Принцип работы электросчетчика

Как работает индукционный счетчик электроэнергии с автоматической передачей данных

Этот процесс для приборов старого образца довольно прост, достаточно переписать информацию с механического индикатора, где цифры отображают общее количество потребления электроэнергии за все время эксплуатации прибора. После этого из полученного числа вычитаются показания за предыдущий период. Результатом умножается на текущий тариф.

Показания вносятся в квитанцию оплаты. Раз в полгода энергокомпании имеют право произвести контроль прибора учета, что обязывает потребителя обеспечить к нему доступ.

На рисунке выше красным цветом отмечены сегменты механического индикатора, отображающие целое число, синим цветом – десятые доли киловатт-часов. Встречаются модели, без отображения дробной части. Ниже отображены параметры номинального тока, напряжения и частоты измерительного прибора. По скорости вращения барабана можно визуально оценить текущую мощность нагрузки.

Индукционные приборы постепенно заменяются электронными, ввиду их несомненных преимуществ. Расскажем, в чем они заключаются.

Первый взгляд на лицевую панель электронного прибора может вызвать некоторое замешательство. Вместо привычного механического индикатора – цифровой дисплей, какие-то непонятные кнопки.

На самом деле, ничего сложного нет, ниже мы подробно расскажем, как снимать показания с различных электронных моделей. Что касается их преимуществ, то к таковым следует отнести:

• Индикация текущей даты и времени.
• Сохранение в памяти прибора показаний за предыдущий месяц.
• Передача данных с показаниями в центр контроля энергетической компании, предоставляющей услуги.
• Возможности многорежимной тарификации.
• Датчиком тока может быть шунт, трансформатор тока или оба одновременно.

Последний пункт имеет смысл рассмотреть подробнее.

Отличие передающих электросчетчиков от простых – наличие микроконтроллера и системы передачи данных, которые дают возможность энергосбытовым компаниям дистанционно отслеживать расход энергии и даже отключать ее подачу в квартиру в случае неуплаты. Для передачи показаний счетчика электроэнергии от владельца не требуется никаких действий – только первичная настройка и передача первых показаний.

Задача информационно-измерительной системы – сбор, анализ и передача информации о потреблении электроэнергии поставщику или контролирующей организации. Она обеспечивает возможность отключения или возобновления подачи электричества поставщиком или даже ограничение по мощности, при превышении потребителем лимита по договору.

Интересная информация! При помощи анализа, произведенного информационно-измерительной системой, она самостоятельно предупреждает потребителя, отправляя информационные сообщения на электронную почту или личный кабинет на сайте компании.

Электрические счетчики с дистанционным снятием показаний имеют ряд преимуществ перед обычными приборами. Рассмотрим некоторые из них:

1. Ежедневная фиксация данных позволяет разрешить спорные ситуации – если возникли вопросы по начислениям.
2. Моментальная фиксация переключения тарифа. В случае с обычными многотарифными счетчиками возникают ситуации несвоевременного переключения. В этом случае энергосбытовая компания решает споры не в пользу владельца.
3. Дополнительная защита. Часто владелец забывает выключить утюг или электроплит, вспоминая об этом на работе или в поездке. Используя счетчик электроэнергии с передачей данных, можно отключить подачу напряжения из любой точки посредством смартфона или компьютера, подключенного к сети интернет. Согласитесь, неплохой способ защиты жилища.
4. Экономится время. Записать показания, потерять время на передаче данных – сегодня это роскошь при нашем ритме жизни.

Устройство подобных электросчетчиков схоже с обычными и включает в себя:

• измерительные трансформаторы;
• клеммную колодку;
• электронную плату.

Последняя предназначена для подключения информационно-измерительной системы. А вот на устройстве стоит остановиться подробнее. Рассмотрим, из чего она состоит.

Телеметрический выход счетчика – это своеобразный порт, через который прибор учета подключается к персональному компьютеру или оборудованию дистанционной передачи данных. Сегодня производитель предлагает даже аналоговые устройства, оснащенные телеметрическим выходом, а значит и возможностью автоматической передачи данных.

