Как работает двухтарифный счетчик электроэнергии и выгодно ли это?

Способы подключения

В зависимости от мощности потребителей возможны несколько вариантов подключения трехфазного электросчетчика:

• прямое включение. Счетчик подключается непосредственно к сети 380 Вт, как и однофазный. Такой вариант подойдет при нагрузке потребителей до 100 А;
• полукосвенное включение. Счетчик подключается через трансформатор. Вариант актуален при нагрузке потребителей свыше 100 А;
• косвенное включение. Прибор подключается через трансформаторы тока и напряжения. Такой вариант используется на крупных предприятиях, где необходимо учитывать расход электроэнергии по высоковольтным мощным присоединениям.

Схема прямого включения электросчетчика

Счетчик электроэнергии трехфазный прямого включения 100а имеет восемь клемм для подключения:

1. Входящая фаза А (желтый провод от ЛЭП);
2. Уходящая фаза А (желтый провод к потребителям);
3. Входящая фаза В (зеленый провод от ЛЭП);
4. Входящая фаза В (зеленый провод к потребителям);
5. Входящая фаза С (красный провод от ЛЭП);
6. Уходящая фаза С (красный провод к потребителям);
7. Входящий ноль (синий провод от ЛЭП);
8. Уходящий ноль (синий провод к потребителям).

Полукосвенный метод

Подключение прибора осуществляется через трансформаторы тока. Существует несколько вариантов полукосвенного включения:

• десятипроводная. На каждую фазу по три подключения;
• подключение с помощью испытательной коробки к счетчику;
• подключение по типу «звезда».

Правила установки электросчетчика на улице

Установка электрического счетчика на открытом воздухе вне помещения должна проводиться согласно ряду техническо-эксплуатационных требований.

Правильней всего установить счетчик с фасадной стороны дома на высоте 0,8-1,7 метра, что обеспечит легкий доступ к нему представителям сетевой компании и техническому обслуживанию.

Смонтировать счетчик можно непосредственно на опоре бетонного столба, если он располагается на территории дома. Также в электро щитке следует установить защитный автомат, а группу автоматов на все потребители дома лучше смонтировать внутри помещения.

Процесс установки счетчика

1. Перед монтажными работами необходимо выполнить отключение сетевой линии согласно правилам ПУЭ.
2. Высота для навесного монтажа счетчика варьируется от 0,8 до 1,7 метра горизонтально поверхности.
3. При температурах ниже 5°С электросчетчики будут вести себя некорректно. Именно по этой причине стоит подумать об отапливаемом электро щитке.
4. Входная токовая цепь должна подключаться к автоматическому защитному выключателю, а после этого к счетчику.
5. Не стоит забывать про защитное заземление, которое позволяет в случае перекоса фаз или короткого замыкания обезопасить всю электронику в доме.
6. Подключаем выход счетчика на вводный автомат или группу автоматов.
7. Пробное включение.

Источники

• https://samelectrik.ru/kak-rabotaet-schetchik-elektroenergii-starogo-i-novogo-obrazca.html
• https://elektro.guru/elektrooborudovanie/schetchiki/ustanovka-v-kvartire-elektroschetchika-cena-uslugi-i-pribora.html
• https://teplo.guru/elektrichestvo/schetchiki/ustanovka.html
• https://o-builder.ru/pravila-ustanovki-elektroschetchika-v-chastnom-dome-kvartire-na-ulice/
• http://mr-build.ru/elektrika/ustanovka-elektroschetchika.html
• http://podklyuchenie-elektrichestva.ru/uslugi/ustanovka-schetchikov-elektroenergii/
• https://mosenergosbyt-lichnyj-kabinet.ru/zamena-schetchika
• https://elquanta.ru/schetchiki/ustrojjstvo-princip-ehlektroschetchika.html
• https://teplo.guru/elektrichestvo/schetchiki/ustanovka-v-chastnom-dome.html

Установка

Для начала нужно определиться с местом крепления прибора и приобрести необходимые инструменты.

В магазинах продают как полные комплекты для установки счетчика, так и отдельные детали. Выбор материалов зависит от модели прибора и от особенностей подключения.

Расположение счетчика обязательно вертикальное. Местом крепления может быть деревянный (металлический) лист или специальный защищенный короб. Прибор обязательно должен находиться в зоне свободного визуального контроля.

Перед установкой следует изучить общую схему электропроводки. Это позволит правильно определить тип и количество автоматических выключателей, а также мощность групп потребителей.

