Современное жилище невозможно без различных электрических приборов, которые делают жизнь его обитателей и гостей существенно более комфортным.
Электрический ток используется для решения таких разнообразных задач как:
- освещение;
- приведение в движение различных агрегатов (стиральная машина, электромясорубка, вентилятор, кондиционер и т.д.);
- нагрев воды (чайник, проточный нагреватель) и воздуха масляный нагреватель и тепловая пушка во втором).
Объем используемой электроэнергии контролируется в каждом жилище индивидуально соответствующим прибором учета, часто называемым электрическим счетчиком.
Согласно разделу 1.5.27 ПУЭ, издание 7 применение счетчика обязательно, место их установки определяется возможностью свободного доступа и температурой не ниже 0°С. Эти устройства могут иметь различную конструкцию, но на практике используются только индукционный и электронный варианты приборов.
Индукционный счетчик
Абонентский счетчик индукционного типа был впервые использован для учета расхода электрической энергии еще в 19-м веке.
Прибор данной разновидности использует классическое определение электрической мощности как произведения тока на напряжение. Соответственно, снабжен двумя обмотками: токовой (с низким сопротивлением) и потенциальной (с высоким).
Токовая обмотка включается последовательно с нагрузкой, тогда как потенциальная – параллельно. Обмотки ориентированы перпендикулярно друг другу и установлены на общем разрезном сердечнике, в зазоре которого находится подвижный алюминиевый диск. Диск через червячную передачу связан со счетным механизмом.
При протекании тока в диске под воздействием магнитных потоков обеих обмоток наводятся вихревые токи, магнитный поток которых взаимодействует с магнитными потоками обмоток и заставляет диск вращаться. Скорость вращения пропорциональна потребляемой мощности, счетный механизм отградуирован в кВт × час.
Потребление энергии от сети визуально видно по вращению диска.
Трехфазный прибор отличается от однофазного преимущественно тем, что содержит три пары обмоток.
Механизм монтируется обычно в круглом черном корпусе, реже встречаются устройства с более современным дизайном, рисунок 1.
Главным недостатком электросчетчика традиционной конструкции считается завышение его показаний при существенно падении температуры окружающей среды. Этим обусловлено требование ПУЭ об эксплуатации только в отапливаемых помещениях.
Электронный счетчик
Электронный счетчик выгодно отличается от своего механического аналога тем, что:
- обеспечивает заведомо большую точность из-за прямого преобразования потребляемой мощности в электрический сигнал;
- имеет повышенную долговечность за счет отсутствия в нем механических подвижных элементов;
- обеспечивает возможность дистанционного съема показаний по стандартизованному интерфейсу.
Сигналы, снимаемые с токовой и потенциальной катушек, прямо преобразуются в импульсную форму и обрабатываются в микроконтроллере, результат выводится на ЖК-индикатор. Упрощенная структурная схема изображена на рисунке 2.
Потребление энергии от сети отмечается вспышками индикаторного СД.
Наибольшее распространение среди электронных приборов получили счетчики серии Меркурий, которые могут эксплуатироваться как в однофазной, так и в трехфазной сети. Очень удобны для считывания показаний, прекрасно вписываются в интерьер квартиры. В этом несложно убедиться, взглянув на рисунок 3, где представлен внешний вид 3-фазного прибора Меркурий-231.
Дополнительно электронные счетчики обеспечивают намного более высокий уровень защиты от фальсификации показаний.