Это устройство оцифровывает входной сигнал, идущий от трансформатора, обрабатывает информацию и принимает команды органов управления. От него же зависит и работа жидкокристаллического дисплея.

Существуют модели, микроконтроллер которых отвечает за считывание данных с пластиковых смарт-карт, которые можно пополнить с обычной банковской карточки (к примеру, СТК-3-10 или СТК-1-10). Электросчетчик, оборудованный подобным контроллером, дает возможность оплатить электроэнергию моментально, не выходя из дома.

Автоматизированные системы контроля выполняют следующие функции:

• собирают данные по расходу за установленный промежуток времени (час, сутки, неделя, месяц);
• обработав полученную информацию, формируют отчет по потребленной энергии;
• прогнозируют возможный расход (это помогает потребителю, если составлен договор на предоплатную систему расчета).

Обмен информацией между счетчиком и поставщиком электроэнергии происходит при помощи системы передачи данных. От ее функционала и запрограммированных в микроконтроллере функций зависит, будет ли устройство само передавать информацию о потребляемом электричестве или для дистанционного снятия показаний электросчетчика владельцу придется в определенные дни нажимать кнопку прибора передачи электроэнергии.

Радиомодулем оборудуются не все приборы учета электроэнергии. Такие устройства чаще используют обслуживающие организации для снятия показаний с общедомовых электросчетчиков. Двусторонняя связь здесь производится по радиоканалу. Дальность сопряжения до 10 километров. В остальном электросчетчик с радиомодулем не отличается от тех, которые работают через интернет по проводной связи, Wi-Fi или счетчиков электроэнергии с сим-картой, поддерживающих связь через сотового оператора.

Такие устройства мгновенно передают информацию о попытке вскрытия, коротком замыкании или других внештатных ситуациях. Как и приборы учета, передающие данные через интернет, они оснащены батареей для автономного питания, а значит информация об отключении и всех последующих действий будут отображаться в компьютере контролирующей организации.

Автоматическую передачу показаний счетчиков электроэнергии осуществляет контроллер, запрограммированный на определенный день месяца. Он работает в паре с сервером, который систематизирует полученные данные. Передача осуществляется через интернет или через мобильную связь. Для транспортировки данных по сотовой сети в специальное гнездо прибора учета устанавливается сим-карта.

Электросчетчики с передачей показаний требуют минимального участия человека в процессе. Нужно только раз в месяц нажать кнопку, и данные с прибора учета уже отправлены по нужному адресу. Однако автоматизированная отправка показаний электросчетчика еще удобнее. Владелец лишь единожды отправляет данные на сервер самостоятельно. В последствие контроллер сам выполняет эту работу. Вот как это происходит.

После установки оборудования потребитель передает показателя посредством нажатия на кнопку устройства автоматической передачи данных или непосредственно на сайте. Иногда показания нужно отправить лишь один раз, иногда несколько, через каждые 5÷10 мин. Эти действия производятся до получения от энергосбытовой или контролирующей компании сообщения, что данные получены.

Индукционные приборы учета с возможностью подключения оборудования для передачи показаний счетчика маркируются литерой «Д». Они имеют телеметрический выход для подключения контроллера. Считывание информации происходит следующим образом.

Катушка индуктивности излучает электромагнитные волны, заставляющие вращаться алюминиевый диск, под которым расположен импульсный датчик. В его схему включена система, состоящая из фото- и светодиода. Располагается система так, чтобы луч светодиода, отражаясь от алюминиевого диска, падал на фотодиод.

Как работает индукционный счетчик электроэнергии с автоматической передачей данных

Интересно! Несмотря на возможность такого подключения, подобное оборудование постепенно меняется на электронные счетчики с автоматической передачей данных.

Индукционные приборы учета

Обычно на табло индукционного счетчика есть 5, 6 или 7 цифр. В большинстве случаев последняя цифра, реже — две, отделены запятой, цветом или отличаются по размеру. Все цифры после запятой при снятии показаний не учитываем. Они показывает десятые и сотые доли киловатта и не должны учитываться. То есть все цифры после запятой не принимаем во внимание.

