Диск для счетчика оборотов

Условия надежной работы счетчиков и их ремонт

Условия надежной работы счетчиков и их ремонт

Счетчик должен обладать определенной точностью. Проверить ее можно только в электротехнической лаборатории, а право проверки и пломбирова­ ния счетчиков дано не всякой лаборатории. Однако есть признаки, по которым можно оценить работу счетчика и в домашних условиях.

При отключении нагрузки диск счетчика должен останавливаться, совер­ шив не более одного оборота. Если же диск без нагрузки продолжает вращаться (под действием напряжения, поданного на зажимы его парал­ лельной обмотки), значит, имеет место самоход — счетчик неисправен.

Самоход легче всего определить ночью, потому что ночью сеть мало нагружена и напряжение поэтому немного повышено. При проверке на отсутствие самохода иногда допускают ошибки:

. чтобы видеть счетчик, в коридоре включают свет, т.е. нагружают счетчик;

. забывают отключить радиоприемник и телевизор;

. оставляют включенным в сеть холодильник. А ведь электродвигатель хо­ лодильника может автоматически включиться в любой момент и нагру­ зить счетчик. Звонок при проверке отключать не нужно, так как создава­ емая им нагрузка очень мала.

Жужжание счетчика, если оно не сопровождается самоходом, не является признаком неисправности.

Сильные искажения показаний счетчика также можно обнаружить в квар­ тире. Первым их признаком служит повышенный счет за электроэнергию. В мае, например, было израсходовано 120 кВт-ч. В июне дни длиннее, кроме того, 12 июня выехали на дачу. И нетрудно прикинуть, что ожидаемый расход за июнь не должен превышать 60 кВт-ч. А счетчик, тем не менее, показал 95 кВт-ч, т.е. явно много.

Проверили самоход — самохода нет. Попробуем тогда поступить следую­ щим образом. Включим лампы такой мощности, чтобы счетчик был нагру­ жен примерно наполовину. Вычислим, сколько оборотов должен совершать диск, и, наконец, сравним фактическое число оборотов с вычисленным.

Пусть на счетчике написано: «5 А, 127 В, 1 кВтч — 5000 оборотов». Значит, полная нагрузка

5 А • 127 В = 635 Вт. Для испытаний нужна примерно половина нагрузки, т.е. 300. 350 Вт.

Ее легко получить, включив люстру из пяти ламп по 60 Вт и настольную лампу на 40 Вт.

Итак, нагрузка 5 • 60 + 1 • 40 = 340 Вт. Количество энергии, расходуемое за минуту, 340 Вт — 60 с = 20 400 Втс, А если 1 кВт-ч = 3 600 000 Втс соответствует 5000 оборотов, значит, при 20 400 Втс должно совершиться 5000 • 20 400 : 3 600 000 = 28 оборотов.

Допустим, что диск за 1 с совершил 40 оборотов, т.е. больше, чем следует, в 40 : 28 = 1,43 раза. Значит, счетчик явно завышает показания.

В завершении скажу о требованиях к устройствам, содержащим счетчики. Они должны устанавливаться в сухих помещениях, не содержащих агрессив­ ных примесей в воздухе, с температурой в зимнее время не ниже 0°С.

Счетчики не разрешается устанавливать в помещения, где температура часто может быть выше +40″С. В зимнее время разрешается подогрев счет­ чиков электрическими нагревателями, но так, чтобы температура у счетчи­ ков была не выше +20°С.

Осмотр и ремонт счетчиков допускается производить лицам и организациям, уполномоченным на это. Некоторые отказы счетчиков приведены в табл. 17.2.

Примеры отказов счетчиков Таблица 17.2

Не вращается счетный механизм

Диск зажимается выдавленным стеклом счетчика

Приклеить стекло, сняв крышку корпуса

Нарушение контактов в зажимах присоединения счетчика

Механизм вращается при отсутствии нагрузки — самоход счетчика

Неисправности внутри счетчика

Счетчик сдать в ремонт

Диск вращается с перерывами, треск внутри счетчика

Окисление слабых зажимов присоединения проводов к счетчику

Зачистить зажимы на счетчике или перезаделать зажимы, откусив плоскогубцами окисленные концы проводов

Можно ли остановить или замедлить вращение диска электросчётчика без вмешательства во внешние электроцепи?

Интересуясь экономией ресурсов, часто натыкаюсь на статьи о том, как можно обмануть электросчётчик. Большинство предложенных технических решений требуют вмешательства в электрическую схему за пределами жилого помещения, что однозначно приводит к юридической ответственности.
Другие технические решения основаны на предположении, что электросчётчик можно обмануть путём изменения формы тока или подачей в токовую обмотку постоянного тока, что можно осуществить извне.

В моём распоряжении оказался электросчетчик, то я решил поставить два очень простых эксперимента, чтобы развеять оба этих мифа хотя бы для счётчиков одной из самых распространённых конструкций.

Эксперименты эти может легко повторить каждый, прежде чем приступать к сборке сложных схем на микропроцессорах, дорогостоящих ключевых элементах или могучих трансформаторах.

Миф первый. Постоянный ток проходящий через токовую катушку счётчика может существенно снизить затраты на потреблённую электроэнергию.

Если вскрыть электросчётчик и взглянуть на провод, из которого изготовлена токовая катушка, то сразу станет ясно, что создать сколь-нибудь существенное постоянное магнитное поле вряд ли получится.

Но, как говорится, назвался груздем…

В эксперименте использовалась нагрузка мощностью около 100 Ватт и источник постоянного тока в 1 Ампер.

В результате этого эксперимента, мне удалось изменить показания электросчётчика в меньшую сторону примерно на 1%.

Измерения производились путём снятия показаний с самого счётчика.

Нетрудно догадаться, что, для сколь-нибудь заметной экономии средств, в электросети придётся генерировать постоянный ток, намного превышающий тот ток, который потребляет полезная нагрузка.

Миф второй. Изменение формы тока протекающего через электросчётчик может существенно снизить затраты на электроэнергию.

Для эксперимента использовалась типовая схема.

В качестве трансформатора использовался разделительный трансформатор от строчной развёртки телевизора.

На вход преобразователя подавалось напряжение прямоугольной формы — меандр (те есть, со скважностью равной — 2), частототой 4 КГц

Вид деталей на макетной плате

Осциллограмма напряжения на нагрузке – частота сети

Осциллограмма напряжения на нагрузке — частота генератора

Измерения производились путём снятия показаний с самого счётчика.

Были получены два результата.
1. При обычном включении – 103 Ватта.
2. При использовании преобразователя – 54 Ватта.

С учётом того, что при включении преобразователя в нагрузку поступало чуть менее половины энергии, можно сделать вывод, что вместо экономии средств, были получины даже некоторые потери.

Как с помощью электросчетчика измерить мощность подключённой нагрузки.

На передней панели электромеханического счётчика всегда указан параметр, обозначающий, сколько полных оборотов должен сделать диск электросчётчика в течение часа, при подключенной нагрузке в 1 КВатт.
1.Метки для точного замера.
2.Оборотов диска в час при нагрузке в 1 КВатт.

Чтобы измерить величину подключённой к электросчётчику нагрузки, достаточно измерить при помощи секундомера время, за которое происходит один или несколько оборотов диска. Чем больше оборотов диска принимается в расчёт, тем выше точность измерения.

Пример расчёта мощности нагрузки для счётчика “KRIZIK”.

Для начала можно рассчитать, сколько потребуется времени для одного оборота счётчика при подключённой нагрузке в 1 Ватт.

1 час = 3600 секунд.

3600 (сек) : 375 (оборотов) x 1000 (Ватт) = 9600 секунд.

9600 секунд потребуется для одного полного оборота диска при подключённой нагрузке в 1 Ватт.

Предположим, что на один полный оборот диска потребовалось 1 минута и 33 секунды.

1 мин. 33 сек. = 93 сек.

9600 (сек.) : 93 (сек.) = 103,2 Ватта.

Таким же образом можно проверить точность работы электросчётчика. Только для чистоты эксперимента, нужно, либо точно знать мощность используемой нагрузки и реальное напряжение сети, либо потребляемый ток и реальное напряжение сети.

Диск для счетчика оборотов

Виды и типы счётчиков электрической энергии

Счётчик электрической энергии (электрический счётчик) — прибор для измерения расхода электроэнергии переменного или постоянного тока (обычно в кВт·ч или А·ч).

Принцип работы

Для учёта активной и реактивной электроэнергии переменного тока служат индукционные одно- и трёхфазные приборы, для учёта расхода электроэнергии постоянного тока (электрический транспорт, электрифицированная железная дорога) — электродинамические счётчики. Число оборотов подвижной части прибора, пропорциональное количеству электроэнергии, регистрируется счётным механизмом.

В электрическом счётчике индукционной системы подвижная часть (алюминиевый диск) вращается во время потребления электроэнергии, расход которой определяется по показаниям счётного механизма. Диск вращается за счёт вихревых токов, наводимых в нём магнитным полем катушки счётчика, — магнитное поле вихревых токов взаимодействует с магнитным полем катушки счётчика.

В электрическом счетчике электронного типа переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии.

Виды и типы

Счетчики электроэнергии можно классифицировать по типу измеряемых величин, типу подключения и по типу конструкции.

По типу подключения все счетчики разделяют на приборы прямого включения в силовую цепь и приборы трансформаторного включения, подключаемые к силовой цепи через специальные измерительные трансформаторы.

По измеряемым величинам электросчетчики разделяют на однофазные (измерение переменного тока 220 В, 50 Гц) и трехфазные(380 В, 50 Гц). Все современные электронные трехфазные счетчики поддерживают однофазный учёт.

Также существуют трехфазные счетчики для измерения тока напряжением в 100 В, которые применяются только с трансформаторами тока в высоковольтных (напряжением выше 660 В) цепях.

По конструкции: индукционным (электромеханическим электросчетчиком) называется электросчетчик, в котором магнитное поле неподвижных токопроводящих катушек влияет на подвижный элемент из проводящего материала. Подвижный элемент представляет собой диск, по которому протекают токи, индуцированные магнитным полем катушек. Количество оборотов диска в этом случае прямо пропорционально потребленной электроэнергии.

Индукционные (механические) счётчики электроэнергии постоянно вытесняются с рынка электронными счетчиками из-за отдельных недостатков: отсутствие дистанционного автоматического снятия показаний, однотарифность, погрешности учёта, плохая защита от краж электроэнергии, а также низкой функциональности, неудобства в установке и эксплуатации по сравнению с современными электронными приборами. Индукционные счетчики хорошо подходят для квартир с низким энергопотреблением.

Электронным (статическим электросчетчиком) называется электросчетчик, в котором переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии. То есть измерения активной энергии такими электросчетчиками основаны на преобразовании аналоговых входных сигналов тока и напряжения в счетный импульс. Измерительный элемент электронного электросчетчика служит для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии. Счетный механизм представляет собой электромеханическое (имеет преимущество в областях с холодным климатом, при условии установки прибора на улице) или электронное устройство, содержащее как запоминающее устройство, так и дисплей. Электронные счетчики хорошо подходят для квартир с высоким энергопотреблением и для предприятий.

Основными достоинствами электронных электросчетчиков является возможность учёта электроэнергии по дифференцированным тарифам (одно-, двух- и более тарифный), то есть возможность запоминать и показывать количество использованной электроэнергии в зависимости от запрограммированных периодов времени, многотарифный учёт достигается за счет набора счетных механизмов, каждый из которых работает в установленные интервалы времени, соответствующие различным тарифам. Электронные электросчетчики имеют больший межповерочный период (4-16 лет).

Гибридные счётчики электроэнергии — редко используемый промежуточный вариант с цифровым интерфейсом, измерительной частью индукционного или электронного типа, механическим вычислительным устройством.

Что можно определить по счетчику, кроме расхода электроэнергии

Электрический счетчик – обязательный элемент каждой электросети, основной функцией которого является учет израсходованной электроэнергии. Однако, оказывается, что помимо учета, электросчетчик может использоваться и для ряда других, достаточно интересных и востребованных задач.

Альтернативные задачи, которые может решать электросчетчик

Сразу же отметим, что для реализации дополнительных функций нет необходимости делать какие-либо доработки или же усовершенствования на электросчетчике, то есть для решения других задач достаточно будет его стандартной комплектации.

В первую очередь, как многим наверняка известно, с помощью счетчика вполне реально можно определить есть ли в помещении (доме, квартире) работающее на данный момент электрооборудование (бытовая техника, освещение и пр.). Если диск электросчетчика вращается, пусть и достаточно медленно, то это значит, что такие устройства присутствуют.

Также на основании показаний электросчетчика вполне реально можно определить мощность работающего электрооборудования. Для реализации этой задачи вам понадобится секундомер. К примеру, можно определить: сколько времени понадобится для того, чтобы диск однофазного электросчетчика совершил 40 полных оборотов. Такой тест легко провести, зная, что на диске большинства моделей электросчетчиков присутствует метка, выделяющаяся на фоне диска, и которая заметна в смотровом окошке. Ее и можно использовать при подсчете количества полных вращений диск. Допустим, что время, затраченное на сорок полных вращений диска, составило 75 секунд. Используя информацию на электросчетчике (например, 1 киловатт в час равен 5 тысячам оборотов диска), можно узнать количество израсходованной электроэнергии за 40 оборотов, что будет равно 28800 Ватт в секунду. Зная, что время ушло на это 75 секунд, нетрудно посчитать, что мощность работающих устройств составила 384 Ватта.

С помощью электросчетчика можно узнать силу тока, который проходит через него. Для этого необходимо полученную мощность (384 Вт) разделить на напряжение электросети (220В), что составит 1,74 Ампера.

