращаться. Другими словами, порог чувствительности – это минимальный расход электроэнергии, который счетчик в состоянии зафиксировать.

В соответствии с ГОСТом, значение порога чувствительности для индукционных счетчиков различных классов точности, должно составлять не больше 0,5 - 1,5%. Уровень чувствительности задается значением компенсирующего момента и момента торможения, который создается специальным противосамоходным устройством.

Принцип работы электронного счетчика

Индукционные счетчики расхода электрической энергии при всей их простоте и невысокой стоимости обладают рядом недостатков, в основе которых находится использование механических подвижных элементов, имеющих недостаточную стабильность параметров при долгосрочной эксплуатации прибора. Электронный счетчик электроэнергии лишен этих недостатков, имеет низкий порог чувствительности, более высокую точность измерения потребляемой энергии.

Правда, для построения электронного счётчика требуется применение узкоспециализированных интегральных микросхем (ИС), которые могут выполнять перемножение сигналов тока и напряжения, формировать полученную величину в виде, удобном для обработки микроконтроллером. Например, микросхемы, преобразующие активную мощность — в значение частоты следования импульсов. Общее число полученных импульсов, интегрируемых микроконтроллером, является прямо пропорциональным потребляемой электроэнергии.

Блок-схема электронного счетчика

Не менее важным для полноценной эксплуатации электронного счетчика является наличие всевозможных сервисных функций, таких как удаленный доступ к счётчику для дистанционного контроля показаний, определение дневного и ночного потребления энергии и многие другие. Применение цифрового дисплея позволяет пользователю программно задавать различные форматы вывода сведений, например, отображать на дисплее информацию о количестве потреблённой энергии за определенный интервал, задавать различные тарифы и тому подобное.

Для выполнения отдельных нестандартных функций, например, согласования уровней сигналов, потребуется применение дополнительных ИС. В настоящее время начат выпуск специализированных микросхем — преобразователей мощности в пропорциональную частоту — и специализированные микроконтроллерные устройства, имеющие подобный преобразователь на одном кристалле. Но, чаще всего, они слишком дорогостоящи для применения в коммунально-бытовых устройствах индукционных счётчиков. Поэтому многими мировыми производителями микроконтроллеров разрабатываются специализированные недорогие микросхемы, специально предназначенные для подобного применения.

Какой вид имеет схема электрическая принципиальная счетчика по простейшему цифровому варианту на наиболее недорогом (менее доллара) 8-разрядном микроконтроллере компании Motorola? В рассматриваемом решении осуществлены все минимально обязательные функции устройства. Оно основано на применении недорогой ИС, преобразующей мощность в частоту импульсов типа КР1095ПП1 и 8-разрядного микроконтроллерного устройства MC68HC05KJ1. При такой архитектуре счетчика микроконтроллеру необходимо суммировать получаемое число импульсов, отображать информацию на дисплее и осуществлять защиту устройства в различных нештатных режимах. Описываемый счётчик в действительности является цифровым функциональным аналогом имеющихся механических счётчиков, приспособленным для дальнейшего усовершенствования.

Схема электрическая принципиальная простейшего цифрового счетчика электроэнергии

Сигналы, эквивалентные значениям напряжения и тока в сети, получаются от датчиков и подаются на вход преобразователя. Микросхема осуществляет перемножение входных сигналов, формируя мгновенное значение потребляемой мощности. Это значение поступает на микроконтроллер, преобразуется в ватт-часы. По мере накопления данных изменяются показания счётчика на ЖКИ. Наличие частых сбоев напряжения электропитания устройства приводит к необходимости применения EEPROM для обеспечения сохранности показаний счётчика. Поскольку сбои напряжения питания являются наиболее распространенной нештатной ситуацией, подобная защита требуется в любом электронном счётчике.

Схема электрическая принципиальная счетчика (цифровой вычислитель) приведена ниже. Через разъём X1 присоединяется напряжение сети 220 В и электропотребитель. Датчики напряжения и тока формируют сигналы, поступающие на микросхему КР1095ПП1 преобразователя, имеющего оптронную развязку частотного выхода. Ядром счётчика является микроконтроллер MC68HC05KJ1 производства компании Motorola, производимый в 16-выводном корпусе (корпус DIP или SOIC) и оснащенный 1,2 Кбайтом ПЗУ и 64 байтом ОЗУ. Для сохранения накопленного количества потребленной энергии во время сбоев по питанию применяется EEPROM с малым объёмом памяти 24С00 (16 байт) от компании Microchip. Дисплеем служит 7-сегментный 8-разрядный ЖКИ, который управляется любым недорогостоящим микроконтроллером, обменивающимся с центральным микроконтроллером данными по протоколам SPI или I2C и подключенный через разъём Х2.

Заложенный алгоритм работы счетчика потребовал менее 1 Кбайт памяти и меньше половины из всех портов ввода/вывода на микроконтроллере MC68HC05KJ1. Его технических возможностей достаточно для того, чтобы дополнить счетчик некоторыми сервисными функциями, например, возможностью объединения счётчиков в локальную сеть через интерфейс RS-485. Эта возможность позволяет получать данные о потребленной энергии в сервисный центр и дистанционно отключать электричество, если потребителем не внесена оплата. Сетью, содержащей такие счётчики можно оснастить жилой многоквартирный дом. Все показания счетчиков по сети будут дистанционно поступать в диспетчерский пункт.

Практический интерес представляет применение семейства 8-разрядных микроконтроллеров с кристаллом, содержащим встроенную FLASH-память. Это позволяет его программировать прямо на собранной плате. Это также обеспечивает защищённость от взлома программного кода и удобство обновления ПО без выполнения монтажных работ.

Цифровой вычислитель для электронного счетчика электроэнергии

Более интересным представляется вариант электронного счётчика электроэнергии без применения внешней EEPROM и дорогостоящего внешнего энергонезависимого ОЗУ. В этом случае можно при возникновении аварийной ситуации фиксировать показания и другую служебную информацию во внутренней FLASH-памяти микроконтроллера. Это дополнительно обеспечивает требуемую конфиденциальность данных, что нельзя обеспечить, если применяется внешний кристалл, не защищённый от несанкционированного доступа посторонних лиц. Такой электронный счётчик электроэнергии с любым уровнем сложности и функциональности можно создать с применением микроконтроллера компании Motorola из семейства HC08 с FLASH-памятью, встроенной в основной кристалл.

Осуществление перехода на цифровые дистанционные автоматические средства учёта и контроля расхода электроэнергии является вопросом времени. Технические и потребительские достоинства таких систем являются очевидными. Стоимость их будет неизменно уменьшаться. И даже в случае применения простейшего микроконтроллера такой электронный счётчик электроэнергии обладает очевидными преимуществами: высокая надёжность вследствие полного отсутствия подвижных деталей; миниатюрность; возможность выпуска счетчика в корпусе с учётом особенностей интерьера в современных жилых домах; увеличение интервала поверок в несколько раз; высокая ремонтопригодность и предельная простота в обслуживании и эксплуатации. Даже небольшие дополнительные аппаратные и программные затраты в простейшем цифровом счётчике могут дополнить его рядом сервисных функций, принципиально отсутствующих у всех механических электросчетчиков, например, применение многотарифного начисления оплаты за потребляемую энергию, возможность реализации автоматизированного учёта и управления потреблением электроэнергии.

Смотрите также схемы:

elektronika-muk.ru

Подключение счетчика электроэнергии своими руками: инструкция

Может случиться, что в квартире или частном доме требуется установка счетчика электроэнергии, а специалиста-профессионала рядом нет. В таких экстренных случаях можно произвести подключение электросчетчика и без посторонней помощи. Не забудьте о строгом соблюдении правил техники безопасности.

Подготовка к установке

Прежде чем приступить к установке электросчетчика, нужно подготовить все необходимое; отвертки, индикатор, выключатели автоматы и сам электросчетчик. Подключение счетчика в квартире производят с целью учета потребления электроэнергии. Так как приборы, прежде всего, необходимы для органов энергоснабжения, а потом уже для потребителей, то перед проведением подключения в жилище счетчика электроэнергии своими руками стоит внимательно изучить правила установки электросчетчика.

Процедура установки и монтажа прибора начинается с его покупки. Здесь важно изучить технические характеристики счетчиков. В большинстве случаев они указываются сзади устройства. Один из важных параметров – сила тока, она указывается в виде символов (10–40 А). Максимальная мощность тока не должна быть больше указанных параметров. По нормам на квартиру выделяется от 16 до 25 А, если установлена электроплита – то и все 63 А. Напряжение может быть как однофазное, так и трехфазное.

Установка электросчетчика и модульного оборудования

Итак, существуют определенные правила установки электросчётчика в частном доме, квартире. Давайте с ними ознакомимся.

• Устройство должно быть защищено от осадков. Обычно счетчик монтирует в специальный бокс. Если такой короб устанавливается на улице, он должен быть плотно закрытым со всех сторон и иметь стекло напротив табло, чтобы можно было снимать показания без открытия дверцы бокса.
• Установка электросчетчика выполняется на высоте от 0,8 м до 1,7 м.
• Подключение счетчиков производится с помощью медных проводов, у которых сечение соответствует максимальной нагрузке тока.
• Проводники должны быть изолированные, скрутки и ответвления не приветствуются.
• Если сеть однофазная, то дата государственной поверки должна быть не старше двух лет (если прибор устанавливаете в 2017, то поверка должна быть не позже 2015), а если трехфазная – не старше одного года.

В многоэтажке устанавливаем счетчик в месте, которое регламентировано проектом. Можно установить его и на лестничной площадке, и прямо в квартире около двери.

В частном доме также можно монтировать устройство в нескольких местах на выбор. Если во дворе имеется столб, тогда закрепите бокс на нем, однако лучше всё-таки установить прибор в помещении. Энергоснабжающие организации могут предъявлять и свои требования, например, что счетчик должен обязательно находиться на улице. Для частного дом существует еще одно правило: провода должны просматриваться визуально. На даче прибор можно закрепить короб с прибором на столбе перед садовым домиком.