Классификация

О

течественные и зарубежные производители выпускают огромный ассортимент электросчетчиков.Разобраться поможет классификация устройств по следующим признакам:

• принципу работы (индукционные и электронные);
• количеству фаз или классу напряжения (одно,- и трехфазные);
• способу подключения (напрямую и через измерительные трансформаторы);
• количеству тарифов (одно-, двух,- и трехтарифные);
• типу тарификатора (внешний и внутренний);
• классу точности (0,2s; 0,2; 0,5s; 0,5; 1,0; 2,0; 2,5);
• измеряемому току (базовый, стартовый и максимальный);
• типу интерфейсов (импульсный, ИК порт, RS 232, RS 485, волоконно-оптическую линию связи, CAN, PLC-модем и GSM).

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.

Учет расхода потребляемой электрической энергии на объектах любой формы собственности осуществляется с помощью электросчетчиков. Правильный выбор прибора отражается на экономии электроэнергии, что является первостепенной задачей в настоящее время. Ни один объект не будет включен к сетям энергопоставляющих компаний без установки электросчетчика. Правила его выбора, места установки и подключения регламентируются нормативно-технической документацией, среди которых ПУЭ занимает основное место. Каждый домовладелец оформляет договор на подключение к сетям, где модель счетчика должна быть обязательно указана. Это необходимо для того, чтобы осуществлять поверку счетчика, периодичность которой для каждой модели устанавливается предприятием-изготовителем.

Счетчик для учета электроэнергии

Схема и принцип работы однофазного электронного счетчика

В ней измерительный трансформатор тока включен в разрыв фазного провода потребителя, а трансформатор напряжения подключен к фазе и нулю.

   Схема электронного счетчика

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: дисплеем; электронным реле; ОЗУ — оперативным запоминающим устройством. Через ОЗУ выходной сигнал может передаваться дальше в канал информации, например, с помощью оптического порта.

Принцип работы счетчиков заключается в измерении активной энергии и подсчете потраченной. При этом различают несколько вариантов счетчиков.

Они делятся:

В основном, для учета электричества используют электронные устройства, которые обладают рядом преимуществ: они более точные и позволяют использовать несколько тарифов, на которые они переводятся самостоятельно, без участия владельцев.

Конструктивно электросчётчик состоит из корпуса с клеммной колодкой, измерительного трансформатора тока и печатной платы, на которой установлены все электронные компоненты.

Основными компонентами современного электронного счётчика являются:

ЖКИ дисплей

Представляет собой много-разрядный буквенно-цифровой индикатор и предназначен для индикации режимов работы, информации о потребленной электроэнергии, отображении даты и текущего времени.

Источник питания 

Служит для получения напряжения питания микроконтроллера и других элементов электронной схемы. Непосредственно с источником связан супервизор.

Микроконтроллер 

Является сердцем электронного электросчётчика. Это может быть как микросхема компании Microchip (PIC-контроллер), так и производителей ATMEL или NEC.

Часы реального времени

Предназначены для отсчета текущего времени и даты. В некоторых электросчётчиках данные функции возлагаются на микроконтроллер, однако для уменьшения его загрузки, как правило, используют отдельную микросхему, например, DS1307N. Использование отдельной микросхемы позволяет высвободить мощности микроконтроллера и направить их на выполнение более ответственных задач.

Телеметрический выход 

Служит для подключения к системе АСКУЭ или непосредственно к компьютеру (как правило, через преобразователь интерфейса RS485/RS232).

Супервизор

Формирует сигнал сброса для микроконтроллера при включении и отключении питания, а также следит за изменениями входного напряжения.

Оптический порт

Он есть не во всех электросчётчиках, позволяет снимать информацию непосредственно с электросчётчика и в некоторых случаях служит для их программирования (параметризации).

В электронном счетчике выполнение практически всех функций возложено на микроконтроллер. Он является преобразователем АЦП (преобразует входной сигнал с трансформатора тока в цифровой вид, производит его математическую обработку и выдаёт результат на цифровой дисплей.) Микроконтроллер также принимает команды от органов управления и управляет интерфейсными выходами.

Возможности, которыми обладает микроконтроллер, зависят от его программного обеспечения (ПО). Без ПО, это просто пластмассово-кремниевый кубик. Поэтому разнообразие сервисных функций и выполняемых задач зависит от того, какое техническое задание было поставлено перед программистом.