Но стоит помнить, что есть модели счетчиков, в которых запятой нет. В этом случае при снятии показаний необходимо списывать все цифры. Если этого не делать, рано или поздно придется доплачивать разницу, а она получается обычно ооочень большой. Так что будьте внимательны.

Если неуверенны, есть ли в вашем счетчике запятая, спишите модель, название и позвоните в абонентскую службу организации, поставляющей электричество. Пусть они уточнят, сколько цифр в вашем случае необходимо списывать при снятии показаний. Также можно вызвать на дом контролера или уточнить эти данные у электрика управляющей кампании.

Как снимать

Сразу после установки счетчика вам выдали на руки акт, в котором указаны начальные цифры. Когда приходит снимать показания счетчика света, берете листок бумаги, переписываете туда те показания, которые есть на текущий момент (без учета цифр, отделенных запятой). Можно также не переписывать нули, которые стоят вначале — до первой цифры (смотрите фото).

Для  дальнейшего расчетов необходимы данные за предыдущий месяц. В первый месяц пользования вы их берете из акта установки, а в дальнейшем надо или хранить квитанции или вести журнал учета. Где и как они будут храниться — ваш выбор.

Некоторые абонентские службы работают так, что вам и считать ничего не нужно, просто необходимо в определенный промежуток времени передать данные. Их автоматизированная система сама запишет на ваш лицевой счет (или сделает это оператор), потом произведет начисления самостоятельно и сформирует квитанцию.

Как считать

Чтобы самому посчитать электроэнергию по счетчику, от написанной только что вами цифры отнимаете ту, которая была раньше. Получаете количество киловатт, израсходованных за последний период.

Для примера рассмотрим показания на фото выше. Пусть предыдущие были 4852, текущие 5101 (цифры после запятой игнорируем). Считаем расход электроэнергии: 5101 — 4852 = 249 кВт. Чтобы узнать сколько надо платить, необходимо умножить полученное количество киловатт (в данном случае 249 кВт), на тариф. Получите ту сумму, которую придется выложить за свет.

Если счетчик стоит долго, рано или поздно он «обнулится» — на первых позициях появятся нули. Как считать расход электричества в этом случае? Все очень просто. На этот раз придется переписывать показания со всеми нулями, а перед первым поставить «1». Например, вы пришили снять показания со счетчика, а там только последние цифры отличны от нуля. Или, как на фото ниже, стоит только единица.

Переписываете значение как есть, со всеми нулями (но цифры после запятой не пишем), перед первым нулем ставим единицу, а потом считаем как раньше. Давайте посчитаем показания на фото. Списываем показание, поставив впереди «1»: 100001. Пусть последние показания были 99863. Отнимаем 100001 — 99863 = 138 кВт.

Электрический учет устроен на прямом измерении напряжения и тока: вся информация о потреблении электричества подается на индикатор и сохраняется в памяти устройства.

При этом, устройство обладает рядом преимуществ:

1. Оно позволяет точнее считывать информацию, что препятствует краже электроэнергии.
2. Обладает меньшими размерами по сравнению с механическими.
3. Может автоматически переключаться по разным тарифам, не требуя присутствия человека, что позволяет экономить деньги.
4. Электронные модели проверяют раз в 4-16 лет. Это необходимо для проверки правильности начислений. Проверкой занимается Сфера государственного регулирования обеспечения единства измерений.

Одновременно с достоинствами обычно выделяют некоторые недостатки. К ним относят более высокую стоимость и их ненадежность: несмотря на уверения производителей, электронные модели приходится менять чаще механических. Последние способны работать несколько десятков лет, так как в них практически нечему ломаться.

Принципиальная схема электронного счетчика. (Для увеличения нажмите)

Подсчет электричества производится за счет преобразования сигналов тока и напряжения, «входящих» в прибор, в импульс, который он и подсчитывает.

Число последних при этом изменяется в соответствии с поступающей энергией. То есть, чем больше электричества будет израсходовано, тем больше импульса получит устройство и посчитает.