Подготовка к подключению

Перед тем как подключить счетчик электричества в квартире, необходимо провести некоторые подготовительные работы. Если вы собираетесь заменить старый прибор на новый, то демонтировать старый можно только после отключения всех проводов. Производить монтаж счетчиков и модульного оборудования необходимо по схеме, которая может быть представлена в разных вариантах. Дальше обязательно делается ввод питающего кабеля и нагрузки. Если короб будет монтироваться на улице, тогда уплотните ввод кабеля сальниками. В щитке обязательно оставляется запас кабелей.

Подключение также производится по схеме. Давайте рассмотрим, как выглядит схема подключения однофазного электросчетчика. Если посмотреть на переднюю панель устройства, то первая клемма находится слева. Хотя в некоторых моделях клеммы располагают снизу. Схема подключения электросчетчика требует дополнительной установки общего автомата, который будет отключать всю цепь для проведения ремонтных работ.

Контакты модульного электрооборудования

Чтобы верно подключить электросчетчик необходимо понимать, для чего предназначен каждый из контактов.

Счетчика электроэнергии

На любом контакте устройства (их всего 4) есть два специальных винта, которые накрепко прижимают контактную пластину к проводу. Когда счетчик опломбируют, доступ будет ограничен, поэтому надежный прижим очень важен.

• 1-й контакт предназначается для подключения фазы, которая питает.
• 2-й – провода, который отходит.
• 3-й – для того, что подходит, отвечающего за питание нулевого провода.
• 4-й – отходящего нулевого провода.

Автоматических выключателей

Если начать с выключателя защиты, то вверху мы видим контакты, они предусмотрены для присоединения проводов, которые питают жилплощадь. Ряд внизу – для проводов, которые отходят. Теперь рассмотрим отходящие автоматы с одним полюсом. На контакты, находящиеся вверху, подается фаза счетчика. К нижним контактам нужно подключать отходящие по конкретным направленностям фазных жил провода.

Подключение электросчетчика и защитного электрооборудования

Осталось понять на практике, как подключить прибор. Как указывает схема подключения электросчетчика, в первую очередь нужно подключать самодействующий выключатель. Для этого на контакты, находящиеся вверху, заводим жилы провода, отвечающего за питание. В один контакт фазный провод, а в другой нулевой. Теперь пришло время понять, как подключить электросчетчик. Сейчас нам понадобятся контакты, которые находятся внизу.

Проделываем ту же процедуру, что и перед этим с выключателем. Для подключения устройства используйте провода с одинаковым сечением с максимальным значением 25 квадрат. Перед тем как подключить электросчетчик, проверьте, чтобы нигде не торчали оголенные провода. Туго затяните винты. Оставляйте расстояние между проводами. Когда все монтажные работы произведены, не забудьте одеть защитную крышку.

Если знать, как подключить прибор для учета электроэнергии в квартире и иметь все необходимые инструменты, то сделать это несложно. Но в любом случае подключение или замена электросчетчика своими руками должно производиться по всем правилам техники безопасности. Модульное оборудование приобретайте только у проверенных фирм. Если производить подключение однофазного или трехфазного счетчика электроэнергии строго по схеме, то у вас не возникнет никаких проблем.

Видео “Самостоятельное подключение счетчика”

Из этого видео вы узнаете о том, как самостоятельно подключить счетчик электроэнергии.

otoke.ru

Как подключить электросчетчик к бытовой домашней проводке

Начнем с того, что любой электрический прибор при покупке проверяют на работоспособность. Даже обыкновенные лампочки накаливания продавец вкручивает в патрон и демонстрирует их свечение прямо за прилавком.

Счетчик электроэнергии относится к измерительным устройствам, которые оцениваются по работе классом точности, выражающим в процентом отношении погрешность показаний. Если она больше допустимой величины, установленной действующими стандартами, то прибор бракуется и к работе не допускается. Его необходимо ремонтировать или заменять новым.

Анализом исправности электрических счётчиков занимаются специалисты электротехнических лабораторий, находящихся в подчинении предприятий Энергонадзора. Они, на основе результатов поверки, выдают свидетельство об исправности измерительного прибора и ставят на нем клеймо и пломбу.

Электромонтеры Энергонадзора осуществляют подключение электрического счетчика к домашней проводке, закрывают клеммную крышку и пломбируют ее — исключают доступ посторонних лиц к прибору для проведения несанкционированных работ.

В отдельных случаях домашнему мастеру может потребоваться в личных целях подключить электрический счетчик для решения своих задач. Помочь ему понять технологию такой работы призвана эта статья.

Содержание статьи

Как устроен и работает электрический счетчик

Конструктивно измерительный прибор состоит из диэлектрического корпуса, в котором расположены:

• клеммник, на который подключаются входные и отходящие цепи;
• измерители тока и напряжения, отслеживающие текущие параметры электроэнергии;
• схема логики, обрабатывающая полученную от измерителей информацию и передающая ее на табло;
• органы управления режимами просмотра, устанавливаемые на новые приборы, работающие по цифровым технологиям.

Как работает внутренняя электрическая схема

В корпусе электросчетчика вмонтированы две обмотки:

1. последовательно подключенная к потенциалу фазного провода, называемая катушкой тока;
2. параллельно соединенная с фазой и нулем — напряжения.

Внутри прибора есть винт, при вворачивании которого создается электрический контакт катушки напряжения с потенциалом фазы. Он используется при проверках счетчика, а в обычном состоянии должен быть хорошо затянут.

У любого однофазного индукционного счетчика клеммник представлен четырьмя винтовыми зажимами. К ним подключают провода строго определенным образом:

• потенциал фазы подается на клемму №1, а снимается с №2;
• ноль — соответственно на №3 и №4.

Таким образом, клеммы №1 и №3 относятся ко входным цепям, а №2 и №4 — к отходящим.

Это простое правило подключения проводов важно соблюдать потому, что электрический счетчик учитывает не только величину мощности, но и ее направление.

В бытовой сети потребитель забирает электроэнергию у снабжающей организации и расходует ее на свои нужды. При нарушении правил подключения измерительный механизм будет вести отсчет тока в обратную сторону или остановится, если снабжен фиксирующим стопорным механизмом.

Объяснять более детально дальнейшую работу внутренней схемы измерительного электросчетчика пока не будем. Это не требуется для правильного подключения прибора.

Как подключить однофазный электрический счетчик своими руками

Сейчас мы находимся в переходном периоде времени, когда энергоснабжающие организации постепенно модернизируют свою оборудование, переводя его на новые международные стандарты безопасности. В результате жилые здания эксплуатируются с разными типами заземлений.

Поэтому рассмотрим две наиболее актуальных схемы подключения:

• TN-C, характерная для старого оборудования;
• TN-S, на которую осуществляется последовательный переход.

Схема подключения однофазного счетчика по системе TN-C

В зданиях со старой электропроводкой пока еще существует система подачи электроэнергии по двум проводам, именуемая схемой заземления TN-C.

В электрическом щитке квартиры или дома напряжение на счетчик подавалось через пакетный переключатель или пробки с предохранителями.

Оба вида этих коммутационных аппаратов устарели. У пакетников происходит усыхание внутреннего слоя изоляции и разрушение ее при вращении переключателя. За счет этого возможно создание тока короткого замыкания внутри корпуса.

А любителей пользоваться пробками в наше время надо еще поискать, ибо современный автоматический выключатель значительно лучше выполняет защиту от тока перегрузок и коротких замыканий.

Внутреннюю схему электрического щитка дополняют:

• однополюсные автоматы, через которые подается потенциал фазы на разные группы потребителей;
• клеммник разводки рабочего нуля.

От них провода магистралями через распределительные коробки протягиваются к розеткам, выключателям и светильникам по различным принципам построения электрических схем.

Больше никаких других дополнительных устройств, включая УЗО — защиту от токов утечек, в старой проводке не применялось, а монтаж электросчетчика выполнялся довольно просто.

Схема подключения однофазного счетчика по системе TN-S

Переход старых зданий на новую безопасную систему заземления TN-S происходит поэтапно. На первой стадии у многоэтажных зданий создается свой собственный контур заземления и к нему подключают главную шину заземления и РЕ-проводники. Эта схема называется TN-C-S.

Аналогичным образом поступают при переходе на систему заземления ТТ.

Во всех случаях в квартирный щиток будет приходить свой РЕ-проводник и выполняться его монтаж к собственной шинке.

Схема подключения самого однофазного электрического счетчика по схеме TN-S и ее модификаций ничем не отличается от предыдущего способа.

Как подключить трехфазный электрический счетчик своими руками

У него более сложная конструкция. В состав прибора входят три цепи измерения мощности, которые суммируются.

Как устроен трехфазный электрический счетчик

На картинке показана поясняющая схема подключения проводов к клеммам типового счетчика, созданного по индукционному принципу. Она же характерна и для современных моделей, работающих по цифровым технологиям.

Поскольку производителей подобного измерительного оборудования довольно много, а выпускаемая ими продукция отличается огромным ассортиментом, то нумерация клемм и их назначение у образцов последних выпусков может отличаться от стандартной схемы. Это надо учитывать при подключении прибора.

В принципе трехфазный счетчик повторяет своим устройством конструкцию однофазного, но усложнен в три раза за счет получения и обработки информацию не по одному, а по трем каналам одновременно.

Схема подключения трехфазного счетчика по схеме TN-S

Сразу оговоримся, что отдельно объяснять монтаж по системе TN-C не будем.

Если интересует подобный вопрос, то вполне достаточно из приведенной схемы исключить цепи РЕ-проводника, а все остальное не менять, выполнить как показано на картинке.

Вводной кабель с тремя фазными проводниками и двумя нулями: рабочим N и защитным (РЕ), подключается непосредственно на клеммы четырехполюсного автомата. Его коммутации выполняются одновременно для всех подключенных цепей и заблокированы от одиночного применения в отдельной фазе.

Другими словами: подать напряжение от вводного кабеля на счетчик или отключить его можно только сразу на все цепи.

За счет осуществления этой функции обеспечивается одно из требований безопасного пользования электрическими приборами, включая и электросчетчик.

Питание фаз и рабочего нуля подается на входные клеммы прибора по приведенной схеме, а снимается с выходных зажимов для передачи через автоматические выключатели фазных потенциалов и рабочего нуля к подключенной нагрузке. Ноль разводится через свой клеммник.

