Како је уређен и ради електронски бројач електричне енергије

Главна сврха овог уређаја је стално мерење потрошње електричне енергије надгледаног дела електричног круга и приказивање његове величине у људском облику. Елемент елемената користи електронске компоненте чврстог стања које раде на полуводичима или микропроцесорским изведбама.

Такви уређаји се производе за рад са струјним круговима:

1. константна вредност;

2. синусоидни хармонични облик.

ДЦ бројила струје раде само у индустријским предузећима која користе снажну опрему са великом потрошњом константне снаге (електрифицирани железнички саобраћај, електрична возила ...). У домаће сврхе, они се не користе, издају се у ограниченим количинама. Стога их нећемо разматрати у даљњем материјалу овог чланка, мада се принцип њиховог рада разликује од модела који раде на наизменичну струју, углавном дизајном сензора струје и напона.

Електронски мерачи наизменичне струје производе се тако да урачунавају енергију електричних уређаја:

1. са једнофазним напонским системом;

2. у трофазним круговима.

Дизајн електронских бројила

Читава елементарна база налази се унутар кућишта, опремљено:

• терминални блок за спајање електричних жица;

• ЛЦД панел;

• управљачке контроле и преношење информација са уређаја;

• мјерни трансформатори;

• штампана плоча са чврстим елементима;

• заштитни поклопац.

Изглед и главне корисничке поставке једног од многих модела сличних уређаја произведених у предузећима Републике Бјелорусије представљене су на слици.

Извођење таквих електрични мерач потврдио:

• печат верификатора који потврђује метролошку верификацију уређаја на испитном столу и процену његових карактеристика унутар класе тачности коју је прогласио произвођач;

• несметано затварање компаније за надзор енергије која је одговорна за исправно прикључивање бројила на електрични круг.

Поглед из унутрашњости плоче сличног уређаја приказане су на слици.

Не постоје механизми за померање и индукцију. Присутност три уграђена трансформатора струје који се користе као сензори с истим бројем јасно видљивих канала на плочи указује на трофазни рад овог уређаја.

Електротехнички процеси који се узимају у обзир електронским бројилом

Рад интерних алгоритама трофазних или једнофазних структура одвија се према истим законима, осим што се у трофазном, сложенијем уређају догађа геометријска сумација вредности сваког од три компонентна канала.

Стога ће се принципи рада електронског бројила углавном разматрати на примеру једнофазног модела. Да бисте то учинили, подсетите се основних закона електротехнике који се односе на снагу.

Његова пуна вредност одређена је компонентама:

• активан;

• реактивни (збир индуктивних и капацитивних оптерећења).

Струја која тече кроз заједнички круг једнофазне мреже је иста у свим областима, а пад напона на сваком од његових елемената зависи од врсте отпора и његове величине. На активном отпору коинцидира с вектором пролазне струје у правцу, а на реактанцији одступа у страну. Штавише, по индуктивности, она је испред струје у углу, а заостаје у капацитивности.

Електронски бројила могу узети у обзир и приказати укупну снагу и њену активну и реактивну вредност. У ту сврху се мере тренутни вектори са напоном који се напаја на његов улаз.Вредност одступања угла између ових долазних вредности одређује и израчунава природу оптерећења, пружа информације о свим њеним компонентама.

У различитим изведбама електронских бројила, скуп функција није исти и могу се значајно разликовати по својој намену. По томе се они радикално издвајају од својих аналога индукције, који делују на основу интеракције електромагнетних поља и индукционих сила које изазивају ротацију танког алуминијумског диска. Структурно могу мерити само активне или реактивна снага у једнофазном или трофазном кругу и пуну вредност - морате засебно израчунати ручно.

Принцип мерења снаге електронским бројилом

Шема рада једноставног дозирног уређаја са излазним претварачима приказано на слици.

За мерење снаге користи једноставне сензоре:

• струја заснована на конвенционалном шанту кроз који пролази фаза кола;

• напон који ради по шеми добро познатог разводника.

Сигнал снимљен таквим сензорима је мали и појачава се помоћу електронских појачала струје и напона, након чега се врши аналогно-дигитална обрада за даљу претворбу сигнала и њихово множење да би се добила вредност пропорционална вредности потрошње енергије.

Затим се дигитализовани сигнал филтрира и шаље уређајима:

• индикација;

• интеграција;

• пренос мерења;

• даље претварање.

Улазни сензори електричних величина који се користе у овом кругу не омогућавају мерења високо класе тачности вектора струје и напона и, сходно томе, израчунавање снаге. Ова функција се боље користи мерењем трансформатора.

Једнофазни дијаграм рада електронских бројила

У њему је мерни ЦТ укључен у размак потрошачке фазне жице, а ВТ је повезан са фазом и нулом.

Сигнали оба трансформатора не требају појачање и шаљу се преко својих канала до АДЦ јединице, која их претвара у дигитални код напајања и фреквенције. Даљње конверзије врши микроконтролер који контролише:

• приказ

• електронски релеј;

• РАМ - меморија са случајним приступом

Кроз РАМ излазни сигнал може се даље преносити на информативни канал, на пример, користећи оптички порт.

Функционалност електронских бројила

Погрешка мерења мале снаге процењена разредом тачности од 0,5 С или 02 С омогућава употребу ових уређаја у сврху комерцијалног мерења коришћене електричне енергије.

Дизајни дизајнирани за мерења у трофазним круговима могу радити у тро- или четверожичним електричним круговима.

Електронски мерач може бити директно повезан са постојећом опремом или имати дизајн који омогућава употребу средњих, на пример, високонапонских мерних трансформатора. У последњем случају се по правилу врши аутоматска претворба измерених секундарних величина у примарне вредности струје, напона и снаге, укључујући активне и реактивне компоненте.

Бројач снима смер пуне снаге са свим својим компонентама у правцу кретања унапред и назад, складишти те информације у односу на време. У овом случају корисник може узети енергетска очитања њеним прираштајем за одређени временски период, на пример, тренутни или изабрани из календарског дана, месеца или године, или - акумулација одређеног времена.

Фиксирање вредности активне и јалове снаге током одређеног периода, на пример, 3 или 30 минута, као и брзо позивање његових максималних вредности у току месеца, увелике олакшава анализу рада електроенергетске опреме.

У било ком тренутку можете да видите тренутне показатеље активне и реактивне потрошње, тренутни напон, фреквенције у свакој фази.

Присуство мулти-тарифне функције мерења енергије која користи неколико канала преноса информација проширује услове комерцијалне употребе. У исто време тарифе се креирају на одређено време, на пример, сваких пола сата викенда или радног дана у сезони или месецу у години.

Ради практичности корисника, на екрану се приказује радни мени између ставки по којима можете да се крећете помоћу суседних контрола.

Електронски мерач енергије омогућава не само читање информација директно са дисплеја, већ и гледање преко удаљеног рачунара, као и уношење додатних података или њихово програмирање кроз оптички порт.

Заштита података

Инсталација заптивача Бројач је направљен у две фазе:

1. на првом нивоу служба техничке контроле постројења забрањује приступ унутрашњости уређаја након што је мерач произведен и прође државна верификација

2. на другом нивоу бртвљења, представник терминала и прикључених жица блокира представник организације за снабдевање енергијом или енергетски надзор.

Сви догађаји уклањања и постављања поклопца опремљени су алармним системом, чији се рад бележи у меморији дневника догађаја с обзиром на време и датум.

Систем лозинки предвиђа ограничавање корисника на приступ информацијама и може садржати до пет ограничења.

Ниво нивоа потпуно уклања ограничења и омогућава вам да прегледате све податке локално или на даљину, синхронизујете време, прилагођавате очитања.

Први ниво додатна лозинка за приступ се пружа запосленима инсталације или оперативне организације АСКУЕ системи за подешавање опреме и параметара за снимање који не утичу на комерцијалне карактеристике.

Други ниво Главну лозинку за приступ додељује одговорни запосленик енергетског надзора на постављеном бројилу и у потпуности је спреман за рад.

Трећи ниво Примарни приступ је дат радницима енергетског надзора који уклањају и постављају поклопац са бројила како би приступили његовим терминалним стезаљкама или обављали даљинске операције кроз оптички прикључак.

Четврти ниво пружа могућност инсталирања хардверских кључева на плочу, уклањање свих инсталираних заптивача и могућност рада кроз оптички порт да би се побољшала конфигурација, заменио коефицијент калибрације.

Горе наведена могућност електронских бројила електричне енергије је општи преглед. Може се подесити појединачно и разликовати се чак и код сваког модела истог произвођача.