Как правильно осуществить замену счетчика электроэнергии в квартире

Приборы современного поколения более совершенны, чем старые модели, ведь они прорабатывают достаточно большое количество электрической энергии, исключая появление серьезных проблем:

• перепады;
• сбои;
• замыкания и возгорания.

Требования постановления 442 о замене счетчиков электроэнергии

Согласно обновленному постановлению №442 изменены правила контроля рынка с розничной продажей электрической энергии. Документом предписано, что передачу показаний счетчиков электроэнергии, используемых гражданами РФ, следует выполнять с применением исключительно электрических приборов, причем минимально допустимый класс точности устройств – 2,0.

Современные приборы имеют достаточно высокий класс точности

После того как вышло постановление №442, сроки службы электросчетчиков соответствуют длительности межпроверочного интервала – 6 лет. Это значит, что несоответствующим прибором можно пользоваться до первой проверки со стороны инстанций, затем он подлежит замене. На сегодняшний день производство устройств, имеющих класс точности ниже 2,0, останавливается. Также не допускается выполнение ремонта.

С одной стороны, процедура смены учетного оборудования призвана повысить безопасность эксплуатации электричества, с другой же – появляется вопрос, за чей счет производится замена электросчетчиков. С учетом статьи 221 оплата замены выполняется собственником жилого помещения.

Оплата замены электросчетчика производится владельцем квартиры

Существуют обстоятельства, при которых оплата производится муниципальной службой. Это касается тех договоров, полученных при установке счетчиков электроэнергии в квартире, где имеется соответствующая пометка, в противном случае собственник самостоятельно покрывает все расходы.

Сроки эксплуатации электросчетчика в квартире

Эксплуатационный срок службы любого прибора прописывается в техническом паспорте. В течение этого периода, при условии правильных настроек и отсутствия нарушений правил эксплуатации, устройство максимально точно ведет учет израсходованной энергии. Поэтому все данные, полученные в данный период, можно считать достоверными.

Чтобы проверить сроки службы прибора, достаточно заглянуть в технический паспорт. Там находится пометка, отображающая время первой проверки счетчика, выполненной на территории завода-производителя. Чаще всего оборудование считается годным на протяжении 25-30 лет, после чего необходимо выполнить замену устройства.

Счетчик должен соответствовать по мощности силе тока, который проходит в электросетях

Сроки замены электросчетчиков в квартирах устанавливаются после проведения плановой проверки прибора:

При наличии в квартире счетчика классом точности 2,0 или 1,0, то плановую поверку электросчетчиков выполняют каждые 16 лет. В процессе контроля могут быть обнаружены погрешности и какие-либо нарушения. Тогда метрологическая служба порекомендует выполнить замену оборудования. Средние сроки службы подобных устройств – 32 года. При наличии устройства классом точности 2,5 собственник жилья обязан осуществить замену учетного оборудования после выхода сроков его службы по техническому паспорту. Сигналом к замене также может послужить обнаружение погрешностей в работе прибора.

Замена приборов контроля электроэнергии осуществляется специалистами

Сколько стоит замена электросчетчиков в квартирах

Все процедуры по установке учетного оборудования должны производиться высокопрофессиональными специалистами. Работы с электричеством чрезвычайно сложны и опасны. Электрик должен иметь право осуществлять распломбирование и запломбирование счетчика. Не запрещено пользоваться услугами частных компаний, однако, следует заранее узнать, имеет ли мастер соответствующее разрешение. В противном случае подобные действия могут быть противозаконными.

Стоимость однофазных многотарифных электросчетчиков Меркурий – 1280-1400 руб. Цена аналогичных однотарифных устройств находится в пределах 670-700 руб. К этому добавляется стоимость обслуживания по демонтажу старого устройства, установке нового оборудования и его подключению.

Установка электросчетчиков в квартире: цены на обслуживание:

Наименование услуги	Цена, руб.
Установка однофазного однотарифного оборудования	1500-2000
Установка однофазного многотарифного оборудования	1500-2000
Демонтаж прибора	500
Установка трехфазного оборудования с прямым включением	2500-3000
Установка/замена оборудования на опоре/столбе	5000-7000
Демонтаж прибора на опоре/столбе	35000

Сложные вопросы

Конечно, установка «умных» приборов порождает ряд опасений, ни одно из которых не смогли развеять эксперты:

1. Могут ли счетчики — с помощью специально обученных людей, конечно, — заниматься приписками? Если да, то как это отследить, пресечь и вернуть излишки выплат?
2. Сколько раз надо проштрафиться и на сколько задолжать, чтобы счетчик отрубил квартиру от электричества? Учитывается ли наличие в квартире детей, лежачих больных, людей на аппаратах, действующих от электричества, холодильников с жизненно важными лекарствами в них?
3. Если счетчик отключил электричество (моментально), когда он восстановит электроснабжение?