Таким же способом, но минуя цепи счетчика, осуществляется разводка защитного РЕ-проводника в квартирном щитке.

Однако домашний мастер может столкнуться с вопросом, когда имеется электрический счетчик, который ограничен возможностями измерения тока мощного потребителя. Например, владелец сварочного аппарата в частном доме при резке металла создает нагрузки, значительно превышающие 100 ампер.

Чтобы их безопасно учитывать маломощными измерительными устройствами используют промежуточные элементы — трансформаторы тока (ТТ).

Принцип работы бытовых трансформаторов тока

В их конструкции используется общий магнитопровод и две обмотки: первичная и вторичная.

При прохождении тока по первичной обмотке во вторичной цепи трансформируется ток, пропорционально уменьшенный по величине, но повторяющий направление силовой цепи.

Небольшие погрешности преобразования векторных величин стандартизированы и определяются классами точности.

Благодаря включению в схему токовых цепей измерительных ТТ удается подключать маломощные измерительные системы к проводке, в которой проходят большие энергетические потоки.

Погрешность трансформатора тока добавляется к той, которую допускает электрический счетчик. В итоге общий класс точности комбинированной измерительной системы может измениться.

Схема подключения электрического счетчика через измерительные трансформаторы

После четырехполюсного автоматического выключателя силовые провода потенциалов фаз подаются на первичные обмотки трансформаторов тока и через них поступают дальше в схему общего электроснабжения.

Подключать провода к обоим обмотка измерительного ТТ необходимо строго по разработанной производителем методике при отключенном напряжении.

Вторичные вектора токов, пропорционально пониженные на значение коэффициента трансформации, поступают на токовые цепи электрического счетчика, который постоянно обрабатывает поступающую информацию.

Пользователю остаются только ввести соответствующие поправки в выполняемый расчет и с их учетом расплачиваться за электроэнергию. У моделей измерительных приборов, использующих в своей конструкции микропроцессорные технологии, существует функция, позволяющая вручную вводить соответствующие поправки при первичном включении, сразу снимать конечные показания с дисплея без выполнения дополнительных пересчетов.

Заканчивая изложение материала хочется порекомендовать к просмотру видеоролик Сергея Панагушина “Устройство этажного щитка”. В нем он показывает и рассказывает технические моменты, которые необходимо соблюсти, чтобы подключить электрический счетчик.

Еще раз напоминаем, что подобные работы таят в себе повышенную опасность. В случае ошибки можно устроить короткое замыкание в электрощитке, которое сопряжено с токами очень огромных величин, а посему приводит к большим разрушениям.

Такое подключение следует доверять только подготовленным работникам, имеющим не только теоретическую подготовку, но и практические навыки, необходимые защитные приспособления.

Сейчас вам удобно поделиться материалом этой статьи с друзьями через кнопки соц сетей или задать вопросы в разделе комментариев.

housediz.ru

Схема подключения счетчика электроэнергии

Содержание:

1. Классификация приборов учета электроэнергии
2. Основные требования к подключению электросчетчиков
3. Подключение однофазного счетчика
4. Прямое подключение трехфазного прибора учета
5. Схемы полукосвенного и косвенного подключения
6. Видео

Существует распространенное мнение, что подключить самому электрический счетчик практически невозможно, и задача эта под силу только специально подготовленным людям. При выполнение данной процедуры главное иметь наличие определенных знаний, без которых невозможны любые электромонтажные работы. И, конечно, должна быть точная схема подключения счетчика электроэнергии, инструкция по эксплуатации и данные технического паспорта устройства. Поэтому можно смело приступать к установке электросчетчика в квартире, а затем пригласить представителей поставщика электроэнергии для его проверки, опломбирования и ввода в эксплуатацию.

Классификация приборов учета электроэнергии

Современные электросчетчики относятся к категории многофункциональных устройств, с помощью которых ведется полный учет всех действий, связанных с потреблением электроэнергии. До недавнего времени это были простые по конструкции приборы, работающие на основе магнитной индукции, осуществляющие учет по единому тарифу. С развитием электроники и появлением различных микросхем, электросчетчики кардинально изменились, разделившись на виды и типы в соответствии со своими параметрами и техническими характеристиками.

Все приборы учета классифицируются как индукционные и электронные. В первом случае используется магнитная индукция, заставляющая двигаться магнитопровод под воздействием тока, протекающего внутри устройства. Через механические связи полученные данные поступают на механическое табло, состоящее из отдельных колесиков с цифрами. Эти устройства до сих пор используются в устаревших домах, но в связи с низким классом точности постепенно происходит замена каждого старого счетчика аппаратурой нового типа.

Современные приборы учета являются электрическими устройствами, в которых датчиком тока служит специальный шунт. Учет и анализ показаний осуществляется с помощью микросхемы, через которую все данные выводятся на дисплей. Такие счетчики обеспечивают высокую точность показаний, могут вести учет по нескольким тарифам и хранить в памяти полученную информацию.

