Kā elektroniskais elektrības skaitītājs ir sakārtots un darbojas

Šīs ierīces galvenais mērķis ir pastāvīgi izmērīt kontrolētās elektriskās ķēdes sekcijas enerģijas patēriņu un parādīt tā lielumu cilvēkiem draudzīgā formā. Elementu bāzē tiek izmantoti cietvielu elektroniski komponenti, kas darbojas uz pusvadītājiem vai mikroprocesoru projektiem.

Šādas ierīces tiek ražotas darbam ar strāvas ķēdēm:

1. nemainīga vērtība;

2. sinusoidālā harmoniskā forma.

Līdzstrāvas elektrības skaitītāji darbojas tikai rūpniecības uzņēmumos, kuri darbojas ar jaudīgām iekārtām ar lielu pastāvīgas enerģijas patēriņu (elektrificēts dzelzceļa transports, elektriskie transportlīdzekļi ...). Vietējiem mērķiem tos neizmanto, izdod ierobežotā daudzumā. Tāpēc turpmākajos šī raksta materiālos mēs tos neuzskatīsim, lai gan to darbības princips atšķiras no modeļiem, kas darbojas ar maiņstrāvu, galvenokārt ar strāvas un sprieguma sensoru dizainu.

Elektriskos maiņstrāvas skaitītājus ražo, lai ņemtu vērā elektrisko ierīču enerģiju:

1.ar vienfāzes sprieguma sistēmu;

2. trīsfāzu shēmās.

Elektronisko skaitītāju dizains

Visa elementārā pamatne atrodas korpusa iekšpusē un ir aprīkota ar:

• spaiļu bloks elektrisko vadu savienošanai;

• LCD panelis;

• vadības ierīces un informācijas pārsūtīšana no ierīces;

• mērīšanas transformatori;

• iespiedshēmas plates ar cietvielu elementiem;

• aizsargapvalks.

Izskats un attēlā parādīti viena no daudzajiem līdzīgu ierīču modeļiem, kas ražoti Baltkrievijas Republikas uzņēmumos, galvenie lietotāja iestatījumi.

Tādu veikums elektriskais skaitītājs apstiprina:

• verificētāja spiedogs, kas apstiprina ierīces metroloģisko verifikāciju uz testa stenda un tās raksturlielumu novērtējumu ražotāja deklarētajā precizitātes klasē;

• netraucēts enerģijas uzraudzības uzņēmuma zīmogs, kas atbild par pareizu skaitītāja pievienošanu elektriskajai ķēdei.

Interjera skats līdzīgas ierīces dēļi ir parādīti attēlā.

Nav kustīgu un indukcijas mehānismu. Un trīs iebūvētu strāvas transformatoru klātbūtne, ko izmanto kā sensorus ar vienādu skaitu skaidri redzamu kanālu uz shēmas plates, norāda uz šīs ierīces trīsfāžu darbību.

Elektrotehniskie procesi, kas ņemti vērā ar elektronisko skaitītāju

Trīsfāzu vai vienfāzes struktūru iekšējo algoritmu darbs notiek saskaņā ar tiem pašiem likumiem, izņemot to, ka 3 fāžu, sarežģītākā ierīcē notiek ģeometriska visu trīs komponentu kanālu vērtību summēšana.

Tāpēc elektroniskā skaitītāja darbības principi galvenokārt tiks apskatīti, izmantojot vienfāzes modeli. Lai to izdarītu, atcerieties elektrotehnikas pamatlikumus, kas saistīti ar jaudu.

Tās pilno vērtību nosaka komponenti:

• aktīvs;

• reaktīvās (induktīvo un kapacitatīvo slodžu summa).

Strāva, kas plūst caur vienfāzes tīkla kopējo ķēdi, ir vienāda visās jomās, un sprieguma kritums pie katra tā elementa ir atkarīgs no pretestības veida un lieluma. Aktīvajai pretestībai tas sakrīt ar virzienā ejošās strāvas vektoru, un uz reaģenci tas novirzās uz sāniem. Turklāt induktivitātē tas ir priekšā strāvai leņķī un atpaliek no kapacitātes.

Elektroniskie skaitītāji spēj ņemt vērā un parādīt kopējo jaudu un tās aktīvo un reaktīvo vērtību. Šim nolūkam mēra strāvas vektorus ar spriegumu, kas tiek piegādāts tā ieejai.Leņķa novirzes vērtība starp šīm ienākošajām vērtībām nosaka un aprēķina kravas raksturu, sniedz informāciju par visām tās sastāvdaļām.

Dažādos elektronisko skaitītāju dizainos funkciju kopums nav vienāds un to mērķis var ievērojami atšķirties. Ar to viņi radikāli izceļas no saviem indukcijas analogiem, kas darbojas, pamatojoties uz elektromagnētisko lauku un indukcijas spēku mijiedarbību, kas izraisa plāna alumīnija diska pagriešanos. Strukturāli tie var izmērīt tikai aktīvos vai reaktīvā jauda vienfāzes vai trīsfāzu ķēdē, un pilna vērtība - jums atsevišķi jāaprēķina manuāli.

Princips, pēc kura mēra jaudu ar elektronisku skaitītāju

Vienkāršas mērierīces ar izvades pārveidotājiem darbības shēma parādīts attēlā.

Jaudas mērīšanai izmanto vienkāršus sensorus:

• strāva, kuras pamatā ir parastais šunta, caur kuru iet ķēdes fāze;

• spriegums, kas darbojas pēc plaši pazīstama dalītāja shēmas.

Šādu sensoru ierakstīts signāls ir mazs, un tas tiek palielināts ar strāvas un sprieguma elektronisko pastiprinātāju palīdzību, pēc kura notiek analogo-digitālo apstrāde, lai vēl vairāk pārveidotu signālus un tos reizinātu, lai iegūtu vērtību, kas ir proporcionāla enerģijas patēriņa vērtībai.

Pēc tam digitalizēto signālu filtrē un izvada ierīcēs:

• norāde;

• integrācija;

• mērījumu pārraide;

• turpmāka pārveidošana.

Šajā shēmā izmantotie elektrisko lielumu ievades sensori nenodrošina mērījumus ar strāvas un sprieguma vektoru augstas precizitātes klasi un attiecīgi jaudas aprēķināšanu. Šo funkciju labāk īstenot, mērot transformatorus.

Vienfāzes elektroniskā skaitītāja darbības shēma

Tajā mērīšanas CT ir iekļauta patērētāja fāzes vada spraugā, un VT ir savienots ar fāzi un nulli.

Abu transformatoru signāliem nav nepieciešama pastiprināšana un caur saviem kanāliem tiek nosūtīti uz ADC bloku, kas tos pārveido digitālā jaudas un frekvences kodā. Turpmākus pārveidojumus veic mikrokontrollers, kas kontrolē:

• displejs

• elektroniskais relejs;

• RAM - brīvpiekļuves atmiņa.

Izmantojot RAM, izejas signālu var pārraidīt tālāk uz informācijas kanālu, piemēram, izmantojot optisko portu.

Elektronisko skaitītāju funkcionalitāte

Zema jaudas mērīšanas kļūda, kas aprēķināta pēc precizitātes klases 0,5 S vai 02 S, ļauj šīs ierīces izmantot izlietotās elektroenerģijas komerciālai mērīšanai.

Projekti, kas izstrādāti mērījumiem trīsfāzu ķēdēs, var darboties trīs vai četru vadu elektriskās shēmās.

Elektronisko skaitītāju var tieši savienot ar esošajām iekārtām vai arī tam ir tāda konstrukcija, kas ļauj izmantot starpposma, piemēram, augstsprieguma mērīšanas transformatorus. Pēdējā gadījumā parasti veic izmērīto sekundāro daudzumu automātisku pārvēršanu strāvas, sprieguma un jaudas primārajās vērtībās, ieskaitot aktīvos un reaktīvos komponentus.