По показаниям электросчетчика можно определить перегруженность электросети. Для проведения расчетов необходимо будет узнать сечения проводников, отходящих от электросчетчика, с помощью которого просчитывается длительно допустимый ток, который может через них проходить. Допустим, это значение равно 20 Амперам. Умножая данный ток на напряжение электросети, получаем максимально допустимую мощность, которая в этом случае составит 4,4кВт. Взяв для расчетов временной отрезок, скажем в полминуты, рассчитываем, что электросчетчик должен по этим данным отсчитать 132000Вт/с. С использованием информации на электросчетчике, что 1 киловатт в час равен 5 тысячам оборотов диска, рассчитаем максимальное количество оборотов диска, при которых электросеть не будет перегружаться.

132000*5000/3600000= 183 оборота.

Помимо определения перегруженности сети возможно определить и перегруженность самого электросчетчика. Исходя из указанной информации на счетчике, которая определяет условие его нормального функционирования (скажем, это электросети со следующими характеристиками: сила тока 5-15А, напряжение 220В, 1 киловатт в час равен 1250 оборотам диска). Из расчета максимально допустимого тока, определяем допустимую мощность: 220*15=3,3кВт. Опять возьмем расчетное время в 30 секунд, и определим объем израсходованной электроэнергии:

Рассчитаем количество оборотов диска: 99000*1250/3600000=34,3 оборота.

Исходя из полученного результата можно сделать вывод: если за полминуты диск электросчетчика совершает менее 34 полных оборотов, то само устройство не перегружено.

Электрический счетчик – обязательный элемент каждой электросети, основной функцией которого является учет израсходованной электроэнергии. Однако, оказывается, что помимо учета, электросчетчик может использоваться и для ряда других, достаточно интересных и востребованных задач.

Альтернативные задачи, которые может решать электросчетчик

Сразу же отметим, что для реализации дополнительных функций нет необходимости делать какие-либо доработки или же усовершенствования на электросчетчике, то есть для решения других задач достаточно будет его стандартной комплектации.

В первую очередь, как многим наверняка известно, с помощью счетчика вполне реально можно определить есть ли в помещении (доме, квартире) работающее на данный момент электрооборудование (бытовая техника, освещение и пр.). Если диск электросчетчика вращается, пусть и достаточно медленно, то это значит, что такие устройства присутствуют.

Также на основании показаний электросчетчика вполне реально можно определить мощность работающего электрооборудования. Для реализации этой задачи вам понадобится секундомер. К примеру, можно определить: сколько времени понадобится для того, чтобы диск однофазного электросчетчика совершил 40 полных оборотов. Такой тест легко провести, зная, что на диске большинства моделей электросчетчиков присутствует метка, выделяющаяся на фоне диска, и которая заметна в смотровом окошке. Ее и можно использовать при подсчете количества полных вращений диск. Допустим, что время, затраченное на сорок полных вращений диска, составило 75 секунд. Используя информацию на электросчетчике (например, 1 киловатт в час равен 5 тысячам оборотов диска), можно узнать количество израсходованной электроэнергии за 40 оборотов, что будет равно 28800 Ватт в секунду. Зная, что время ушло на это 75 секунд, нетрудно посчитать, что мощность работающих устройств составила 384 Ватта.

С помощью электросчетчика можно узнать силу тока, который проходит через него. Для этого необходимо полученную мощность (384 Вт) разделить на напряжение электросети (220В), что составит 1,74 Ампера.

По показаниям электросчетчика можно определить перегруженность электросети. Для проведения расчетов необходимо будет узнать сечения проводников, отходящих от электросчетчика, с помощью которого просчитывается длительно допустимый ток, который может через них проходить. Допустим, это значение равно 20 Амперам. Умножая данный ток на напряжение электросети, получаем максимально допустимую мощность, которая в этом случае составит 4,4кВт. Взяв для расчетов временной отрезок, скажем в полминуты, рассчитываем, что электросчетчик должен по этим данным отсчитать 132000Вт/с. С использованием информации на электросчетчике, что 1 киловатт в час равен 5 тысячам оборотов диска, рассчитаем максимальное количество оборотов диска, при которых электросеть не будет перегружаться.

132000*5000/3600000= 183 оборота.

Помимо определения перегруженности сети возможно определить и перегруженность самого электросчетчика. Исходя из указанной информации на счетчике, которая определяет условие его нормального функционирования (скажем, это электросети со следующими характеристиками: сила тока 5-15А, напряжение 220В, 1 киловатт в час равен 1250 оборотам диска). Из расчета максимально допустимого тока, определяем допустимую мощность: 220*15=3,3кВт. Опять возьмем расчетное время в 30 секунд, и определим объем израсходованной электроэнергии:

Рассчитаем количество оборотов диска: 99000*1250/3600000=34,3 оборота.

Исходя из полученного результата можно сделать вывод: если за полминуты диск электросчетчика совершает менее 34 полных оборотов, то само устройство не перегружено.