Электросчетчики трехфазные реактивная энергия

Учет полной мощности

Учет полезной энергии направлен на определение:

  1. Электрической энергии, вырабатываемой машинами по производству напряжения на электростанции.
  2. Количества энергии, которая расходуется на собственные потребности подстанции и электростанции.
  3. Электроэнергии, направленной на расходование ее потребителями.
  4. Энергии, переданной для других энергосистем.
  5. Электрической энергии, которая пущена по шинам электростанций к потребителям.

Учитывать реактивную электрическую энергию при передаче потребителям от электростанции необходимо только в том случае, если эти данные подсчитывают и контролируют режим работы устройств, компенсирующих эту энергию.

Смотреть галерею

Экспериментальные данные по проверке погрешности индукционных и электронных электросчетчиков

Для начала к обоим типам счетчиков подключал активную нагрузку в виде инфракрасного обогревателя марки ИК-2,0 мощностью 2 кВт. По истечении одной минуты показания по приборам учета составили: электронный насчитал 34 импульса, диск индукционного совершил 20 оборотов. С учетом длины подключаемого кабеля и переходного сопротивления в местах его присоединения оба счетчика насчитали по 34 Вт. Согласно паспортным данным обогревателя потребляемая из сети мощность составляет 2 кВт в час. Из курса электротехники известно, что мощность активной нагрузки в цепях переменного тока равна произведению силы тока на напряжение. Поскольку ИК-2,0 за 60 минут теоретически потребляет 2 кВт, то поделив 2000 Вт на 60 минут получим, что за одну минуту его потребление электричества составит 33,33 Вт.

В технических характеристиках обоих счетчиков указано, что они учитывают только активную нагрузку. Но в паспортных данных электросчетчика СОЭ-55 50Ш-Т-112 есть пункт, указывающий на то, что он ведет учет полной мощности потребляемых цепями напряжения и тока, 8 В*А и 0,04 В*А соответственно, то есть учитывают и внутреннюю реактивную мощность!

Затем для проверки использовал активно-индуктивную нагрузку в качестве светильника ЛБ-2*40, считая ее только в качестве активной. В итоге получилось следующее: индукционный счетчик за 1,15 мин. “насчитал” 1,67 Вт, а электронный 2 Вт за такое же время, где разница составила 0,33 Вт.

Связано это с тем, что электронный счетчик помимо активной мощности учитывает еще и реактивную мощность, которая создает дополнительную нагрузку на электрические сети, однако индуктивными счетчиками не учитывается.

Производители трёхфазных счётчиков электроэнергии, популярные в России

В нашей стране наибольшей популярностью пользуются три фирмы-производителя:

  1. Энергомера (производит одноимённые модели).
  2. Тайпит (наиболее известными являются счётчики «Нева»).
  3. Инкотэкс (самый популярный производитель, известный счётчиками «Меркурий»).

По сути, этих трёх производителей можно назвать монополистами на рынке. Остальные малоизвестные марки подавляющее большинство россиян даже не знает.

Такие счётчики в России встречаются редкоФОТО: elektrikaup.ee

Но у каждого производителя в линейке имеется множество моделей приборов учёта, обладающих определёнными характеристиками. Поэтому имеет смысл рассказать о некоторых из них, попутно ознакомившись с отзывами владельцев, которые уже ими пользуются.

Некоторые нюансы при подключении

Подключение трехфазного счетчика прямого включения отличается от коммутации косвенного оборудования. Для каждого из них действует своя схема. Установку всего комплекса приспособлений выполняют в специальном щитке. Монтируют на входе в дом или на лестничной площадке квартиры.

Электросчетчики, которые предназначены для прямого включения, имеют ограничения до 100 Ампер. В клеммной колодке содержится 8 пар контактов. Их подключают аналогично, как к однофазному электросчетчику.

Трехфазные счетчики по своим техническим характеристикам подходят для промышленных и бытовых условий. Они хорошо справляются с контролем потраченных киловатт электроэнергии. Перед монтажом оборудование нужно зарегистрировать и занести в реестр у поставщика энергоуслуг.

Обслуживание трёхфазных электросчётчиков в процессе эксплуатации

Обслуживание приборов учёта электроэнергии возлагается на управляющие компании. Подобная работа заключается в проверке фазировки, удалении пыли с поверхности, периодических ревизиях. Если электросчётчик установлен внутри частного дома, то вся ответственность за него возлагается на владельца. Он обязан следить за исправным состоянием прибора, сохранностью пломбы. Если возникает подозрение на слабый контакт в клеммнике электросчётчика (провод греется), владелец обязан незамедлительно отключить подачу питания с вводного автомата и сообщить об аварийной ситуации в УК. Если аварийная служба не имеет возможности приехать незамедлительно, нужно сообщить диспетчеру о самостоятельном ремонте. Об этом в журнале делается запись. Это необходимо для того, чтобы для владельца не было последствий по причине сорванной пломбы.

Ревизионные работы в подъездных щитах производятся управляющей компаниейФОТО: podklyuchenie-elektrichestva.ru

Виды трёхфазных электросчётчиков, чем они отличаются

Если говорить об электронных приборах учёта, то их можно разделить на 2 подвида – одно- и многотарифные. Несмотря на то, что разделение по тарифам на «дневной» и «ночной», появилось уже давно, многие до сих пор не понимают, для чего это нужно.

Многотарифные счётчики занимают больше местаФОТО: remontnik.ru

Обращаясь к стоимости электроэнергии можно отметить, что цена за 1 кВт, потраченный домовладельцем с 7 часов утра до 23 часов значительно выше, чем с 23 до 7 часов. Именно поэтому многие установившие многотарифные счётчики стараются включать приборы с высоким потреблением электроэнергии именно в ночной период.

За распределение тарифов и сохранение данных в памяти электросчётчика, отвечает всё тот же микропроцессор. В любое время владелец или проверяющий могут посмотреть показания и сверить данные за тот или иной период.

Счётчик реактивной энергии

Многие слышали о реактивной электрической энергии. Учитывая сложность понимания этого термина, сначала необходимо детально разобрать отличия между активной и реактивной энергиями. Приступить необходимо с осознания того факта, что реактивная энергия проявляет себя только в сетях переменного тока. В цепях, где течёт постоянный ток, реактивной энергии не существует. Это обусловлено самой природой её появления.

Переменный ток поступает к потребителю от генерирующих мощностей через ряд понижающих трансформаторов, конструкция которых предусматривает разделение обмоток высокого и низкого напряжения. То есть, в трансформаторе нет прямого физического контакта между обмотками, а ток, тем не менее, течёт. Объяснение этому довольно простое. Электрическая энергия передаётся через воздух, являющийся хорошим диэлектриком, с помощью электромагнитного поля. Его составляющая — переменное магнитное поле, появляющееся в одной из обмоток трансформатора, постоянно пересекает другую обмотку, не имеющей с первой прямого электрического контакта, наводя в её витках электродвижущую силу.

КПД современных трансформаторов очень велик, поэтому потери электроэнергии составляют незначительную величину и вся мощность переменного тока, протекающего в первичной обмотке, переходит в цепь вторичной обмотки. Такая же картина повторяется в конденсаторе. Только за счёт электрического поля. И индуктивность, и емкость порождают реактивную энергию, периодически возвращая источнику переменного тока часть энергии. Запасание и возврат энергии (реактивной её части) мешают течению активной энергии, которая и выполняет всю полезную работу в сетях — она преобразуется в механическую, тепловую и иные виды работы.