Пока тишина — молчит даже вездесущий ОНФ (Общероссийский народный фронт). И то верно: реформа затронет ту сферу, где основополагающим является человеческий фактор — и со стороны УК, и со стороны энергетиков, и со стороны жильцов. А там, где все зависит от доброй воли человека, могут случаться непредсказуемые и порой криминальные вещи. В любом случае однозначно выиграют только производители счетчиков, с которыми будут заключаться контракты на закупку оборудования: примерно 180 миллиардов рублей.

Принцип действия индуктивного электросчетчика

Естественно, что при постоянно меняющихся нагрузках отслеживать показания ваттметра с секундомером было бы крайне непрактично. Поэтому придумали прибор (электросчетчик), где момент силы, возникающий от электромагнитного взаимодействия катушек напряжения и тока, используется для вращения привода счетного механизма. Теоретически можно считать, что напряжение в сети не меняется, значит, изменение силы электромагнитного взаимодействия катушек прямо пропорционально зависит от тока подключенной нагрузки.

Индукционный счетчик — вид изнутри

В качестве привода счетного механизма в счетчиках используется алюминиевый диск, где катушками напряжения и тока индуцируются вихревые токи, электромагнитное поле которых взаимодействует с магнитными полями данных катушек, создавая момент силы.

Поэтому электромагнитные механические счетчики еще называют индукционными. В индукционном электросчетчике магнитопроводы катушек тока и напряжения размещены под углом 90º и образуют зазор, в котором размещен алюминиевый диск, что позволяет создавать в нем момент силы для его вращения.

Устройство индукционного электросчетчика

Из школьной физики известно, что сила, постоянно воздействующая на тело без помех, заставляет его ускоряться до бесконечности. Таким образом, в идеальном механизме счетчика (без трения) постоянная мощность раскрутила бы диск до бесконечных оборотов. Поэтому в устройстве электросчетчика имеется постоянный магнит для торможения алюминиевого диска привода счетного устройства.

Поскольку алюминий является немагнитным металлом, сила торможения зависит только от скорости вращения диска. Правильная настройка баланса между ускоряющей диск силой и тормозным моментом позволяет установить зависимость вращения привода счетного механизма только от потребляемой мощности и устранить самоход и вращение в обратную сторону. По данному принципу работают индукционные однофазные и трехфазные счетчики электрической энергии, у которых на одном валу имеется два алюминиевых диска.

Трехфазный индукционный электросчетчик

Преимущества и недостатки индукционных электросчетчиков

Описанное выше устройство счетного механизма используется в различных моделях счетчиков электроэнергии на протяжении многих десятилетий благодаря простоте и надежности конструкции. Катушка напряжения, имеющая много витков, намотанная тонким проводом, диаметром 0,06 – 0,12 мм имеет большую стойкость к длительным перенапряжениям – очень часто однофазные электросчетчики находились под напряжением почти 380В из-за обрыва ноля, но в последствии продолжали исправно работать.

Токовая катушка имеет несколько витков с поперечным сечением, достаточным для того, чтобы выдерживать ток кратковременного короткого замыкания. Поскольку в индукционных электросчетчиках нет других электротехнических элементов и радиодеталей, они очень устойчивы к всплескам напряжения и электромагнитным влияниям разрядов молний. Простой и дешевый счетный механизм, состоящий из червячной передачи на валу алюминиевого диска и цифрового барабана, позволяет индукционным счетчикам исправно служить на протяжении десятилетий в сложных климатических условиях.

Несложное устройство счетного механизма индукционного электросчетчика

Из-за несовершенной конструкции, трения и старения механизмов индукционные электросчетчики имеют существенные недостатки:

• низкий класс точности;
• большая погрешность, увеличивающаяся при небольших токах нагрузки;
• значительное собственное потребление электроэнергии;
• отсутствие учета реактивной энергии у бытовых счетчиков;
• учет электрической энергии происходит только в одном направлении;
• отсутствует защита от взлома, вмешательства в работу и хищения электроэнергии.

