Ватт-часовый счетчик: Что это такое? (И как он работает)
Ватт-часовый счетчик - это измерительное устройство, которое может оценивать и записывать количество электрической энергии, проходящей через цепь в определенный момент времени. С помощью ватт-часового счетчика можно узнать, сколько электроэнергии используется в доме, бизнесе или электроприборе. Электроэнергетические компании устанавливают ватт-часовые счетчики на объектах своих потребителей для оценки их использования электроэнергии (с целью выставления счетов).
Показания снимаются в каждом расчетном периоде. Обычно единица учета - киловатт-час (кВт·ч). Это равно общему использованию электроэнергии потребителем в один киловатт в течение одного часа, и это также равно 3600000 джоулей.
Ватт-часовый счетчик часто называют энергетическим счетчиком, электрическим счетчиком, счетчиком электроэнергии или электросчетчиком.
Основными компонентами ватт-часового счетчика являются небольшой двигатель и счетчик. Двигатель работает, отводя точную долю тока, текущего в измеряемой цепи.
Скорость вращения этого двигателя прямо пропорциональна количеству тока, протекающего через цепь.
Таким образом, каждый оборот ротора двигателя эквивалентен определенному количеству тока, протекающего через цепь. К ротору прикреплен счетчик, который суммирует и отображает использование электроэнергии по общему числу оборотов ротора.
Вмешательства и безопасность
Наиболее распространенный метод вмешательства - прикрепление магнита снаружи старого энергетического счетчика. Комбинация некоторой емкости и индуктивной нагрузки также приводит к снижению скорости вращения ротора.
Самые современные счетчики могут хранить предыдущие значения с указанием времени и даты, что позволяет избежать вмешательств. Компании-поставщики электроэнергии устанавливают удаленные счетчики для обнаружения вмешательств.
Типы ватт-часовых счетчиков
В основном, ватт-часовые счетчики классифицируются на три различных типа:
Электромеханический индукционный счетчик
Электронный энергетический счетчик
Умные энергетические счетчики
Электромеханический индукционный счетчик
В этом типе счетчика немагнитный и электропроводный алюминиевый диск вращается в магнитном поле. Вращение обеспечивается за счет проходящей через него мощности. Скорость вращения пропорциональна потоку мощности через счетчик.
Для интеграции этой мощности используются зубчатые передачи и счетные механизмы. Этот счетчик работает, подсчитывая общее число оборотов, которое относится к использованию энергии.
Серийный магнит подключен последовательно с линией, который состоит из катушки с несколькими витками из толстой проволоки. Шунтовый магнит подключен параллельно источнику питания и состоит из большого числа витков из тонкой проволоки.
Тормозной магнит, постоянный магнит, включается для остановки диска при отключении питания и установки диска в положение. Это делается путем применения силы, противоположной вращению диска.
Серийный магнит создает поток, который прямо пропорционален току, а шунтовый магнит создает другой поток, соответствующий напряжению. Из-за индуктивной природы эти два потока смещены друг относительно друга на 90o.
В диске возникает вихревой ток, который является интерфейсом двух полей. Сила, соответствующая этому току, пропорциональна произведению мгновенного тока, напряжения и фазового угла.
Тормозной момент создается на диске тормозным магнитом, расположенным над одной стороной диска. Скорость диска становится постоянной, когда выполняется следующее условие: тормозной момент = движущий момент.
Зубчатое соединение, связанное с валом диска, используется для записи числа оборотов. Это для однофазного измерения переменного тока. Для различных фазных конфигураций можно использовать дополнительные катушки.
Электронный энергетический счетчик
Основная особенность электронного счетчика, помимо измерения использования мощности, заключается в том, что он может отображать использование энергии на светодиодном (LED) или жидкокристаллическом (LCD) дисплее. В некоторых продвинутых счетчиках показания можно передавать на удаленные участки.
Он также может регистрировать количество используемой энергии в часы пик и вне часов пик. Кроме того, этот счетчик может регистрировать параметры питания и нагрузки, такие как напряжение, реактивная мощность, мгновенная скорость использования, коэффициент мощности, максимальный спрос и т.д.
Умный энергетический счетчик
В этом типе счетчика возможна двусторонняя связь (от поставщика услуг к потребителю и от потребителя к поставщику услуг).
Связь от потребителя к поставщику услуг включает значения параметров, потребление энергии, сигналы тревоги и т.д. Связь от поставщика услуг к потребителю включает инструкции по отключению/подключению, автоматическую систему чтения счетчиков, обновление программного обеспечения счетчика и т.д.
В этом счетчике используются модемы для облегчения связи. Система связи включает в себя оптоволоконные кабели, связь по силовым линиям, беспроводную связь, телефонную связь и т.д.
Преимущества различных типов ватт-часовых счетчиков
Основные три типа ватт-часовых счетчиков:
Электромеханические энергетические счетчики
Электронные энергетические счетчики
Умные энергетические счетчики
Преимущества каждого из этих типов ватт-часовых счетчиков перечислены ниже:
