Как подключить электронный счетчик оборотов

Подключение однофазного электросчетчика и автоматов: стандартные схемы и правила подключения

Для каждого домовладельца подключение однофазного счетчика и автоматов – обязательная мера при вселении. Пользоваться электроэнергией и не платить за нее нельзя. Изначально предполагается, что работу выполняет сотрудник энергосбыта, ЖЕУ, управляющей компании. Однако не обязательно быть электриком и тратить деньги за подключение электросчетчика. Все можно сделать самостоятельно. И для этого достаточно воспользоваться рекомендациями, приведенными ниже. Правда, придется придерживаться правил техники безопасности.

Типовая схема ввода однофазной сети

Для подключения электросчетчика это не просто эскиз, где указано, куда какой провод подсоединяется. Придерживаться схемы обязательно. Только так цепь будет безопасной для использования и пригодной для подключения приборов потребления. Однофазная сеть подводится к многоквартирным жилым комплексам, частным домам, дачам, земельным участкам, гаражам и т.д. В качестве защитного оборудования используется УЗО, автоматический выключатель или дифференциальный автомат.

Однако из всех схем подключения однофазного счетчика нужно выбрать ту, которая подходит для конкретного случая. Различия выражаются в следующих факторах:

1. Нет ввода для организации заземления.
2. Не предусмотрен входной автомат перед счетчиком.
3. Отсутствует размыкающий рубильник.
4. Не предусматривается разветвление контуров.
5. Наличие и тип защитного устройства.

Подключение электросчётчика по схеме

Подключение счетчика без автоматов и УЗО является нецелесообразным. Скачек напряжения, перегрузка цепи, короткое замыкание приведет к выходу из строя всех потребителей, запитанных в системе энергоснабжения. Поэтому защита обязательна, тем более, устройства автоматического размыкания стоят недорого.

Разграничение ответственности за электроприборы

Это один из способов модернизации цепи, когда внедряется несколько контуров. В данном случае схема подключения счетчика предполагает наличие общего прибора учета. Однако к каждому ответвлению подсоединяют потребителей различной мощности, а значит, и автоматы должны обладать разными характеристиками. Причем размещать их можно в любом месте, а не обязательно в щитовой или возле электросчетчика. Месторасположение определяет владелец помещения.

Но схема подключения счетчика должна предусматривать возможность беспрепятственного доступа к нему. Инспектор должен в любой момент (по требованию или просьбе) иметь возможность снять показания, установить пломбу, проверить прибор и освидетельствовать. Если для подключения электросчетчика выбрано труднодоступное место, проверяющий может выписать штраф или перевести квартиру на оплату согласно общему тарифу, рассчитываемому по количеству жильцов.

Когда же речь идет о подключении счетчика электроэнергии в неприватизированной, муниципальной квартире, где он стоит на площадке, перенос возможен только с разрешения управляющей компании, ТСЖ, ГСК. За дачу и земельный участок отвечает садоводческое товарищество, в гараже – гаражный кооператив. Все работы в этом случае выполняет электрик, состоящий в штате, или подрядная организация на основании договора. Даже имея свой счетчик, подключение – зона ответственности полномочных органов, отвечающих за энергоподачу.

Часто спрашивают, как подключить электрический счетчик в частном доме? Раньше это можно было сделать в любом помещении, и чаще всего он находился в прихожей, котельной или в кладовой. Сейчас же лучше, если он установлен на стене, чтобы в ходе проверки инспектор мог зафиксировать показания, сверить оплату, установить наличие и размер задолженности. Разрешается устанавливать учетный прибор на любом сооружении. Главное, чтобы был виден ввод – подводящий кабель. А вот рубильник, «пробки» или автомат может стоять в доме.

Подключение счетчика и автоматов

Когда требуется выполнить работы на приватизированной территории, нужно взять схему, изучить рекомендации специалистов и просмотреть видео, где подробно рассказано, как установить электросчетчик. Затем приобретите все необходимое. Убедитесь, что в доме есть инструмет: отвертки, пассатижи. Побеспокойтесь об индивидуальной защите и изоляции. Приобретите диэлектрические перчатки, изоленту. Только после этого приступайте к работе и действуйте согласно пошаговой инструкции.

Установка распределительного щита

Сейчас в продаже есть специальные пластиковые короба с дверцами, предназначенные для подключения счетчика и автоматов, для чего каждая модель имеет определенное количество гнезд. Каждое из них может быть приспособлено для монтажа:

1. Однофазного счетчика.
2. Автоматических выключателей.
3. Клемм, шин, коммутаторов.
4. Устройств бесперебойного питания.
5. Вводного автомата (рубильника).
6. Устройства защитного отключения.
7. Элементов несиловых сетей (ТВ, интернет, телефон).
8. Главного блока управления «умным домом».

В этом случае все устройства будут находиться в одном месте. Короб защитит их от попадания грязи, пыли, вводы, сырости, влаги. Пломбировать ящик не нужно. Но вот после сборки по схеме подключения на электросчетчик на основании поверки ставится пломба. Для этого вызывается мастер из организации, ответственной за предоставления коммунальных услуг и электроснабжения. Главное к тому времени все сделать и проверить. Тогда поверка не займет много времени.

Каждый щит оснащен ДИН-рейкой из прочного пластика или оцинкованного железа. Именно к ней крепится каждый устанавливаемый блок. По типу монтажа щитовые бывают навесными. Для крепежа достаточно пары дюбелей, идущих в комплекте. Ящики скрытого монтажа монтируются в специально предусмотренные ниши в стенах. Предварительно в стеновых панелях делаются отверстия для ввода кабеля и штробируются каналы для прокладки проводки. Подсоединение проводов к приборам – последний этап монтажа, не считая проверки работоспособности.

Необходимость вводного автомата

Договор на предоставление услуг подачи электроэнергии может находиться пункт, обязывающий жильцов установить общий автоматический рубильник на входе. При этом номинал также может быть обговорен в соглашении. Здесь есть одна особенность. Когда он находится на принадлежащей площади, самовольно разрешено обесточивать запитанных потребителей. В противном случае требуется получить официальное разрешение, где указано время, когда его нужно выключить, а затем включить.

Если ситуация такова, лучше включить вводный автомат в схему, чтобы в дальнейшем не приходилось тратить время и деньги на вызов мастера, если подобное станет необходимым. Достаточно открыть дверцу щитовой и перевести рукоять переключателя в положение ВЫКЛ. Значит, следующий раз поменять автоматы или счетчик в квартире своими руками не составит особого труда. И не придется ожидать очереди, уделять время электрику, оплачивать вызов. Да и при необходимости срочного отключения все можно будет сделать, как только появится опасность замыкания, затопления, возгорания.

Современные счетчики электроэнергии

Перед монтажом электросчётчика подумайте, какая из двух доступных модификаций вам необходима – электромеханическая или электронная. Также помните, что учетные приборы классифицируются по классу точности. Данный показатель характеризует максимально доступное отклонение (погрешность) при измерении и фиксировании расхода электроэнергии. Действующее Постановление Правительства от 04 мая 2012 года за номером 442 говорит, что класс точности не может быть ниже 2,0. Второй показатель – максимальная сила тока – не более 60 А.

Однозначный счетчик оснащен четырьмя клеммами для монтажа электропроводки. Стандартное расположение слева направо, если повернуть прибор к себе, предполагает:

1. Приходящую фазу.
2. Отводящую фазу.
3. Входящий ноль.
4. Отходящий нуль.

Перед началом работы обесточьте ввод и вывод. Убедитесь в отсутствии тока в силовых кабелях при помощи тестера или щупа с диодом. Проверяйте фазу и нулевой провод. Только после этого прикрепите прибор к DIN-рейке и подключите проводку согласно схеме.

Автоматические выключатели и УЗО

Их также можно установить собственноручно. Для этого пользуйтесь специальными посадочными гнездами, предусмотренными производителем щитового ящика. Требования те же: обесточивание, крепление к рейке, подсоединение подведенных проводов. Также важно придерживать схемы и действовать, не нарушая требований техники безопасности. При подаче электричества все устройства должны находиться в положении «Выключено». Проверяют приборы поочередно. Только после этого активируют все рубильники.

Выводы и полезное видео по теме

Самостоятельное подключение позволяет сэкономить деньги, но предполагает наличие базовых знаний в электрике. Если придерживаться ном безопасности и пользоваться схемой и пошаговой инструкцией, работы не займут много времени. Однако если нет входного рубильника, придется оформлять вызов мастера, чтобы обесточить стояк (подъезд). В остальном видео станет лучший подспорьем для тех, кто все же решит сделать все собственными руками. Но после вызовите инспектора Энергонадзора, чтобы освидетельствовать счетчик и установить пломбу.

Тахометр электронный: установка и подключение

Многие автолюбители отлично знают, зачем и с какой целью инженеры придумали тахометр в автомобилях. Некоторые на него вовсе не смотрят, а на некоторых автомобилях его наличие и не предусмотрено. Для таких авто предусмотрен тахометр электронный?

Что собой представляет?

Прежде чем говорить об электронике, давайте посмотрим, для чего необходимо это устройство в целом.

Основная функция

Тахометр помогает неопытным водителям, которые еще не могут определять обороты по звуку работы агрегата, подобрать правильную передачу. Езда на правильно выбранной передаче позволяет не только значительно увеличить ресурсы узлов силового агрегата, но и экономить топливо. Когда стрелка прибора заходит в красную зону, рекомендуется переключить более высокую передачу. Также данный прибор используют для регулировок карбюраторов как на холостом ходу, так и во время езды.

Принцип действия

Тахометр регистрирует число импульсов, которые подаются от датчиков. Также учитываются паузы между импульсами и порядок, с которым они поступают. Процесс подсчета может быть осуществлен при помощи как прямого так и обратного направления. Показатели, зачастую, переводятся в определенную величину. Величиной этой может быть какой угодно показатель. Большинство этих приборов можно обнулять. Что касается точности показаний, то она довольно условная. Тахометр электронный самого лучшего качества имеет точность около 100 об/мин.

Устройство цифрового тахометра

Если рассматривать данное устройство, то этот прибор состоит из:

• центрального процессора;
• 8‑ми или более разрядного АЦП;
• датчика температуры ОЖ;
• дисплея;
• оптрона, который используется для диагностики;
• блока сброса.

Электронные стрелочные устройства

Тахометр электронный в большинстве случаев изготовлен в формате дисплея. На этот экран выводятся показания.

Собираем электронный тахометр своими руками

Зачем покупать, когда все можно собрать самостоятельно? Это не так дорого и достаточно интересно. Для сборки существует несколько вариантов устройств. Эти приборы собирают на основе контактных или же бесконтактных датчиков. В бесконтактных системах оптического типа для регистрации импульсов применяет лазерные или же инфракрасные лучи. Вычисляется время одного оборота. Давайте посмотрим, как собрать собственное устройство с оптической регистрации при помощи микроконтроллера типа Arduino.

Схема электронного тахометра на Arduino

Для сборки прибора понадобится, естественно, микроконтроллер Arduino. Если его нет, то сойдет любой другой контроллер с похожими характеристиками, но тогда нужно будет дополнительно собирать программатор. Также для этой схемы нужны резисторы 33 кОм, 270 Ом, 10 кОм в виде потенциометра. Еще можно приобрести синий светодиод, инфракрасный светодиод и фотодиод. Далее найдите ДСВ-дисплей и микросхему регистра сдвига с маркировкой 74НС595. Здесь используется оптический датчик и принцип отражения лучей. С этой системой вам не придется беспокоиться о том, какая должна быть толщина ротора, а количество его лопастей не сможет изменить показатели. Датчик сможет точно считывать обороты.

Собираем датчик

Первым делом для создания датчика нужен инфракрасный диод и наш фотодиод. На первом шаге отшлифуйте диоды до тех пор, пока они не примут плоскую форму. Затем рекомендуется сложить полоску из бумаги в форме прямоугольной трубочки.

Дальше по схеме

Резисторы и их номиналы могут немного различаться. Это зависит от диодов. Переменный резистор дает возможность менять уровень чувствительности полученного датчика. Так, «земля» соединяется с резистором на 33 кОМ и с переменным резистором, а тот, в свою очередь, соединяется с проводом, который нужно установить перед потенциометром. Минус светодиода соединяется через оставшийся резистор с землей, а плюс идет на «Ардуино». Итак, получилось три вывода – земля, плюс и сигнальный провод. В этой схеме применяется 8‑ми разрядный регистр сдвига и дисплей. В корпусе желательно продумать углубления для индикатора. Теперь резистор в 270 Ом паяется к светодиоду и дальше устанавливается в 12 контакт микроконтроллера. Теперь тахометр электронный готов. Можно заняться его программированием и калибровкой. Программу для «Ардуино» можно найти на автомобильных ресурсах.

Еще один самодельный тахометр

Для того чтобы измерять количество оборотов, как мы уже знаем, применяется подсчет импульсов прерывателя или же напряжение от свечей зажигания. Частота этих импульсов связана линейно с частотой вращения мотора. Также можно попробовать организовать индуктивную связь с такой цепью, что и будет продемонстрировано в данном устройстве. В качестве основы для этого варианта используется одновибратор с маркировкой LM 555.

Тахометр на мототехнику

Как поставить электронный тахометр на мотоцикл? Здесь у владельцев мототранспорта есть выбор: или приобрести готовое оборудование, либо изготовить самостоятельно. Предположим, что есть мотоцикл, есть прибор для контроля оборотов. Но как подключить электронный тахометр? Аппарат ТХ-193 от шестерки для этих целей подходит лучше всего для монтажа на отечественные марки мотоциклов.

Если мотоцикл не отечественный и имеется все тот же электронный тахометр, схема подключения немного изменится. В этом случае запитывать придется через замок зажигания. Там есть специальные контакты для этих целей. Если на мотоцикле нет стартера, тогда аккумулятор следует подключать к выходу выпрямителя. А от аккумулятора уже можно через выключатель подать питание непосредственно на тахометр. Если выпрямителя нет, нужно купить. Если нет аккумулятора, можно его поставить. Самый простой вариант — это источник питания от ИБП или старого фонаря. Если подключать измерительный прибор прямо к катушке генератора, тогда он сгорит. Во избежание этого можно попросить соседа-радиолюбителя сделать регулятор напряжения на тиристорах.

Если двигатель имеет три цилиндра, тогда здесь на вход подаются сигналы от двух катушек. Также существуют технические возможности для установки тахометра и на шестицилиндровые мотоциклы, но для этого уже требуется приобрести фирменное оборудование.

Установка тахометра на автомобили ВАЗ

Можно приобрести внештатный тахометр электронный (ВАЗ 2109 не оборудованы этими нужными приборами штатно) и радоваться жизни. Современные устройства еще и многофункциональны. На многих из них автолюбитель найдет дополнительно часы с будильником и еще много чего полезного.

Стоит заметить, что эти аппараты различаются по типу питания двигателя. Для бензиновых моторов принцип работы один, для дизелей – полностью другой.

Бензиновые устройства тоже имеют различия по количеству цилиндров

Итак, все куплено. Теперь определитесь, куда вы будете устанавливать электронику. Многие ставят на приборную панель, другие монтируют возле замка зажигания. Однако лучше всего, если установка электронного тахометра будет выполнена в том месте, где он не будет портить внешний вид панели.

Для закрепления поможет лучший друг автолюбителя – двухсторонний скотч. Это универсальное средство спасает в самых разных ситуациях.

Подключение устройства своими руками

Не все разбираются в электронике, но уметь подключать измерительный аппарат все-таки желательно. Это не вызовет сложностей, ведь проводов лишь три. Первое, что следует сделать – это взять провод от тахометра в подкапотное пространство. Проще всего это получится сделать через отверстие троса спидометра. Дальше понадобится кусок проволоки. Она должна быть где-то один метр длиной, тонкая и жесткая. С одного конца при помощи изоленты закрепите провод от прибора. Старайтесь работать аккуратно. Другой конец проволоки аккуратно вставьте в отверстия троса и толкайте. Подключение электронного тахометра можно осуществить следующим образом. Плюсовой провод подключается к катушке зажигания (контакт Б). Сигнальный провод подключите к контакту К все той же катушки. Минус соедините с массой. Работайте максимально аккуратно, провода очень тонкие и очень ненадежные.

Схемы и описания подключения однофазных и трёхфазных счетчиков электроэнергии

Для контроля и учета потребленной электрической энергии, необходимо специальное устройство – электросчетчик. Как на больших производственных предприятиях, так и в частных квартирах, при заключении договора на поставку электричества, без этого устройства не обойтись.

При установке счетчика для подсчета потраченной электроэнергии необходимо правильно подключить его в схему электроснабжения.

Электросчетчики бывают как однофазные, так и трехфазные, прямого или косвенного подключения.

В данной статье мы подробно расскажем, как самостоятельно подключить оба вида электросчетчиков.

Как установить однофазный электросчетчик

Однофазный электросчетчик подключают непосредственно в разрыв линии питания. До установки счетчика к линии питания не должны быть подключены какие-либо потребители электроэнергии. Для защиты подводящей линии электроснабжения перед счетчиком целесообразно установить вводной автоматический выключатель. Он будет необходим при замене счетчика, чтобы не обесточивать всю подводящую линию.

После счетчика также необходимо поставить автоматический выключатель, он будет защищать отходящую линию и сам счетчик, если неисправность произойдет в цепи потребителя электроэнергии.

Подключение однофазного электросчетчика

При подключении электросчетчика необходимо обратить внимание на схему подключения, она обычно располагается на тыльной стороне клеммной крышки. У однофазного счетчика имеется четыре клеммы для подключение проводов:

1. Вход фазного провода.
2. Выход фазного провода.
3. Вход нулевого провода.
4. Выход нулевого провода.

Подключение однофазного электросчетчика

Провода питания после вводного автоматического выключателя зачищают от изоляции на 15 мм и подключают к 1 и 3 клемме, отводящие провода также зачищают от изоляции и подключают к 2 и 4 клемме, соответственно схеме на крышке прибора.

Схема подключения счетчика меркурий

Такая схема подключения электросчетчика подходит для квартиры в многоэтажном доме, гаража, загородного дома или для небольшого торгового павильона.

Подключение современного электронного счетчика типа Микрон ничем не отличается от вышеизложенной схемы, которая может использоваться для установки любого однофазного учетного прибора.
Видео: подключение однофазного однотарифного счётчика электрической энергии

Подключаем трехфазный электросчетчик

Существует два типа подключения трехфазного счетчика, прямое и косвенное, через разделительные трансформаторы тока.

Если необходимо учитывать потребление относительно небольшого количества трехфазных потребителей малой мощности, то счетчик электроэнергии устанавливается непосредственно в разрыв питающих проводов.

Если же необходимо контролировать достаточно мощные потребители трехфазной электросети, и их токи превышают номинальные значение электросчетчика, значит необходимо устанавливать дополнительные трансформаторы тока.

Для частного загородного дома, или небольшого производства, будет достаточно установки только одного счетчика, рассчитанного на максимальный ток до 50 ампер. Его подключение похоже на описанное выше, для однофазного счетчика, но разница в том, что при подключении трехфазного счетчика используется трехфазная питающая сеть. Соответственно количество проводов и клемм на счетчике будет больше.

Подключение трехфазного счетчика

Рассмотрим прямое подключение счетчика

Подводящие провода зачищают от изоляции и подключают к трехфазному автомату защиты. После автомата три фазных провода подключаются к 2, 4, 6 клемме электросчетчика соответственно. Выход фазных проводов осуществляется к 1; 3; 5 клеммам. Входной Нейтральный провод подключается к клемме 7. Выходной к клемме 8.

После счетчика, для защиты, устанавливаются автоматические выключатели. Для трехфазных потребителей ставятся трехполюсные автоматы.

К такому счетчику можно подключить и более привычные, однофазные электроприборы. Для этого необходимо подключить однополюсный автомат от любой отходящей фазы счетчика, а второй провод взять от нейтральной шины зануления.

Если планируется устанавливать несколько групп однофазных потребителей, их необходимо равномерно распределить, запитав автоматические выключатели от разных фаз после счетчика.

Схема подключения трехфазного электросчетчика

Косвенное подключение счетчика через трансформаторы тока

Если потребляемая нагрузка всех электроприборов превышает номинальное значение силы тока, которое может проходить через счетчик, но необходимо дополнительно установить разделительные трансформаторы тока.

Такие трансформаторы устанавливаются в разрыв силовых токоведущих проводов.

Трансформатор тока имеет две обмотки, первичная обмотка выполнена в виде мощной шины, продетой через середину трансформатора, она подключается в разрыв силовых проводов питания электропотребителей. Вторичная обмотка имеет большое количество витков тонкого провода, эта обмотка подключается к электросчетчику.

Счетчик подключенный через трансформаторы тока

Такое подключение значительно отличается от предыдущего, оно намного сложнее и требует специальных навыков. Рекомендуем для работ по подключению трехфазного счетчика с трансформаторами тока пригласить квалифицированного специалиста. Но если вы уверены в своих силах и имеете подобный опыт, то это решаемая задача.

Необходимо подключить три трансформатора тока, каждый для своей фазы. Трансформаторы тока крепятся на задней стенке вводного шкафа учеба. Их первичные обмотки подключаются после вводного рубильника и группы защитных предохранителей, в разрыв фазных силовых проводов. В этом же шкафу устанавливается трехфазный электросчетчик.

Подключение производится согласно утвержденной схеме.

Схема подключения трансформаторов тока

К силовому проводу фазы А, до установленного трансформатора тока, подключается провод сечением 1.5 мм², второй его конец заводится на 2ю клемму счетчика. Аналогично подключают провода сечением 1.5 мм² к оставшимся фазам В и С, на счетчике они подходят к клеммам 5 и 8 соответственно.

От клемм вторичной обмотки трансформатора тока, фазы А, провода сечением 1.5 мм² идут к счетчику на клеммы 1 и 3. Необходимо соблюдать фазировку подключения обмотки, иначе показания счетчика будут не верны. Аналогичным образом подключаются вторичные обмотки трансформаторов В и С, они подключаются к счетчику на клеммы 4, 6 и 7, 9 соответственно.

10-я клемма электросчетчика подключается к общей нейтральной шине зануления.

Установка счетчика в щите на лестничной площадке или гараже своими руками

На каждой лестничной площадке многоэтажного жилого дома, расположен щит учета с электросчетчиками, которые подсчитывают потребление электричества на всем этаже. Что нужно для монтажа счетчика в распределительном щите:

1. Приготовить необходимые инструменты: кусачки, плоскогубцы, клещи для снятия изоляции, отвертки, изоленту и прочее.
2. Доступ к вводному рубильнику для отключения от сети линию этого этажа.

Схема подключения счетчика и автоматов защиты.

Подключение счетчика в подъезде

Для начала нужно сделать ответвления от питающей линии. Для этого предварительно обесточенные магистральные провода зачищают от изоляции с помощью специальных клещей, на расстояние 3 см. На это место ставят специальный клеммник для ответвления провода. После установки клеммника на магистральный провод, к нему подключают отводящий провод, который пойдет к вводному автомату.

Аналогичным образом делают ответвление и от нулевого магистрального провода.

Затем устанавливают все аппараты защиты, и сам счетчик, на панель щита, это удобнее делать с помощью Din-рейки. После установки всех компонентов на место производится подключение проводов.

Сделанное ответвление от фазного магистрального провода подключают к вводному автомату, затем с выхода вводного автомата провод подключается, согласно схеме, к первой клемме счетчика. Ответвленный нулевой провод подключают сразу ко второй клемме счетчика, автоматический выключатель для него не нужен.

От третьей клеммы провод идет на групповые автоматы защиты потребителей. Провод с четвертой клеммы подключается к общей шине зануления, к ней же будут подключаться все нулевые провода от потребителей.

Фазные провода, приходящие с квартиры, подключают к нижним зажимам автоматических выключателей, которые установлены после счетчика. Для каждого фазного провода (группы электроприборов) необходимо устанавливать отдельный автоматический выключатель. Запрещается подключение нескольких фазных проводов к одному автомату.

Все нулевые провода от групп потребителей электроэнергии квартиры, подключаются к общей шине зануления.

Помните, что в щите на лестничной клетке, располагаются не только ваши счетчики и автоматические выключатели, но и ваших соседей. Чтобы избежать путаницы при возникновении каких-либо неисправностей обязательно сделайте отметки с номером квартиры на ваших автоматических выключателях и счетчике.

Установка счетчика электроэнергии для гаража аналогична. Отличие заключается только в том, что нет надобности в ответвлении магистральных проводов, поскольку в гараж заводятся уже готовые отдельные провода питания.

Про электронные счетчики и АСКУЭ для «чайников»

Электронные счетчики

Электронный счетчик представляет собой преобразователь аналогового сигнала в частоту следования импульсов, подсчёт которых дает количество потребляемой энергии.

Главным преимуществом электронных счётчиков по сравнению с индукционными, является отсутствие вращающихся элементов. Кроме того, они обеспечивают более широкий интервал входных напряжений, позволяют легко организовать многотарифные системы учёта, имеют режим ретроспективы – т.е. позволяют посмотреть количество потреблённой энергии за определённый период – как правило, помесячно; измеряют потребляемую мощность, легко вписываются в конфигурацию систем АСКУЭ и обладают ещё многими дополнительными сервисными функциями.

Разнообразие этих функций заключается в программном обеспечении микроконтроллера, который является непременным атрибутом современного электронного счётчика электроэнергии.

Конструктивно электросчётчик счетчик состоит из корпуса с клеммной колодкой, измерительного трансформатора тока и печатной платы, на которой установлены все электронные компоненты.

Основными компонентами современного электронного счётчика являются: трансформатор тока, дисплей ЖКИ, источник питания электронной схемы, микроконтроллер, часы реального времени, телеметрический выход, супервизор, органы управления, оптический порт (опционально).

ЖКИ представляет собой многоразрядный буквенно-цифровой индикатор и предназначен для индикации режимов работы, информации о потребленной электроэнергии, отображении даты и текущего времени.

Источник питания служит для получения напряжения питания микроконтроллера и других элементов электронной схемы. Непосредственно с источником связан супервизор. Супервизор формирует сигнал сброса для микроконтроллера при включении и отключении питания, а также следит за изменениями входного напряжения.

Часы реального времени предназначены для отсчета текущего времени и даты. В некоторых электросчётчиках данные функции возлагаются на микроконтроллер, однако для уменьшения его загрузки, как правило, используют отдельную микросхему, например, DS1307N. Использование отдельной микросхемы позволяет высвободить мощности микроконтроллера и направить их на выполнение более ответственных задач.

Телеметрический выход служит для подключения к системе АСКУЭ или непосредственно к компьютеру (как правило, через преобразователь интерфейса RS485/RS232). Оптический порт, который есть не во всех электросчётчиках, позволяет снимать информацию непосредственно с электросчётчика и в некоторых случаях служит для их программирования (параметризации).

Сердцем электронного электросчётчика является микроконтроллер. Это может быть как микросхема компании Microchip (PIC-контроллер), так и производителей ATMEL или NEC.

В электронном счетчике выполнение практически всех функций возложено на микроконтроллер. Он является преобразователем АЦП (преобразует входной сигнал с трансформатора тока в цифровой вид, производит его математическую обработку и выдаёт результат на цифровой дисплей.) Микроконтроллер также принимает команды от органов управления и управляет интерфейсными выходами.

Возможности, которыми обладает микроконтроллер, повторюсь, зависят от его программного обеспечения (ПО). Без ПО – это просто пластмассово — кремниевый кубик smile. Поэтому разнообразие сервисных функций и выполняемых задач зависит от того, какое техническое задание было поставлено перед программистом.

В настоящее время развитие электронных счётчиков идёт в основном в плане добавление «наворотов», различные производители добавляют всё новые функции, например, некоторые устройства могут вести контроль состояния питающей сети с передачей этой информации в диспетчерские центры и т.д.

Довольно часто в электросчётчик вводят функцию ограничения мощности. В этом случае, при превышении потребляемой мощности, электросчётчик отключает потребителя от сети. Для управления подачей напряжения, внутрь электросчётчика устанавливают контактор на соответствующий ток. Так же отключение возможно, если потребитель превысил отведённый ему лимит электроэнергии или же закончилась предоплата за электроэнергию. Кстати, некоторые электросчётчики позволяют пополнить денежный баланс прямо через встроенные в них считыватели пластиковых карт. К электросчётчикам данной группы относятся СТК-1-10 и СТК-3-10, выпускаемые в г. Одессе.

АСКУЭ

Попытки создания АСКУЭ (автоматизированной системы контроля учёта электроэнергии) связаны с появлением в относительно доступных микропроцессорных устройств, однако дороговизна последних делала системы учета доступными только крупным промышленным предприятиям. Разработку АСКУЭ вели целые НИИ.

Решение задачи предполагало:

оснащение индукционных счетчиков электрической энергии датчиками оборотов;

создание устройств, способных вести подсчет поступающих импульсов и передавать полученный результат в ЭВМ;

накопление в ЭВМ результатов подсчета и формирование отчетных документов.

Первые системы учета были крайне дорогими, ненадежными и малоинформативными комплексами, но они позволили сформировать базу для создания АСКУЭ следующих поколений.

Переломным этапом в развитии АСКУЭ стало появление персональных компьютеров и создание электронных электросчётчиков. Ещё больший импульс развитию систем автоматизированного учёта придало повсеместное внедрение сотовой связи, что позволило создать беспроводные системы, так как вопрос организации каналов связи являлся одним из основных в данном направлении.

Основное назначение системы АСКУЭ — в разумных интервалах времени собрать в центрах управления все данные о потоках электроэнергии на всех уровнях напряжения и обработать полученные данные таким образом, чтобы обеспечить составление отчётов за потребленную или отпущенную электроэнергию (мощность), проанализировать и построить прогнозы по потреблению (генерации), выполнить анализ стоимостных показателей и, наконец, — самое важное — произвести расчёты за электрическую энергию.

Для организации системы АСКУЭ необходимо:

В точках учёта энергии установить высокоточные средства учёта — электронные счётчики

Цифровые сигналы передать в так называемые «сумматоры», снабженные памятью.

Создать систему связи (как правило, последнее время для этого используют GSM – связь), обеспечивающую дальнейшую передачу информации в местные (на предприятии) и на верхние уровни.

Организовать и оснастить центры обработки информации современными компьютерами и программным обеспечением.

Пример простейшей схемы организации АСКУЭ показан на рисунке. В ней можно выделить несколько отдельных основных уровней:

1. Уровень первый – это уровень сбора информации.

Элементами этого уровня являются электросчётчики и различные устройства, измеряющие параметры системы. В качестве таких устройств могут применяться различные датчики как имеющие выход для подключения интерфейса RS-485, так и датчики, подключенные к системе через специальные аналого-цифровые преобразователи. Необходимо обратить внимание на то, что возможно использовать не только электронные электросчётчики, но и обычные индукционные, оборудованные преобразователями количества оборотов диска в электрические импульсы.

В системах АСКУЭ для соединения датчиков с контролерами применяют интерфейс RS-485. Входное сопротивление приемника информационного сигнала по линии интерфейса RS-485 обычно составляет 12 кОм. Так как мощность передатчика ограничена, это создает ограничение и на количество приемников, подключенных к линии. Согласно спецификации интерфейса RS-485 с учетом согласующих резисторов приёмник может вести до 32 датчиков.

2. Уровень второй – это связующий уровень.

На этом уровне находятся различные контролеры необходимые для транспортировки сигнала. В схеме АСКУЭ представленной на рисунке 9 элементом второго уровня является преобразователь, преобразующий электронный сигнал с линии интерфейса RS-485 на линию интерфейса RS-232, это необходимо для считывания данных компьютером либо управляющим контролером.

В случае если требуется соединение более 32 датчиков, тогда в схеме на этом уровне появляется устройства, называемые концентраторы. На рисунке показана схема построения системы АСКУЭ для количества датчиков от 1 до 247шт

Третий уровень – это уровень сбора, анализа и хранения данных. Элементом этого уровня является компьютер, контролер или сервер. Основным требование к оборудованию этого уровня является наличие специализированного программного обеспечения для настройки элементов системы.

В настоящее время практически все электронные электросчётчики оборудованы интерфейсом для включения в систему АСКУЭ. Даже те, которые не имеют этой функции, могут оснащаться оптическим портом для локального снятия показаний непосредственно на месте установки электросчётчика путём считывания информации в персональный компьютер. Поэтому, сегодня электросчётчик является сложным электронным устройством.

Однако не стоит думать, что только электронные счётчики можно использовать для дистанционного снятия показаний (а именно эта цель является основной в системах АСКУЭ).

Счетчики, в маркировке которых есть буква «Д», например, СР3У-И670Д, имеют телеметрический выход (импульсный датчик), обеспечивающий передачу по двухпроводной линии связи информации о проходящей через счетчик активной (реактивной) энергии в систему дистанционного сбора и обработки данных. На рисунке как раз показан такой электросчётчик со снятой крышкой корпуса:

На боковой панели электросчётчика установлен импульсный датчик (2). Как работает этот датчик?

Давайте вспомним устройство индукционного счётчика. В нём есть такой элемент, как алюминиевый диск. Скорость его вращения прямо пропорциональна потребляемой нагрузкой мощности. Вот скорость вращения диска, точнее количество оборотов и является численной характеристикой, которую можно преобразовать в импульсы и передать в линию связи. Поэтому на счётчики со встроенными датчиками наносят такой параметр, как количество импульсов на 1 кВт*ч.

В качестве источника импульсов служит измерительный трансформатор, магнитный поток которого периодически пересекает металлический сектор, насаженный на ось диска. Импульсы, полученные от него, подаются на схему собственно самого датчика, а затем в линию связи. Питание датчик получает по этой же линии.

В принципе, любой индукционный счётчик можно оснастить импульсным датчиком, например, таким, как Е870.

Импульсный датчик Е870

Принцип работы датчика Е870 отличается от описанного выше. Для его функционирования на плоскую поверхность диска электросчётчика чёрной краской наносится затемнённый сектор.

Импульсный датчик – преобразователь имеет в своей конструкции фотосветодиодную головку – т.е. пару фотодиод – светодиод. Датчик устанавливается внутри счётчика так, что головка направлена в сторону диска. Излучённый светодиодом сигнал отражается от диска и принимается фотодиодом. Благодаря затемнённому сектору диска, сигнал носит прерывистый характер.

Электронная схема на логических элементах отслеживает эти прерывания, преобразовывает и выдает в линию связи последовательно импульсов. Скважность (частота следования) этих импульсов прямо пропорциональна скорости вращения диска, и, следовательно, потребляемой мощности и её можно визуально оценить по индикаторному светодиоду.

На другой стороне линии связи приёмное устройство принимает эти импульсы, подсчитывает их количество за определённый промежуток времени и выдает полученный результат на устройство отображения информации. Таким образом, происходит дистанционное считывание показаний электросчётчика. Именно так строились первые системы удалённого сбора информации.

Однако возникает закономерный вопрос – выше мы рассматривали интерфейсы RS 485 и RS 232, а здесь имеем последовательность импульсов.

Получается, всё равно индукционные счётчики мы не увяжем в рассмотренные выше современные схемы построения АСКУЭ? В принципе, сделать это можно. Преобразовать импульсную последовательность в тот же RS 232 интерфейс большого труда не составляет, данный адаптер будет представлять собой относительно простую электронную схему. Но особого смысла в этом нет. Индукционные электросчётчики постепенно уходят в прошлое, а там где и устанавливаются, используются только как локальные приборы учёта.

При проектировании современных систем АСКУЭ применяют только электронные счётчики. Они имеют неоспоримые преимущества перед индукционными именно в «информационном» плане и обладают практически неограниченными сервисными возможностями.