Пломба на устаревшем индукционном электросчетчике является единственной защитой от несанкционированного доступа внутрь корпуса

Большинство описанных выше недостатков индукционных счетчиков на руку их владельцам, так как учет электроэнергии происходит с погрешностью, выгодной для получателя. Придумано множество способов обмана индукционного счетчика. Поэтому многие поставщики электрической энергии стараются заменить устаревшие убыточные для них электросчетчики на новые более точные гибридные или электронные счетчики электроэнергии у своих потребителей. В некоторых странах производится бесплатная замена устаревших индуктивных электросчетчиков в принудительном порядке.

Устаревшие и убыточные для поставщиков электроэнергии индукционные счетчики активно выводятся из эксплуатации

Устройство счётчика электроэнергии с удалённой передачей данных

Приборы учёта с дистанционной передачей информации представляют собой устройство, преобразующее аналоговый сигнал в импульсы, при подсчёте которых и вычисляется объём потребляемой электроэнергии. Отличия электронных электросчётчиков от индукционных состоят не только в отсутствии подвижных механических элементов. Основным отличием является расширенный функционал прибора, а именно:

• увеличенный временной интервал входного напряжения;
• удобная организация системы многотарифного учёта потреблённого электричества;
• возможность просмотра данных на предыдущие учётные периоды;
• измерение потребляемой мощности;
• возможность подключения к системам автоматического дистанционного сбора и пересылки информации поставщику.

Устройство счётчика с удалённой передачей данных

В плане конструкции современный электронный счётчик представляет собой корпус, в котором расположен измерительный трансформатор тока, клеммная колодка и печатная плата, оснащённая электронными элементами схемы.

Строение прибора учёта электроэнергии, дистанционно передающего данные

Современные модели электросчётчиков электронного типа включают в себя такие обязательные элементы, как:

• жидкокристаллический дисплей;
• таймер, отображающий фактическое время;
• трансформатор тока;
• выход для подключения телеметрии;
• элементы контроля и управления;
• источник питания для работы электронной схемы электросчётчика;
• супервизор;
• оптический порт, устанавливаемый опционно.

Жидкокристаллический дисплей представляет собой многоразрядный буквенно-цифровой индикатор для отображения рабочих режимов прибора учёта электронного типа. Кроме того, ЖК-дисплей показывает данные о потреблённой электроэнергии, фактическое время и дату.

Автоматизированную систему простому пользователю самостоятельно не создать

Независимый источник питания в счётчике предназначен для обеспечения работы электронной схемы. К нему также подключён супервизор, который создаёт сигнал сброса для микроконтроллера, возникающий при включении или отключении электропитания. Кроме того, супервизор позволяет мониторить изменения входного напряжения.

Часы, отображающие фактическую дату и время. В некоторых моделях счётчиков эту функцию выполняет микроконтроллер. Для снижения нагрузки на данную деталь, как правило, устанавливают отдельную микросхему, которая снижает расход мощности микроконтроллера, перенаправляя высвобождённую энергию на решение более важных задач.

Современные электронные электросчётчики представлены в большом ассортименте

Телеметрический выход счётчика − это разъём, предназначенный для подключения прибора к персональному компьютеру, ноутбуку или системе удалённой передачи данных. Оптический порт установлен для снятия информации непосредственно с прибора учёта электроэнергии.

Микроконтроллер

Микроконтроллер является наиболее важным элементом электросчётчика с дистанционным снятием показаний. На нём лежит выполнение основной части функций:

• преобразование входного сигнала от трансформатора тока в цифровую информацию;
• обработка данных;
• вывод полученной информации на ЖК-дисплей;
• приём команд от элементов управления;
• управление интерфейсами.

Количество и разнообразие функций непосредственно зависит от установленного ПО. В настоящее время приборы учёта совершенствуются, пополняясь новыми дополнительными функциями. К таким функциям следует отнести возможность мониторить состояние электросети и передавать полученную информацию на диспетчерский пульт поставщика электроэнергии.

Простой набор из счётчика и УЗО отходит в прошлое

Часто производители оснащают приборы учёта функцией регулировки уровня мощности электросети. В случае превышения потребляемой мощности, счётчик автоматически прерывает доступ к электропитанию. Это стало возможным благодаря внедрению в цепь контактора, который контролирует подачу напряжения в бытовую электросеть. Также прибор может отключить подачу электроэнергии, в случае превышения установленного лимита, или если закончилась предоплата за поставляемое электричество.