Как устроен электросчетчик?

С точки зрения бизнеса электрическая энергия представляет собой тот же товар: поставщик электроэнергии предлагает ее по установленным тарифам, потребитель пользуется и оплачивает. Неслучайно учету электроэнергии отведена столь важная роль, поскольку приборы учета позволяют оценить полученную электроэнергию в количественном выражении. Производится учет благодаря счетчику электроэнергии, специальному прибору, ведущему подсчет потребляемой электрической мощности.

Прежде чем заглянуть внутрь умного прибора следует учитывать, что бывают они двух типов, отличающихся по способу обработки информации:

• в принципе работы индукционных счетчиков заложены законы электромагнитной индукции;
• у электронных счетчиков обработка, управление и отображение информации ведется в цифровом виде.

Для сетей переменного тока в зависимости от типа электроснабжения электросчетчики делятся на две разновидности:

• в однофазных сетях допустимо применение однофазных электросчетчиков;
• применение трехфазных счетчиков соответственно логично при трехфазном электропитании.

Как устройство, так и принцип действия счетчика трехфазного аналогичен работе однофазных счетчиков, поэтому рассмотрим внутренности последних на примере бытовых приборов учета.

Устройство и принцип действия индукционных электросчетчиков

Среди приборов учета электроэнергии эта разновидность однофазного бытового электросчетчика по праву может считать себя долгожителем. В основе своей конструкции однофазный индукционный счетчик имеет следующие составляющие:

• токовую катушку, включенную последовательно нагрузке;
• катушку напряжения, подключенную параллельно;
• алюминиевый диск вращающийся между катушками;
• механическое счетное устройство, управляемое червячной передачей диска.

Вращение диска происходит между полюсами постоянного магнита, обеспечивающего плавность хода и торможение диска.

Принцип работы индукционных моделей достаточно прост. Взаимное расположение индукционных катушек под углом 90°, при прохождении через их обмотки токов возбуждает в теле диска вихревые токи. Последние, взаимодействуя с электромагнитными полями катушек, заставляют вращаться диск, причем скорость его вращения зависит от силы тока, потребляемого нагрузкой. Счетный механизм отображает результаты учета электроэнергии.

Устройство трехфазных индукционных счетчиков, конечно же, отличается конструктивно, но принцип действия примерно тот же. Сегодня учетное устройство индукционного типа стремительно уступает свои позиции из-за замены электросчетчиков на более совершенные и функциональные приборы учета электронных моделей.

Устройство и принцип действия электронных приборов учета

Рассматривая устройство электронных электросчетчиков в качестве альтернативы индукционным, сразу бросаются в глаза:

• отсутствие подвижных элементов, что определяет высокую надежность прибора;
• достаточно высокую точность показаний прибора;
• функциональность, вплоть до возможности централизованного учета потребления.

Упрощенно электрическую схему такого счетчика можно представить следующими функциональными составляющими:

• датчиком тока;
• датчиком напряжения;
• преобразователем включающим АЦП;
• микроконтроллером с модулем памяти;
• дисплеем для отображения информации;
• интерфейсом связи с автоматическими системами учета.

Работа счетчика достаточно проста. Датчики тока и напряжения формируют аналоговые сигналы, пропорциональные этим параметрам, характеризующим электрическую сеть. АЦП преобразуют аналоговый сигнал в цифру, а микроконтроллерная часть ведет подсчет электроэнергии, записывая результаты в память, с выводом информации на цифровой дисплей бытового устройства учета.

При изготовлении электронных электросчетчиков применяются современные высококачественные комплектующие, что делает само устройство надежной заменой индукционным аналогам.