Для однофазных двухпроводных сетей предусмотрено использование соответствующего однофазного электросчетчика, устанавливаемого в большинстве жилых объектов. В промышленности и частном секторе применяются трехфазные счетчики трех- или четырехпроводного подсоединения. Способы подключения тоже могут быть разными. В квартирах чаще всего используется прямое подключение, когда электросчетчик соединяется напрямую с измеряемой сетью.

При наличии слишком высокого напряжения используется вариант трансформаторного подключения. В этом случае электросчетчик работает совместно с измерительным трансформатором.

В настоящее время все более популярной становится многотарифный учет потребленной электроэнергии. В этом случае подсчет ведется раздельно по дням недели и времени суток, поскольку цена за электричество установлена своя для всех промежутков времени. В основном расчет для двухтарифного счетчика осуществляется по схеме «день-ночь», наиболее удобной для потребителей.

Требования к подключению электросчетчиков

Существуют общие требования к установке и подключению к электроснабжению приборов учета, определяемые Правилами устройства электроустановок и нормативными документами организаций – поставщиков электроэнергии. Это особенно актуально при выполнении задачи, как подключить однофазный счетчик.

Все электросчетчики устанавливаются в щитки, панели вводно-распределительных устройств, и другие конструкции с жесткой основой, не подверженной вибрациям и другим механическим воздействиям. Таким образом, обеспечивается безопасная и удобная установка, обслуживание и замена приборов. Проводка легко подключается как на входе, так и на выходе при наличии свободного доступа к клеммам.

Как правило для приборов учета предусмотрены индивидуальные места установки в виде отдельных отсеков, дверцы которых запираются на замок. В дверцах должно быть специальное окошко, через которое просматривается табло с показаниями. Если в цепи используются трансформаторы тока, то лучше всего их монтировать поверх счетчиков. Между этими устройствами устанавливается специальная перегородка, выполняющая функцию изоляции.

Высота от пола до коробки с клеммами составляет в среднем от 0,7 до 1,0 м. Запрещается установка электросчётчика в местах с температурой, превышающей плюс 45 градусов. При наличии определенных технических характеристик, счетчики могут быть установлены в неотапливаемых помещениях или снаружи в специальных шкафах. Возле каждого прибора помещается надпись с информацией о типе подключения – прямом, полукосвенном и т.д.

Для трехфазных счетчиков в частных домах, квартирах и других подобных объектах используется прямая схема подключения счетчика. Такие же устройства, соединяемые с общедомовой нагрузкой, могут использоваться только вместе с трансформаторами тока.

Перед счетчиками, включенными напрямую в сеть, устанавливается защитный автомат не далее 10 метров длины проводки. С его помощью отключается напряжение при перегрузках, обеспечивается безопасность при выполнении электромонтажных работ. Другой автомат устанавливается за счетчиком на расстоянии до 3 метров, считая по длине провода. Он необходим в том случае, когда линии, отходящие от прибора учета не оборудованы собственной защитной аппаратурой.

Выбор схемы подключения двухтарифного и другого счетчика осуществляется в соответствии с его максимально допустимой способностью выдерживать перегрузки. В этом случае большое значение имеют сечения кабелей и проводов, подбираемых по специальным таблицах. Максимальный размер сечения жил ограничивается конструкцией и размерами клемм, установленных на счетчике. Если для подключения к клеммам используются многопроволочные проводники, их концы следует обязательно подвергнуть лужению. Каждый провод должен иметь запас примерно 12-14 см.

Подключение однофазного счетчика

Перед подключением счетчика своими руками нужно подготовить место для его установки. Поэтому в наиболее удобном месте, поблизости от ввода силового кабеля устанавливается щиток или специальный бокс под размещение однофазного прибора учета и защитных автоматических выключателей. Такие шкафы могут быть изготовлены из металла или из пластика. Они устанавливаются от пола на высоте от 0,8 до 1,7 м., обеспечивая электробезопасность, делая удобным обслуживание и снятие показаний.

Современные шкафы заранее оборудуются DIN-рейками. Здесь же имеются шины под заземление и зануление, существенно облегчающие монтажные работы. Сюда выполняется установка и вводного автомата, мощность которого выше, чем у защитных устройств, отключающих отдельные линии в квартире. Таким образом, вначале устанавливаются все приборы и оборудование, подключаются все виды нагрузок, и только потом в электрическую цепь подается напряжение. После этого получается рабочая схема подключения однофазного счетчика.

Следует заранее подготовить все необходимые материалы и инструменты. Проводка со стороны помещения заводится сверху силового шкафа открытым способом, а также в металлических или пластмассовых гофрированных рукавах.

Автоматические выключатели отдельных линий соединяются друг с другом короткими проводниками. От вводного двухполюсного автомата один провод фазы подключается к первому контакту счетчика, а второй контакт соединяется с первым распределительным автоматом через перемычку. На нем и на других отключающих устройствах напряжение будет одинаковое. Провода, отходящие в помещение, подключаются в нижней части каждого автомата. Такова в целом схема подключения электросчетчика.

Подключение нулевого провода осуществляется по такому же алгоритму. От ввода он соединяется напрямую с соответствующей клеммой счетчика или подсоединяется к этой же клемме через УЗО – устройство защитного отключения. Однако, если в последнем случае ноль соединяется с заземлением, будет происходить постоянное срабатывание УЗО, нарушая его нормальное функционирование. Третий контакт устройства соединяется перемычкой с нулевой шиной. К ней же производится подключение всех нулевых проводников, находящихся внутри помещения.

При монтаже следует учитывать еще один важный фактор. Сечение провода соединяющего вводный автомат и электросчетчик должно быть больше, чем у проводников, проложенных внутри квартиры. Это сечение обычно соответствует сечению вводного силового кабеля.

Прямое подключение трехфазного прибора учета

Основным отличием трехфазных счетчиков от однофазных приборов учета является техническая возможность их подключения к электрическим сетям с высокой мощностью. Если обычные устройства на 220 вольт способны работать при максимальной мощности 10 кВт, то трёхфазный аппарат способен выдерживать нагрузки от 15 кВт и выше. Они широко используются в промышленности, а в последнее время в загородном коттедже и в частном доме, где постоянно растет количество используемого мощного электрооборудования.

Схема подключения трехфазного электросчетчика во многом зависит от типа того или иного устройства. Такие приборы в случае необходимости могут подключаться и к стандартным сетям на 220 вольт. В бытовых условиях используется несколько схем, относящихся к наиболее надежным и эффективным.

Самым простым вариантом считается прямое включение, примерно такое же, когда выполняется подключение однофазного счетчика. Главным отличием является значительно большее количество клемм, по сравнению с аналогичной однофазной аппаратурой.

Если в качестве примера взять счетчик Меркурий, то его монтаж и подключение выполняются в следующем порядке:

• На вводных проводниках концы освобождаются от изоляции, после чего они подключаются к входному трехфазному автоматическому выключателю.
• После выхода из автомата три фазные жилы соединяются с клеммными контактами 1, 2, 3, расположенными попарно с правой стороны счетчика. Для вывода этих фазных проводов используются соответствующие нечетные клеммы 4, 5, 6.
• Нулевые проводники на входе и выходе подключаются к двум крайним контактам 7, 8.
• На выходе электросчетчика проводники подключаются к контактам защитных трехполюсных автоматов.

Для подключения к прибору учета Меркурий стандартного бытового оборудования, от фазного и нулевого провода следует отвести индивидуальный однополюсный автомат. Если таких потребителей несколько, они должны быть равномерно распределены. С этой целью для их подключения используются разные фазные проводники, выходящие из счетчика и подключенные через собственные автоматы.

Схемы полукосвенного и косвенного подключения

Полукосвенное подключение трехфазного счетчика в сеть переменного тока на 380 вольт осуществляется с использованием трансформатора. Такая схема дает возможность учитывать расход электроэнергии даже в мощных сетях. Единственным условием правильных расчетов является использование коэффициента трансформации.

Данный вид подключения реализуется на практике в нескольких вариантах. Это может быть соединение звездой, подключение с использованием десяти проводов или испытательных клеммных колодок, а также путем совмещения цепей напряжения и тока.

Более сложным считается косвенная схема подключения счетчика электроэнергии. Он также предполагает использование трансформатора, когда суммарная потребляемая нагрузка выше номинального значения тока, проходящего через прибор учета. В этом случае разделительный трансформатор тока включается в разрыв силового провода. Данная процедура выполняется строго в установленном порядке:

• Трансформаторы в количестве трех подключаются к соответствующим проводам. Первичные обмотки включаются в разрыв фазных проводников сразу после вводного автомата или рубильника. Счетчик и трансформаторы устанавливаются в один щиток.
• Фазная жила, расположенная перед трансформатором, соединяется с проводником, сечением 1,5 мм2. Его свободный конец следует подвести ко второй клемме счетчика. Точно так же к фазным проводам подключаются два других трансформатора.
• Такие же провода от вторичной обмотки трансформатора соединяются с контактами прибора учета, обозначенными на схеме. Большое значение имеет соответствие обмоток и подключаемых фаз, иначе счетчик электроэнергии будет выдавать неверную информацию.
• К оставшемуся контакту подключается нейтральная шина зануления.

Следует отметить, что монтаж счётчиков косвенного включения крайне редко используется в быту. По своим техническим характеристикам они больше подходят для мощных сетей высокого напряжения, используемых в промышленности, на транспорте и других энергоемких отраслях.

electric-220.ru

Схема подключения электросчетчика

Мне кажется, совершенно невозможно сейчас себе представить жизнь без электричества. В большинстве случаев, когда выключают свет на длительное время, люди хватаются за голову, ищут, где зарядить мобильные телефоны, ноутбуки, фотоаппараты и прочие переносные аппараты. И все было бы, наверное, хорошо, если бы не приходилось за электричество платить. Конечно, при этом можно обходиться и без счетчика, но тогда придется платить зверские тарифы, поэтому проще установить счетчик электрической энергии, который будет производить учет потребленной электроэнергии.

Как обычно, все довольно просто, если сначала прочитать эту статью.

