Для учета расхода электрической энергии существуют специальные приборы, которые хорошо знакомы нам как электросчетчики. Эти приборы были изобретены еще в XIX веке и с тех пор неотступно сопровождают человечество.
Совершенно очевидно, что производство электроэнергии – это процесс сопровождается немалыми расходами, которые должны быть возмещены теми, кто эту энергию потребляет. Несанкционированный отбор электрической энергии жестко пресекается контролирующими органами, и все нарушители наказываются значительными штрафами. Именно поэтому установка счетчиков, их поверка и контроль производятся только энергоснабжающими организациями.
Типы и виды электрических счётчиков
Электросчетчики принято классифицировать по типу подключения, типу измеряемых ими величин, а также по типу конструкции. По типу подключения электрические счетчики бывают:
- Прямого включения в силовую цепь, в которой счетчик включается непосредственно к питающей сети.
- Трансформаторного включения через специальные измерительные трансформаторы.
Большинство электросчетчиков, хорошо известных нам являются приборами прямого включения.
По типу измеряемых величин счетчики разделяются на:
- Однофазные электросчетчики, которые учитывают потребление энергии в однофазных сетях напряжением 220 В и частотой 50 Гц.
- Трехфазные электросчетчики учитывают потребленную энергию в сетях 380 В, частотой 50 Гц. Причем все современные трехфазные счетчики способны учитывать электроэнергию и по одной, отдельно взятой фазе.
По типу конструкции счетчики подразделяются на:
- Электромеханические или индукционные счетчики, в которых подсчет ведется за счет вращения алюминиевого диска в магнитном поле. Скорость вращения диска пропорциональна потребляемой мощности, а учет количества происходит подсчетом количества оборотов диска при помощи специального механизма. Особенно, когда проводятся сварочные работы. Например, в распространенном однофазном счетчике СО-И446 — 1 киловатт-час потребленной энергии соответствует 1200 оборотов диска.
- Электронные счетчики – представляют собой устройства, которые аналоговый электрический сигнал, снятый с измерительного трансформатора тока, преобразуют в электронные импульсы, частота следования которых пропорциональна потребляемой в данный момент мощности. Подсчет количества импульсов позволяет судить о количестве потребленной электрической энергии. Электронные счетчики постепенно вытесняют индукционные в силу своих преимуществ.
Какие есть преимущества у электронных устройств перед индукционными?
Независимо от того, что электронные счетчики дороже индукционных, они все равно имеют массу преимуществ, которые делают их широкое использование обоснованным.
- Электронные счетчики имеют высокий класс точности, обычно от 0,5 до 2,0, причем он сохраняется в сложных условиях или низких, или быстропеременных нагрузок.
- Электронные счетчики способны на многотарифный учет электрической энергии, что позволяет потребителям экономить немалые средства.
- Кроме количества потребленной энергии электронные счетчики могут контролировать и ее качество, что позволяет иметь контроль над выполнением договорных обязательств со стороны энергоснабжающей компании.
- Кроме активной потребляемой мощности электронные счетчики могут измерять и реактивную мощность, а также могут вести учет расхода электроэнергии в двух направлениях.
- Собранные электронным счетчиком данные сохраняются во внутренней энергонезависимой памяти прибора. К этим данным есть доступ через удобный цифровой интерфейс.
- Использование электронных счетчиков позволяет намного эффективнее бороться со случаями хищения электроэнергии. Любая попытка несанкционированного доступа таким счетчиком фиксируется.
- Электронные счетчики имеют цифровой интерфейс, который позволяет дистанционно считывать с них различные данные, а также программировать их на многотарифный учет по двум и более тарифам, которые распространяются на определенные временные промежутки.
- Электронные счетчики обычно имеют меньшие габариты, чем индукционные, что позволяет их монтировать в стандартных электрощитах наряду с другим модульным электрооборудованием.
- Срок службы электронных счетчиков производители декларируют в течение не менее 30 лет, а интервалы времени между их поверками составляют от 10 до 16 лет.
Одним из главных недостатков электронных счетчиков является их низкая устойчивость к грозовым импульсным разрядам, от которых они часто выходят из строя. Доля индукционных счетчиков еще достаточно высока и они не собираются сдавать свои позиции, так как их надежность проверена более чем столетним опытом их эксплуатации. Правда
Зачем нужен многотарифный счётчик и соответствующая система учета электроэнергии?
Известно, что пик электрических нагрузок приходится на утренние и вечерние часы. Именно в это время идет повышенная нагрузка на все распределительное электрооборудование, что сказывается на высокой вероятности отказов его именно в эти часы. Электростанции вынуждены сжигать гораздо больше топлива, а это сказывается на увеличении количества выбросов парниковых газов в атмосферу.
Для того, чтобы стимулировать включение мощных потребителей энергии в ночные часы, когда нагрузка наиболее низкая, была разработана многотарифная политика.
В России наиболее применима двухтарифная политика, когда тариф за оплату электроэнергии в ночные часы (с 23.00 до 7.00) существенно ниже, бывает даже ниже в 2 раза. В некоторых регионах и других промышленно развитых странах бывает, что используется до 12 различных тарифов. Для того чтобы учитывать потребление энергии при такой системе расчётов были разработаны однофазные двухтарифные счётчики.
[attention type=green]Производители бытовой техники специально разрабатывают и выпускают такие мощные потребители электрической энергии как стиральные и посудомоечные машины, электрические бойлеры с функцией запуска по таймеру или с отложенным стартом именно для того, чтобы их работа была запланирована на ночные часы, когда тариф минимален.[/attention]
Очевидно, что многотарифный учет может вести только электронный счетчик, поэтому всем желающим переходить на многотарифную систему придется приобретать именно такой прибор.
При невозможности воспользоваться многотарифным учетом, вполне можно обойтись и обычным индукционным счетчиком, классом точностине менее 2,0. Такой прибор будет оправдан экономически из-за его меньшей цены и более низкой чувствительности, которая не позволяет регистрировать расход электроэнергии приборами, находящимся в дежурном режиме (телевизор, музыкальный центр, компьютер и т.п.).
Основные характеристики, на которые нужно обратить внимание перед выбором оборудования
Правильный выбор электросчетчика должен начинаться с изучения его характеристик, которые должны соответствовать его условиям эксплуатации.
- Счетчики бывают одно и трехфазные, а это должно соответствовать типу электроснабжения. Однофазные счетчики не могут учитывать электроэнергию в трехфазных сетях, а трехфазные могут в однофазных, но их применение в таких сетях экономически невыгодно.
- Номинальное электрическое напряжение и частота. Обычно это для однофазных сетей 220 В, а для трехфазных 380 В. Частота переменного тока в наших электрических сетях принята 50 Гц. Бывают счетчики, предназначенные для учета электроэнергии с другими параметрами, но они имеют специальное назначение.
- Номинальный и максимальный ток нагрузки, при котором может функционировать электросчетчик. Ранее было нормально, что электросчетчик мог быть рассчитан на номинальный ток в 5 Ампер, но с широким распространением мощных бытовых приборов этого явно недостаточно, поэтому широкое применение нашли счетчики с более высоким номинальным током нагрузки. Кроме этого счетчики могут длительное время работать и с токами, которые превышают на 200% номинальный ток.
- Класс точности характеризует наибольшую его допустимую погрешность, выраженную в процентах. Для бытовых счетчиков вполне допустимо иметь класс точности равный 2,0.
- Количество тарифов указывает на то, по скольким тарифам может работать счетчик.
- Возможность счетчика работать в автоматизированной системе коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) позволяет снимать показания удаленно, а также правильно тарифицировать потребленную энергию. Все современные многоквартирные дома оснащаются такими системами. В случае, если АСКУЭ в доме нет, то есть счетчики с автоматическим внутренним тарификатором.
- Диапазон рабочих температур. Сейчас принято в частных домовладениях устанавливать счетчики на улице, для предотвращения хищения электрической энергии. Поэтому чем шире температурный диапазон, тем лучше.
- Габаритные размеры могут иметь значение, когда счетчик будет устанавливаться в специальный бокс.
- Межповерочный интервал и срок службы. Для однофазных электронных счетчиков достаточно поверки 1 раз в 16 лет, а срок службы их не менее 30 лет.
Рассмотрим непосредственно схему подключения
Любой однофазный электрический счетчик подключается к сети не менее, чем 4 проводами. Из них два провода – это вход и выход фазы, а другие два вход и выход рабочего нулевого проводника. Подключение производится при помощи специальных винтовых клемм, расположенных на клеммной колодке, закрытой крышкой, которая пломбируется службами Энергонадзора.
Клеммы имеют нумерацию от 1 до 4.
- Клемма №1 предназначена для подключения фазного проводника сети.
- Клемма№2 предназначена для подключения фазного проводника, ведущего к потребителям электроэнергии, то есть в квартиру или дом.
- Клемма №3 предназначена для подключения нулевого провода сети.
- Клемма №4 предназначена для нулевого провода, ведущего к потребителям энергии.
Фазные проводники принято обозначать буквой L и цветами красным или коричневым, а нулевой рабочий обозначают буквой N и синим цветом. Помимо них в современных электропроводках еще есть проводник, обозначаемый PE и желто зеленым цветом. Это защитный нулевой провод, который не подключается ни к счетчику, ни к какому либо другому прибору. Он должен неразрывно доходить до каждой розетки к ее заземляющему контакту.
Разберёмся в тонкостях установки
[attention type=red]Все работы по установке счетчиков должны вестись, во-первых, теми организациями, которые имеют на это полномочия, а во-вторых, квалифицированным персоналом, имеющим нужный допуск.[/attention]
Подготовительные работы перед установкой
Вначале определяется место, где будет монтироваться электросчетчик. В многоквартирных домах в подъездах есть специальные силовые шкафы, где есть для счетчиков штатные места, а владельцам загородных домов или дачных участков следует позаботиться о приобретении специального бокса, специально предназначенного для установки электросчетчиков. Такие боксы имеют прозрачные дверцы или окошки, позволяющие без труда снимать показания, а также места для установки модульного электрооборудования.
Модульное электрооборудование – это широкий класс устройств, выполняющих защитную функцию, функцию коммутации, распределения электрической энергии, а также устройства контроля и учета. Модульные приборы устанавливают на специальную стандартную DIN-рейку шириной в 35 мм. Шириной одного модуля принята величина в 17,5 мм, расстояние между рейками по вертикали – не менее 125 мм. Производители современных электрощитов указывают их емкость именно в количестве модулей.
Современные однофазные электросчетчики также являются модульным оборудованием, имеющим ширину от 4 и выше стандартных DIN-модулей. Если в выбранном электрощите нет DIN-рейки, то ее можно смонтировать или закрепить счетчик за другие монтажные отверстия. В боксах, имеющих прозрачные окошки, счетчик монтируется так, чтобы можно было удобно считывать с него показания.
Монтаж модульного оборудования
Перед электросчетчиком обычно ставится вводной автомат, который, во-первых, позволяет производить любые работы со счетчиком при отключенной энергии, а во-вторых, защищает от токов короткого замыкания и длительных перегрузок. Номинал автомата выбирается в соответствии с планируемой нагрузкой. В однофазных сетях применяются двухполюсные автоматы, размыкающие и фазный, и нулевой проводник.
Кроме вводного автомата монтируют и другие устройства для распределения электроэнергии, защиты людей и оборудования. Это устройства защитного отключения, автоматические выключатели и при необходимости — клеммники, которые будут распределять фазу, ноль и защитный ноль по группам потребителей.
После монтажа на DIN-рейку производится коммутация всего оборудования при помощи провода соответствующего нагрузке диаметра. Лучше всего это делать специальным медным одножильным проводом марки ПВ-1.
[attention type=yellow]При затяжке клемм электросчетчика и другого оборудования следует обеспечить нормальный контакт. Это достигается применением одножильного монтажного провода, а в случае с многожильным, его концы либо залуживаются, либо на них одевается, а затем обжимается специальный наконечник.[/attention]
Алюминиевые провода имеют свойство «плыть» в контактах клемм, поэтому после установки счетчика ориентировочно через полгода следует произвести подтяжку клеммных винтов. Усилие затяжки должно быть не таким сильным, чтобы сорвать резьбу, но и достаточно плотным.
Подключение питающей сети
После коммутации всех соединений в электрощитке, еще раз проверяется правильность монтажа и затяжка винтов клемм. Далее, при выключенном вводном автомате, всех автоматов защиты и УЗО производится подключение к питающей сети. Для этого цельными кусками провода соответствующего нагрузке диаметра со специальных клеммников, которые есть в подъездных щитах, делается подключение вводного автомата к питающей сети. Фаза должна подаваться на клемму №1 электросчетчика, а ноль на клемму №3.
При подключении от воздушной линии используется специальный самонесущий провод СИП, у которого по центральной алюминиевой жиле передается фаза, о ноль передается по стальной оплетке в виде экрана. Подключение делается только цельными отрезками проводов без всяких соединений.
После проверки всех соединений можно подавать электроэнергию потребителям и проверить правильную работу счетчика.
Заключительный этап работ: опломбировка
Опломбировка – это обязательная процедура, которая производится представителем электроснабжающей организации. Только после этого договорные отношения о поставке электроэнергию могут вступить в законную силу.
Если счетчик смонтирован в подъездном щите, то пломбируется только клеммная крышка, а если в специальном боксе на улице, то может пломбироваться и весь бокс. При этом для потребителя есть возможность считывать показания счетчика и через специальную дверцу есть доступ к модульному коммутационному и защитному оборудованию.
Любая попытка несанкционированного доступа к клеммам электросчетчика автоматически считается нарушением и может повлечь за собой немалые штрафы. В современных электронных счетчиках даже есть функция электронной пломбы, когда все случаи вскрытия клеммной крышки регистрируются и заносятся в память устройства.
Итоги
- Современные электросчетчики – это сложные устройства, установка и обслуживание которых должно вестись только квалифицированными специалистами, имеющими допуск.
- При возможности многотарифного учета лучше воспользоваться этой услугой, экономящей немалые средства, но тогда придется приобретать счетчики с возможностью такого учета.
- Несанкционированный доступ к клеммам электросчетчика запрещен, все операции должны производиться только сотрудниками электроснабжающих организаций.