Для компенсации противодействия реактивной энергии потребители, у которых много индуктивной нагрузки применяют специально устанавливаемые емкости (конденсаторы). Это позволяет минимизировать негативное влияние появляющейся реактивной энергии. Как уже отмечено, реактивная мощность оказывает существенное влияние на величину потерь электрической энергии в сети. Помимо этого, большой объём реактивной энергии может снизить уровень электромагнитной совместимости оборудования. Из-за этого величину этой негативной энергии необходимо постоянно контролировать и лучший способ для этого – организация её учёта.

Промышленные предприятия (где, в основном, озабочены проблемой реактивной энергии) часто ставят отдельные приборы учёта для реактивной и активной энергии. Счётчики реактивной энергии ведут её учёт в трёхфазных сетях по двум составляющим (индуктивной и емкостной) в вольт-амперах реактивных часов. Как правило, счётчик реактивной энергии — это аналого-цифровое устройство, преобразующее мощность в аналоговый сигнал, который потом превращается в частоту следования электрических импульсов, сложение которых позволяет судить о величине потребляемой энергии. Конструкция счётчика предусматривает пластмассовый корпус, в котором установлены три трансформатора тока и печатная плата с блоком учёта. На внешней стороне прибора размещены светодиоды и (или) жидкокристаллический экран.

Учитывая растущую конкуренцию, промышленные предприятия всё чаще устанавливают универсальные приборы учёта электрической энергии, способные измерять количество активной и реактивной энергии. Кроме того, что приборы совмещают в себе функции двух и более устройств, потребитель снижает затраты на обслуживание системы учёта (вместо двух счётчиков содержится один) и может сэкономить на цене покупки. Эти устройства на базе микропроцессоров способны измерять мгновенные значения напряжений и токов и вычислять реактивную и активную мощности. Прибор фиксирует уровень потребления энергии и отражает информацию на дисплее тремя сменяющимися кадрами (объём активной энергии, индуктивная составляющая реактивной энергии и её ёмкостная составляющая). Новые модели могут учитывать энергию в двух направлениях, предавать полученные данные по инфракрасному цифровому каналу, лучше защищены от воздействия магнитных полей и от хищений энергии. Высокая точность измерений и малое энергопотребление также выгодно отличают их от предшественников.

Теория. Активная и реактивная мощность

Реактивная мощность потребляется электродвигателями, катушками индуктивности, трансформаторами, которые используются в бытовых электрических приборах, не расходуется на преобразование в механическую или тепловую энергию в их обмотках, а тратится на вихревые токи и перемагничивание в сердечниках.

Если взять однофазный электродвигатель, то в его паспортных данных будут указаны: активная мощность, потребляемый ток, напряжение сети, коэффициент мощности или косинус фи (cosφ), коэффициент полезного действия и др., но ничего про реактивную мощность. Чтобы рассчитать потребление реактивной мощности, необходимо знать коэффициент мощности. Например, нам известна мощность однофазного электродвигателя величиной 980 Вт, номинальное напряжение 220 В и коэффициент мощности cosφ=0,85. Используя формулы из курса электротехники определим номинальный ток:

I=(P/U)*cosφ=(980/220)*0,85=5,24 А.

Вычисляем реактивную мощность:

Реактивный ток будет равен:

IL=I*sinφ=5,24*0,526=2,76 А.

Тогда полная будет равна:

S=U*I=220*5,24=1152,8 В*А.

Кроме того, электронный электросчетчик не имеет в своем устройстве движущихся деталей, поэтому считать показания начинает при очень маленьком потребляемом токе нагрузки (при 0.25 мА), а также имеет меньшую погрешность измерений по сравнению с индукционным.

Исходя из этого, рекомендуется отключать от электросети все электропотребители, находящиеся в режиме “ожидания”, т.к. это дополнительная переплата за электроэнергию.

Индукционный счетчик «не реагирует» на индуктивную нагрузку малой мощности, а также когда эта нагрузка работает в режиме холостого хода, то есть низкая сторона силового трансформатора не нагружена.

Кроме того, диск этого прибора учета начинает медленно вращаться в обратную сторону при подключении одного из концов катушки индуктивности. Такое возможно при использовании светильника марки ЛБ-2*40 с дросселем, когда через выключатель прерывается не фазный провод, а нулевой.

Чем трехфазный счетчик электроэнергии отличается от однофазного

Простые двухпроводные однофазные устройства рассчитаны на мощность до 10 кВт. Силовая нагрузка дома больше, поэтому потребители в квартирах меняют проводку, переходят на 380 В. Трех- или четырехпроводная разводка позволяет равномерно распределить нагрузку по фазам. Допустимый ампераж повышается до 100 А. Не возникает «перекоса», «провисания» напряжения при одновременном подключении 2–3 приборов. Меняются мощностные возможности: суммарную нагрузку потребители могут увеличивать до 15 кВт. Этот параметр определен техническими условиями подключения. Разработаны различные модели счетчиков электроэнергии для трехфазного тока. Точность показаний трехфазных приборов учета выше, чем у однофазных аналогов, расширяется функциональность счетчиков.

Какими достоинствами и недостатками обладают трёхфазные электросчётчики

Как и любое оборудование, трёхфазный счётчик обладает как определёнными преимуществами, так и недостатками. Среди минусов подобного оборудования:

  • при подключении трёхфазного счётчика электроэнергии в квартире, если имеется такая возможность, потребуется разрешение от энергосбытовой компании;
  • повышенная опасность возникновения аварийных ситуаций по причине увеличения количества токоведущих жил;
  • необходимость увеличения габаритов распределительного щита.

Иногда для установки может не хватить места, приходится менять щитокФОТО: omrrie.narod.ru

Но все эти недостатки с лихвой перекрываются достоинствами, которыми обладает трёхфазная сеть. Отметим следующие:

  • появляется возможность подключения более мощного оборудования;
  • жилы вводного кабеля будут иметь меньшее сечение;
  • нагрузку можно равномерно распределить по разным фазам;
  • домашняя сеть полностью не отключается при обрыве одной из фаз на подстанции или линии.

Плюсы и минусы

Любой 3-х фазный счетчик имеет преимущества и недостатки. К положительным качествам относят:

  • возможность проводить коммутацию с мощным оборудованием;
  • для монтажа требуются вводные кабеля не крупного сечения;
  • нагрузка равномерно распределяется между несколькими фазами;
  • домашняя сеть при разрыве одной из фаз выключается не полностью.

Трехфазные счетчики электроэнергии не лишены и недостатков:

  • для установки такого требуется разрешение поставщика;
  • повышенный риск аварийных ситуаций;
  • повреждение бытовой техники при перепадах напряжения;
  • большие габариты распределительного щитка.

Трехфазные счетчики электроэнергии одинаково эксплуатируются для маломощных и высоковольтных сетей.

Преимущества конденсаторных установок

Применение конденсаторных установок имеет следующие положительные стороны:

  1. Небольшая потеря активной энергии.
  2. В конденсаторных установках отсутствуют вращающиеся части.
  3. Они легки в работе и эксплуатации.
  4. Инвестиционные затраты не высоки.
  5. Работают бесшумно.
  6. Их можно установить в любой точке электрической сети.
  7. Можно подобрать любую требуемую мощность.

Отличие конденсаторных установок от компенсаторов и синхронных двигателей состоит в том, что фильтрокомпенсирующие установки синхронно осуществляют компенсацию мощности и частично сдерживают присутствующие в компенсируемой сети гармоники. От того, насколько компенсируется мощность и будет зависеть стоимость за электроэнергию, ну и, соответственно, от действующего тарифа.

Возможна ли установка трёхфазного прибора в однофазной сети

Такой вариант имеет право на существование. При подобной коммутации прибор учёта электроэнергии будет вполне работоспособен. Он попросту начнёт «думать», что по оставшимся пустыми фазам нет токовой нагрузки. Однако, если владелец квартиры выполнит подобное подключение, он столкнётся с другой проблемой. Энергосбытовая компания не примет на баланс включённый в однофазную сеть трёхфазный прибор, не опломбирует его. Это значит, что по всем документам счётчик электроэнергии будет отсутствовать.

Подключение трёхфазного счётчика вместо однофазного вполне возможноФОТО: rabotiagi.com

Энергосбытовые компании объясняют это тем, что трёхфазные приборы не предназначены для сетей 220 В, а значит, никто не проводил поверок на класс точности в подобных условиях. Следовательно, прибор не соответствует нормам классификации и не может быть допущен к эксплуатации. Это значит, что устанавливать трёхфазный прибор учёта электроэнергии в однофазных сетях не стоит.

Виды трехфазных счетчиков

Приборы учета различаются конструкционно:

  • электронные учитывают импульсы преобразователя, передают их на контроллер;
  • трехфазные индукционные счетчики считывают число оборотов диска, приводимого в движение наведенным магнитным полем.

По типу подключения выпускают трех видов подключения:

  • прямого:
  • полукосвенного;
  • косвенного.

Счетчики прямого включения, они подцепляются к кабельной разводке сечением от 15 до 25 мм². Толстый провод к клеммам приборов прямого подключения не подсоединить.

Основные силовые характеристики:

  • максимальная сила тока – 100 А;
  • расчетная мощность – 60 кВт.

Из-за сложности схемы монтажа в жилых постройках не обращаются к установке трехфазных многотарифных электросчетчиков полукосвенного и косвенного запуска (12- или 10-проводных). Для работы с таким оборудованием нужна профподготовка электрика. Приборы рассчитаны на большую потребительскую нагрузку. Подключаются к сети 380 В через преобразователь трансформаторного типа, поэтому показания счетчика необходимо перед передачей данных потребления корректировать – умножать на коэффициент трансформации.

Преимущества трехфазного исполнения

  • Такие счетчики универсальны: отлично работают в схемах традиционной сети 220 В. Подцепляют приборы учета напрямую или через трансформатор. Производители оснащают оборудование дополнительными опциями:
  • оценка, учет активной и реактивной энергии трехфазного тока;
  • контроль «провисания» напряжения в сети;
  • 4 варианта планов тарифов учета электроэнергии, позволяющих выбрать удобный для потребителя;
  • суточная или месячная фиксация показателей;
  • настройкой элементов системы, вывод показателей на монитор;
  • вариативность класса точности, производятся модели с погрешностью показаний от 2,5% до 0,2.

Как устроен трёхфазный счётчик электроэнергии, по какому принципу он работает

Такие приборы учёта могут быть аналоговыми или цифровыми. Принцип их работы схож, с небольшими различиями. Попробуем с ними разобраться.

Начнём с аналогового прибора учёта электроэнергии. Здесь ток, проходя через катушку, создаёт магнитное поле, которое вращает алюминиевый диск. От него вращение передаётся на ролики, которые и отсчитывают количество израсходованных киловатт-часов.

Основным узлом цифрового счётчика электроэнергии является АЦП – аналогово-цифровой преобразователь, передающий импульсы на микропроцессор, который и просчитывает потраченные киловатты.

Современные приборы учёта очень компактны и аккуратныФОТО: cable.ru

Класс точности

Класс точности электрического счетчика — это его погрешность измерения. Если сказать точнее – наибольшая допустимая относительная погрешность, выражаемая в процентах. Сейчас повсеместно происходит замена устаревших счетчиков на более современные модели. В первую очередь это связано именно с неудовлетворительным классом точности старых электросчетчиков, а также с возросшими электрическими нагрузками. В связи с этим все счетчики с классом точности 2,5 должны быть заменены на счетчики с классом точности 2,0 (или 1,0).

Существующие классы точности:

  • Счетчики активной энергии — 0,2; 0,5; 1,0; 2,0
  • Счетчики реактивной энергии — 1,5; 2,0 и 3,0

Источник: ledsshop.ru

Стиль жизни - Здоровье!