
Vatno-satno merilo je uređaj koji može meriti i beležiti električnu snagu koja prođe kroz krug u određenom vremenu. Implementiranjem vatno-satnog merila, možemo znati koliko se električne energije koristi u kući, poslovnici ili električnom uređaju. Električni utiliteti instaliraju vatno-satna merila na lokacijama svojih potrošača kako bi ocenili njihovu električnu upotrebu (sa ciljem naplate).
Čitanje se vrši u svakom periodu naplate. Obično, jedinica za naplatu je kilovatsat (kWh). Ovo je jednako ukupnoj upotrebi električne energije od strane potrošača od jednog kilovata tokom perioda od jednog sata, i to je takođe jednako 3600000 džula.
Vatno-satno merilo često se naziva energetskim merilom, električnim merilom, merilom struje ili merilom elektriciteta.
Glavni elementi vatno-satnog merila su mali motor i brojač. Motor će raditi odvajanjem tačnog dela struje koja teče u krugu koji se meri.
Brzina obrtanja ovog motora je direktno proporcionalna količini struje koja teče kroz krug.
Tako, svako obrtovanje rotora motora je analogni datoj količini struje koje teče u krugu. Brojač je povezan sa rotorom da bi se sabiral, a upotreba električne energije prikazuje iz ukupnog broja obrtaja rotora.
Prikrepljanje magneta van starih energetskih merila je najčešći način premeštanja. Kombinacija nekih kapacitivnih i induktivnih opterećenja takođe dovodi do smanjenja brzine rotora.
Najmoderniji merilo mogu čuvati prethodne vrednosti sa vremenom i datumom. Tako se sprečava premeštanje. Utiliteti instaliraju udaljena merila za detektovanje premeštanja.
Osnovno, vatno-satno merilo se klasifikuje u tri različite vrste:
Elektromehaničko indukcijsko merilo
Elektronsko energetsko merilo
Pametno energetsko merilo
U ovom tipu merila, ne-magnetni i električno provodljivi aluminijumski metalni disk se okreće u magnetnom polju. Obrtanje je omogućeno snagom koja prolazi kroz njega. Brzina obrtanja je proporcionalna toku snage kroz merilo.
Zupčanik i mehanizmi brojača su ugrađeni kako bi se integrisala ova snaga. Ovo merilo radi brojanjem ukupnog broja obrtaja, i to je relativno u odnosu na upotrebu energije.
Serija magnetova je povezana serijalno sa linijom, koja sadrži bobinu sa nekoliko zavoja debljeg žica. Shunt magnet je povezan paralelno sa opskrbom i sadrži veliki broj zavoja tankih žica.
Braking magnet, stalni magnet, je uključen za zaustavljanje diska u vreme greške snage i postavljanje diska u poziciju. To se radi primenom sile suprotne obrtanju diska.
Flux proizveden serijskim magnetom je direktno proporcionalan toku struje, a shunt magnet proizvodi drugi flux odgovarajući naponu. Zbog induktivne prirode, ovi dva fluksa se zakasne jedan za drugim za 90o.
Eddijski tok se razvija na disku, koji je interfejsa dva polja. Sila odgovara ovom toku produktu trenutne struje, naponu i faze ugla.
Na disku se razvija braking torque od strane braking magnetsa postavljenog na jednoj strani diska. Brzina diska postaje konstantna kada se dostigne sledeći uslov, Braking torque = Driving torque.
Zupčanik spojen sa vratilom diska se implementira za snimanje broja obrtaja. Ovo je za merenje jednofazne AC. Dodatni broj bobina se može implementirati za različite faze konfiguracije.
Glavna osobina elektronskog merila, osim merenja upotrebe snage, jeste da može prikazati upotrebu energije na LED ili LCD. U nekim naprednijim merilima, čitanja se mogu slati na udaljene lokacije.
Može takođe beležiti količinu iskoristljive energije u vrhunskim satima i izvan vrhunskih sati. Pored toga, ovo merilo može beležiti parametre opskrbe i opterećenja kao što su naponi, reaktivna snaga, trenutna stopa upotrebe, faktor snage, maksimalni zahtev, itd.
U ovom tipu merila, komunikacija u oba smera (Utilitet do klijenta i klijent do utiliteta) je moguća.
Komunikacija klijenta do utiliteta uključuje vrednosti parametara, upotrebu energije, alarme, itd. Komunikacija utiliteta do klijenta uključuje instrukcije za odspajanje/pripajanje, automatizovani sistem čitanja merila, nadogradnju softvera merila, itd.
Modemi su implementirani u ovom merilu kako bi se olakšala komunikacija. Komunikacioni sistem uključuje vlakna, komunikaciju putem strujne mreže, bežične, telefonske, itd.
Glavne tri vrste vatno-satnih merila su:
Elektromehanička energetska merila
Elektronska energetska merila
Pametna energetska merila
Prednosti svake od ovih vrsta vatno-satnih merila su navedene ispod: