Jak je elektronický elektroměr uspořádán a funkční

Hlavním účelem tohoto zařízení je neustále měřit spotřebu energie sledované části elektrického obvodu a zobrazovat jeho velikost v podobě přátelské pro člověka. Základna prvků používá polovodičové elektronické součástky pracující na polovodičích nebo mikroprocesorových konstrukcích.

Taková zařízení jsou vyráběna pro práci s proudovými obvody:

1. konstantní hodnota;

2. sinusový harmonický tvar.

Elektroměry stejnosměrného proudu pracují pouze v průmyslových podnicích, které provozují výkonná zařízení s vysokou spotřebou stálé energie (elektrifikovaná železniční doprava, elektromobily ...). Pro domácí účely se nepoužívají, vydávají se v omezeném množství. Proto je v dalším materiálu tohoto článku nebudeme brát v úvahu, ačkoli princip jejich činnosti se liší od modelů pracujících na střídavý proud, zejména konstrukcí snímačů proudu a napětí.

Elektronické měřiče střídavého výkonu jsou vyráběny tak, aby zohledňovaly energii elektrických zařízení:

1.s jednofázovým napětím;

2. ve třífázových obvodech.

Návrh elektronického měřiče

Celá základna základny je umístěna uvnitř pouzdra a je vybavena:

• svorkovnice pro připojení elektrických vodičů;

• LCD panel;

• ovládání ovládání a přenos informací ze zařízení;

• měřicí transformátory;

• deska s plošnými spoji s polovodičovými prvky;

• ochranný obal.

Vzhled a hlavní uživatelské nastavení jednoho z mnoha modelů podobných zařízení vyráběných v podnicích Běloruské republiky jsou na obrázku.

Výkon takových elektroměr potvrzeno:

• razítko ověřovatele potvrzující průchod metrologickým ověřením zařízení na zkušebním stavu a posouzení jeho charakteristik v rámci třídy přesnosti deklarované výrobcem;

• neporušená pečeť energetické kontrolní společnosti odpovědné za správné připojení měřiče k elektrickému obvodu.

Vnitřní pohled desky podobného zařízení jsou znázorněny na obrázku.

Neexistují žádné pohybové a indukční mechanismy. A přítomnost tří vestavěných transformátorů proudu používaných jako senzory se stejným počtem jasně viditelných kanálů na desce plošných spojů naznačuje trojfázový provoz tohoto zařízení.

Elektrotechnické procesy zohledněné elektronickým měřidlem

Práce interních algoritmů třífázových nebo jednofázových struktur probíhá podle stejných zákonů s tím rozdílem, že v 3-fázovém složitějším zařízení dochází ke geometrickému sčítání hodnot každého ze tří komponentních kanálů.

Zásady fungování elektronického měřiče se proto budou brát v úvahu zejména na příkladu jednofázového modelu. K tomu si připomeňte základní zákony elektrotechniky týkající se energie.

Jeho plnou hodnotu určují komponenty:

• aktivní;

• reaktivní (součet induktivní a kapacitní zátěže).

Proud protékající společným obvodem jednofázové sítě je ve všech oblastech stejný a úbytek napětí na každém z jeho prvků závisí na typu odporu a jeho velikosti. Na aktivním odporu se kryje s vektorem procházejícího proudu ve směru a na reaktanci se odchyluje na stranu. Navíc, v indukčnosti, to je před proudem v úhlu, a zaostává v kapacitě.

Elektronické měřiče jsou schopny zohlednit a zobrazit celkový výkon a jeho aktivní a reaktivní hodnotu. Za tímto účelem se měří proudové vektory s napětím přiváděným na jeho vstup.Hodnota odchylky úhlu mezi těmito příchozími hodnotami určuje a vypočítává povahu zatížení, poskytuje informace o všech jeho složkách.

V různých provedeních elektronických měřičů není sada funkcí stejná a může se významně lišit v jejich účelu. Tím radikálně vynikají ze svých indukčních analogů, které pracují na základě interakce elektromagnetických polí a indukčních sil, které způsobují rotaci tenkého hliníkového disku. Strukturálně mohou měřit pouze aktivní nebo jalový výkon v jednofázovém nebo třífázovém obvodu a plná hodnota - musíte počítat samostatně ručně.

Princip měření výkonu elektronickým měřidlem

Schéma činnosti jednoduchého měřicího zařízení s výstupními převodníky na obrázku.

K měření výkonu používá jednoduché senzory:

• proud založený na konvenčním zkratu, kterým prochází fáze obvodu;

• napětí pracující podle schématu známého děliče.

Signál zaznamenaný těmito senzory je malý a je zvyšován pomocí elektronických zesilovačů proudu a napětí, po kterých probíhá analogově digitální zpracování pro další konverzi signálů a jejich násobení, aby se získala hodnota úměrná hodnotě spotřeby energie.

Dále je digitalizovaný signál filtrován a odeslán na zařízení:

• indikace;

• integrace;

• přenos měření;

• další konverze.