Вместе с подсчитывающим устройством электронный счетчик имеет дисплей, на котором отражаются изменения в потреблении тока, максимальное и минимальное значения, текущий тариф и другие необходимые хозяевам данные.

Основная работа происходит в три этапа – данные по расходу собираются, отправляются на сервер энергосбытовой или контролирующей организации, анализируются и архивируются. Первый этап выполняют датчики, собирающие данные по расходу электроэнергии, а контроль над их работой и обработку полученной информации осуществляет электроника прибора учета. Таких датчиков может быть не более 32 – на такое максимальное количество рассчитан приемник.

Далее данные передаются для хранения на сервер, где их можно просмотреть в реальном времени с домашнего компьютера или с любой другой точки, войдя в личный кабинет. Эта работа возлагается на контроллеры, которые транспортируют сигнал. Они же выводят данные на жидкокристаллический дисплей прибора учета электроэнергии.

Третий этап – архивирование и анализ данных на сервере, контроллере и ПК. На компьютере, при этом, должно быть установлено специальное программное обеспечение, которое позволит обработать полученную информацию. Если на домашнем ПК такое ПО отсутствует, просматривать данные можно только в личном кабинете на сайте компании, осуществляющей контроль.

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. Электронные 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 электронная часть. Они используются достаточно редко, поэтому более подробно следует рассмотреть два первых типа электросчетчиков.

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

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.

Что такое многотарифный режим и его назначение

Как известно, нагрузка на энергосистему неравномерна. Днем потребление электроэнергии в разы выше, чем ночью (если быть точным, пик приходится утро и вечер). С целью мотивации населения во многих странах, включая Россию, были введены многотарифные системы с учетом особенностей того или иного города (населенного пункта).

Наиболее распространена двухтарифная система (день-ночь), также встречается и ее трехтарифная модификация (пик-полупик-ночь). Переход на такие схемы учета позволяет существенно сократить расходы на оплату электроэнергии. В качестве примера приведем расценку различных временных зон для города Санкт-Петербург (для квартиры с газовой печкой).

Пример: таблица тарифов для С.-Петербурга.

Наименование тарифа		Стоимость (руб)
Единый		4,32
Двухзонный	день – T1 (7:00-23:00)	4,55
	ночь – T2 (23:00-7:00)	2,62
Трехзонный	пик – T1 (7:00-10:00 и 17:00-21:00)	4,58
	полупик — T2 (10:00-17:00 и 21:00-23:00)	4,32
	ночь – T3 (23:00-7:00)	2,62

Как видите, разница в цене между ночным и дневным тарифом отличается чуть меньше, чем в два раза. Даже если только включать стиральную машину, когда будет действовать ночной тариф, можно существенно сэкономить.

Для перехода на двух или трех тарифную систему необходимо установить электронный прибор учета электроэнергии, конструкция которого позволяет вести подобный отсчет. Что касается индукционных модификаций, то у них нет такой функциональной возможности.

Как снять показания счетчика электроэнергии день-ночь?

Ввиду большого ассортимента электронных моделей дать единый алгоритм действий не представляется возможным. Подробная инструкция приводится в техдокументации, которой комплектуется каждое устройство. Далее в статье мы подробно распишем процесс для наиболее распространенных моделей, а пока расскажем об общем принципе расчетов по двухтарифной системе.

Все электронные счетчики имеют встроенные часы, что позволяет производить учет расхода электроэнергии для различных временных зон. В двухтарифных моделях их две — Т1 (день) и Т2 (ночь), время их действия было приведено в таблице выше. Для каждого периода ведется отдельный подсчет. При этом устройство хранит в памяти показания предыдущего отчетного периода, что довольно удобно для расчета. Проще всего объяснит процесс на примере.

Допустим, 20 октября нам необходимо снять показания, на текущую дату они следующие:

• Для тарифа Т1 – 2052,95 кВт*ч.
• Т2 – 1024,16.
• Всего – 3077,11.

Переписываем эти данные в квитанцию и вызываем информацию по предыдущему отчетному периоду (20 сентября), допустим, у нас отображается:

• Т1 – 1892,81.
• Т2 – 926,1.
• Всего – 2818,91.

Считаем разницу, после чего записываем результат:

• Т1 – 160,14.
• Т2 – 98,06.
• Всего – 258,2.

Т1 — 160,14 х 4,55 = 728,67 руб.

Т2 – 98,06 х 2,62 = 256,92 руб.

Всего – 728,67 256,92 = 985,59 руб.

Как снять показания со счетчиков электроэнергии меркурий 200, 206, 233, 230, 231, 234

У перечисленных моделей интерфейс аналогичен. Управление осуществляется посредством двух кнопок (см. рис. 3). Одна, с надписью «ВВОД», служит для выбора показаний различных тарифов, вторая, на которой изображено кольцо со стрелкой-указателем, служит для выбора режима.

Процедура снятия показаний осуществляется следующим образом:

1. Необходимо установить соответствующий режим, в данном случае «А». Для переключения режимов необходимо кратковременно нажимать кнопу с кольцом, пока под соответствующей буквой на дисплее (отмечено на рис. 3 красным) не появится черточка.
2. После установки режима «A» на дисплее отобразится показания для тарифа Т1, для просмотра данных других тарифов (Т2 и Т3) необходимо кратковременно нажать кнопку «ВВОД». Число тарифов определяется настройками счетчика, их производят сотрудники энергетической компании.
3. Отображение информации производится в следующем формате:

• Наименование тарифа (Т1-Т3).
• Собственно, показания (число с двумя знаками после запятой).

Обратим внимание, что к данным устройствам имеется специальное программное обеспечение. Благодаря ему можно получить более детальную информацию при подключении счетчика к ПК.

Как снять показания счетчика электроэнергии Энергомера СЕ 101, СЕ 102, ЦЭ6803В?

У электронных устройств моделей Энергомера процедура получения показаний довольно проста и не требует никаких нажатий управляющих клавиш, собственно на некоторых модификациях они вообще отсутствуют.

Каждые 10-15 секунд на табло циклически отображаются данные временных зон от Т1-Т2 или Т1-Т3 (в зависимости от модификации прибора) и их суммарное значение. При этом в верхней части экрана отображается наименование тарифа (Т1-Т3 и Т – общей суммы) и, собственно, показания в виде числа с двумя знаками после запятой.

Возможность просмотра показаний за прошлый период не предусмотрена.

Обзор производителей и цен на некоторые модели

Модель	Тип подключения	Количество тарифов	Связь, интерфейс	Стоимость, руб
	Однофазный	Многотарифный	Импульсный выход, модем GSM	8000
	Трехфазный	Многотарифный	Оптопорт, интерфейс RS485	9500
	Однофазный	Однотарифный	Модем PLC, интерфейс CAN	3500
	Однофазный	Многотарифный	Импульсный выход, оптопорт, модем PLC	4000
	Трехфазный	Многотарифный	Интерфейс CAN, модем PLC	6500
	Трехфазный	Многотарифный	Интернет, модем GSM/GPRS, модем PLC, интерфейс RS485	14800

Меркурий 234 ART-03

Модель	Тип подключения	Количество тарифов	Связь, интерфейс	Стоимость, руб
	Однофазный	Многотарифный	Модем PLC	7600
	Однофазный	Многотарифный	Модем PLC	2300
	Однофазный	Многотарифный (до 4)	Модем PLC	23300
	Трехфазный, трансформаторного типа	Многотарифный (до 8)	Модем PLC, интерфейс RS485, оптопорт	17300

Энергомера СЕ102 R5 145-A

Ясно, что разброс цен велик, а значит любой сможет подобрать ту модель, которая устроит его по стоимости и техническим параметрам.

Подведем итог

В заключение отметим, что электросчетчики (как и счетчики воды), передающие показания добавляют комфорта, к которому стремиться каждый. А значит такое оборудование стоит приобрести. Надеемся, что изложенная сегодня информация была полезна нашему уважаемому читателю. Если остались вопросы, их можно задать в комментариях ниже. Будем рады, если Вы поделитесь своим опытом с другими читателями.