Первым делом, прежде чем устанавливать новый счетчик, или взамен старого, нужно обратить внимание на силу тока, которую способен через себя этот самый счетчик пропустить. Главное условие, чтобы сила тока на счетчике была равна или больше вашего вводного автомата. При выборе лучше обратить внимание на электронные счетчики. Если вы хотите миниатюризировать размеры щитка, в котором будете ставить счетчики, то можете так же обратить внимание на миниатюрные счетчики, устанавливаемы на DIN-рейку.

Места они занимают ровно столько, сколько занимают один или два автомата (в зависимости от модели счетчика.

Теперь подходим к самому непосредственному, установке счетчика. Счетчики бывают однофазные и трехфазные. Прямой (непосредственной) установки и полукосвенной.

Схема подключения однофазного счетчика

На любом однофазном счетчике вы увидите клеммную колодку, которая состоит как минимум из трех контактов, но чаще четырех. Главное правило, которое надо соблюдать — это подавать ИМЕННО фазу на первый контакт и забирать ее со второго. Если вы сделаете наоборот, то счетчик, как минимум — не будет работать, как максимум — начнет крутить в другую сторону (но обычно, во всех современных счетчиках уже предусмотрена система от вращения диска в обратную сторону. Электронные делают обратный отсчет, если это предусмотрено заводом изготовителем). Ну и остается ноль. Лучше всего входящий нулевой провод подключать к третьей клемме, а забирать с четвертой, но с нулевым проводом на самом деле без разницы. Т.е. даже если вы перепутаете, ничего страшного не произойдет, но лучше делать так, как положено. Вот так это выглядит:

На самом деле, здесь это не видно, но электрически третий и четвертый контакт между собой объединены. Помните, я сказал, что встречаются счетчики с трехконтактной клеммной колодкой, так вот там ноль и заходит и выходит из одной (третьей) клеммы.

Теперь вы знаете как подключить однофазный счетчик электроэнергии.

Схема подключения трехфазного счетчика

Когда вы откроете трехфазный счетчик, вы, наверное, сначала испугаетесь, увидев восемь клемм, но, на самом деле, это можно представить, как три однофазных счетчика с общим нулем. Если разбираться на примере, то первые шесть клемм это фазные, а две последние это нулевые. Как и в случае с однофазным счетчиком, при подключении 3-х фазного счетчика,  здесь важно, чтобы фазные провода правильно входили и выходили. Обычно это выглядит так:

Клеммы 7 и 8 точно также в счетчике объединены, поэтому, когда вместо двух последних клемм, вы увидите одну, значит, ноль будет и входить и выходить сразу из одной клеммы.

Непосредственное включение

Прямое (непосредственное) включение счетчика электрической энергии. По сути, два примера, которые мы рассмотрели выше, это и есть классическое прямое или непосредственное включение электросчетчиков.

Полукосвенное включение

Полукосвенное включение счетчика. От прямого отличается тем, что показания снимаются не напрямую, а через трансформаторы тока (чаще всего) или (и) трансформаторы напряжения (в основном этот способ применяется на станциях и подстанциях).

Когда этот способ необходим? Счетчики в основном выпускаются максимальным номиналом 100 ампер, но когда нагрузка превышает это значение, а счетчик нужен, тогда и прибегают к полукосвенному включению. В случае с однофазным счетчиком все довольно просто. Для начала выбираете трансформатор тока исходя из той мощности, для которой вам надо сделать учет. В разрыв фазного провода ставят трансформатор тока, ну а на нулевом проводе делают ответвление и заводят ноль в третью или четвертую клемму счетчика. Для места, где делается ответвление, должна быть предусмотрена опломбировка.

В этом способе главное не перепутать направление трансформатора тока. Фаза подается на Л1, а забирается с Л2. На счетчике на первую клемму берется вывод И1 трансформатора тока, а на вторую клемму вывод И2.

Полукосвенное включение трехфазного счетчика отличается тем, что вместо одного трансформатора у вас будет три. Это все равно, что вы подключите три однофазных счетчика. Это будет выглядеть так:

Существует схема включения трехфазного счетчика через два трансформатора тока. В отличие от схемы с тремя трансформаторами, она более сложная в расключении:

Единственное преимущество этой схемы в том, что вы экономите деньги на покупке двух трансформаторов тока вместо трех, но недостаток в том, что придется повозиться, чтобы собрать эту схему.

В заключение, хочется отметить, что при косвенном включении счетчиков, исключительно по букве закона, длина проводов от трансформаторов тока до пяти метров может быть выполнена сечением 2,5 кв.мм, свыше 5 – 4 кв.мм. Не рекомендуется использовать длину проводов более 10 метров. В случае, если это необходимо, то нужно производить точный расчет сечения для нужной длины с таким учетом, чтобы погрешность не превысила допустимую.  Вот на этом и все.

jelektro.ru

• 
  Схема подключения перекидного выключателя
• 
  Как на схеме обозначается варистор
• 
  Верхняя часть холодильника не охлаждается что делать
• 
  Спрятать провода на стене
• 
  Блендер хороший
• 
  Расчет сечения проводника
• 
  Витая пара как обжать
• 
  Почему нету света
• 
  Самые лучшие электрические чайники
• 
  3528 led
• 
  Как вывести звук с телевизора на двд плеер