Vstupní senzory elektrických veličin používaných v tomto obvodu neposkytují měření s vysokou třídou přesnosti proudových a napěťových vektorů, a tedy ani výpočet výkonu. Tato funkce je lépe implementována měřením transformátorů.

Jednofázový elektronický provozní diagram elektroměru

V něm je měřicí CT zahrnuto do mezery fázového drátu spotřebitele a VT je připojen k fázi a nule.

Signály z obou transformátorů nevyžadují zesílení a jsou vysílány prostřednictvím svých kanálů do jednotky ADC, která je převádí na digitální výkonový a frekvenční kód. Další převody jsou prováděny mikrokontrolérem, který řídí:

• displej

• elektronické relé;

• RAM - paměť s náhodným přístupem.

Prostřednictvím RAM může být výstupní signál přenášen dále do informačního kanálu, například pomocí optického portu.

Funkčnost elektronických měřičů

Chyba měření nízkého výkonu odhadovaná třídou přesnosti 0,5 S nebo 02 S umožňuje použití těchto zařízení pro komerční měření použité elektřiny.

Konstrukce navržené pro měření ve třífázových obvodech mohou pracovat ve třech nebo čtyřvodičových elektrických obvodech.

Elektronický měřič může být přímo připojen k existujícímu zařízení nebo může mít konstrukci, která umožňuje použití přechodných, například vysokonapěťových měřících transformátorů. V posledně uvedeném případě se zpravidla provádí automatická konverze měřených sekundárních veličin na primární hodnoty proudu, napětí a výkonu, včetně aktivních a reaktivních složek.

Počitadlo zachycuje směr plného výkonu se všemi jeho komponenty v dopředném a zpětném směru, ukládá tyto informace ve vztahu k času. V takovém případě může uživatel odebírejte energii jeho přírůstkem za určité časové období, například aktuální nebo vybraný z kalendářního dne, měsíce nebo roku, nebo - akumulace za určitý určený čas.

Stanovení hodnot činného a jalového výkonu po určitou dobu, například 3 nebo 30 minut, jakož i rychlé vyvolání jeho maximálních hodnot na měsíc, značně usnadňuje analýzu provozu energetického zařízení.

Kdykoli můžete zobrazit okamžité ukazatele aktivní a reaktivní spotřeby, proudové napětí, frekvence v každé fázi.

Dostupnost funkce tarifního měření spotřeby energie pomocí několika kanálů pro přenos informací rozšiřuje podmínky komerčního využití. Současně se tarify vytvářejí na určitou dobu, například každou půl hodinu víkendu nebo pracovní den podle sezóny nebo měsíce v roce.

Pro pohodlí uživatele se na displeji zobrazuje ovládací menu, mezi položkami, kterými můžete navigovat pomocí sousedních ovládacích prvků.

Elektronický měřič energie umožňuje nejen čtení informací přímo z displeje, ale také jejich prohlížení přes vzdálený počítač, jakož i zadávání dalších dat nebo jejich programování přes optický port.

Ochrana údajů

Instalace těsnění Počítadlo se vyrábí ve dvou fázích:

1. na první úrovni je zakázán přístup do vnitřku zařízení technickou kontrolní službou závodu poté, co byl měřič vyroben a prošel státním ověřením;

2. na druhé úrovni utěsnění je přístup k terminálům a připojeným vodičům blokován zástupcem organizace dodávající energii nebo energetického dozoru.

Všechny události odstranění a instalace krytu jsou vybaveny poplašným systémem, jehož činnost je zaznamenána do paměti protokolu událostí s odkazem na čas a datum.

Systém hesel poskytuje uživatelům omezení přístupu k informacím a může obsahovat až pět omezení.

Úroveň nula zcela odstraní omezení a umožní vám prohlížet všechna data lokálně nebo vzdáleně, synchronizovat čas, upravovat hodnoty.

První úroveň zaměstnancům instalační nebo provozní organizace je poskytnuto další přístupové heslo ASKUE systémy pro nastavení zařízení a parametrů záznamu, které neovlivňují obchodní vlastnosti.

Druhá úroveň Hlavní přístupové heslo je přiděleno odpovědným zaměstnancem energetického dozoru u měřiče, který byl nastaven a je plně připraven k práci.

Třetí úroveň primární přístup je poskytován pracovníkům energetického dozoru, kteří odstraní a namontují kryt z měřiče, aby získali přístup ke svorkám svorek nebo prováděli vzdálené operace přes optický port.

Čtvrtá úroveň poskytuje možnost instalace hardwarových klíčů na desce, odstranění všech nainstalovaných těsnění a schopnost pracovat přes optický port pro zlepšení konfigurace, nahrazení kalibračních koeficientů.

Výše uvedený seznam možností, které má elektronický měřič energie, je obecný přehled. Lze jej nastavit jednotlivě a může se lišit i u každého modelu stejného výrobce.