Skaitītājs uztver pilnās jaudas virzienu ar visām tā sastāvdaļām uz priekšu un atpakaļ, saglabā šo informāciju attiecībā pret laiku. Šajā gadījumā lietotājs var veikt enerģijas rādījumus par tā pieaugumu noteiktā laika posmā, piemēram, pašreizējā vai izvēlētā no kalendāra dienas, mēneša vai gada, vai - uzkrāšanās uz noteiktu laiku.

Aktīvās un reaktīvās jaudas vērtību noteikšana noteiktam laika periodam, piemēram, 3 vai 30 minūtēm, kā arī ātra tās maksimālo vērtību izsaukšana uz mēnesi ievērojami atvieglo energoiekārtu darbības analīzi.

Jebkurā laikā varat apskatīt aktīvā un reaktīvā patēriņa tūlītējus rādītājus, strāvas spriegums, frekvences katrā fāzē.

Daudztarifu enerģijas mērīšanas funkcijas klātbūtne, izmantojot vairākus informācijas pārraides kanālus, paplašina komerciālas izmantošanas nosacījumus. Tajā pašā laikā tarifi tiek izveidoti uz noteiktu laiku, piemēram, katru nedēļas nogales pusstundu vai darba dienu pēc gadalaika vai gada mēneša.

Lietotāja ērtībai displejā tiek parādīta darbības izvēlne, starp kurām vienībām var pārvietoties, izmantojot blakus esošās vadības ierīces.

Elektroniskais enerģijas skaitītājs ļauj ne tikai nolasīt informāciju tieši no displeja, bet arī skatīt to caur attālo datoru, kā arī ievadīt papildu datus vai tos ieprogrammēt caur optisko portu.

Datu aizsardzība

Blīvējumu uzstādīšana Skaitītājs tiek izgatavots divos posmos:

1. Pirmajā līmenī iekārtas tehniskās kontroles dienests pēc skaitītāja izgatavošanas un stāvokļa pārbaudes ir aizliedzis piekļuvi ierīces iekšpusei.

2. Otrajā blīvējuma līmenī piekļuvi spailēm un savienotajiem vadiem bloķē enerģijas piegādes organizācijas vai enerģijas uzraudzības pārstāvis.

Visi pārsega noņemšanas un uzstādīšanas notikumi ir aprīkoti ar trauksmi, kuras darbība tiek ierakstīta notikumu žurnāla atmiņā ar atsauci uz laiku un datumu.

Paroļu sistēma nodrošina lietotāju piekļuves ierobežošanu informācijai un var ietvert līdz pieciem ierobežojumiem.

Nulles līmenis pilnībā noņem ierobežojumus un ļauj jums visus datus aplūkot lokāli vai attālināti, sinhronizēt laiku, pielāgot nolasījumus.

Pirmais līmenis instalācijas vai darbības organizācijas darbiniekiem tiek nodrošināta papildu piekļuves parole ASKUE sistēmas aprīkojuma iestatīšanai un parametru reģistrēšanai, kas neietekmē komerciālos parametrus.

Otrais līmenis Galveno piekļuves paroli piešķir atbildīgais enerģijas uzraudzītājs pie uzstādītā skaitītāja, kas ir pilnībā sagatavots darbam.

Trešais līmenis primārā pieeja tiek piešķirta enerģijas uzraudzības darbiniekiem, kuri noņem un uzstāda skaitītāja pārsegu, lai piekļūtu tā spaiļu skavām vai veiktu attālinātas darbības caur optisko portu.

Ceturtais līmenis nodrošina iespēju uzstādīt aparatūras atslēgas uz tāfeles, noņemt visus uzstādītos blīvējumus un iespēju strādāt caur optisko portu, lai uzlabotu konfigurāciju, aizstātu kalibrēšanas koeficientus.

Iepriekš minētais iespēju saraksts, kas piemīt elektroniskajam elektrības skaitītājam, ir vispārīgs pārskats. To var iestatīt individuāli un atšķirties pat katram tā paša ražotāja modelim.