Cum este aranjat și funcționat contorul electronic de electricitate

Scopul principal al acestui dispozitiv este măsurarea constantă a consumului de energie a secțiunii monitorizate a circuitului electric și afișarea mărimii sale într-o formă prietenoasă cu omul. Baza elementului folosește componente electronice în stare solidă care operează pe proiecte semiconductoare sau microprocesoare.

Astfel de dispozitive sunt produse pentru lucrul cu circuitele de curent:

1. valoare constantă;

2. forma armonică sinusoidală.

Contoarele de electricitate cu curent continuu funcționează numai la întreprinderile industriale care operează echipamente puternice cu un consum mare de energie constantă (transport feroviar electrificat, vehicule electrice ...). În scopuri interne, acestea nu sunt utilizate, sunt emise în cantități limitate. Prin urmare, nu le vom lua în considerare în materialul suplimentar al acestui articol, deși principiul funcționării lor diferă de modelele care operează pe curent alternativ, în principal prin proiectarea senzorilor de curent și de tensiune.

Contoarele electronice de curent alternativ sunt fabricate pentru a ține cont de energia dispozitivelor electrice:

1.cu un sistem de tensiune monofazat;

2. în circuite trifazate.

Proiectare contor electronic

Întreaga bază elementară este amplasată în interiorul carcasei, echipată cu:

• Bornă pentru conectarea firelor electrice;

• Panou LCD;

• controale de operare și transmitere de informații de pe dispozitiv;

• transformatoare de masurare;

• placă de circuit imprimat cu elemente în stare solidă;

• capac de protecție.

apariție și principalele setări ale utilizatorului unuia dintre numeroasele modele de dispozitive similare produse la întreprinderile din Republica Belarus sunt prezentate în imagine.

Performanța unui astfel de contor electric confirmată de:

• ștampila verificatorului care confirmă verificarea metrologică a dispozitivului de pe banca de testare și evaluarea caracteristicilor acestuia în cadrul clasei de precizie declarată de producător;

• sigiliu nedisturbat al companiei de supraveghere a energiei responsabil de conectarea corectă a contorului la circuitul electric.

Vedere interioară plăci ale unui dispozitiv similar sunt prezentate în imagine.

Nu există mecanisme de mișcare și inducție. Iar prezența a trei transformatoare încorporate utilizate ca senzori cu același număr de canale clar vizibile pe placa de circuit indică o funcționare trifazată a acestui dispozitiv.

Procesele electrotehnice luate în considerare de un contor electronic

Lucrările algoritmilor interni ai structurilor trifazate sau monofazate se realizează conform acelorași legi, cu excepția faptului că într-un dispozitiv cu 3 faze, mai complex, apare o însumare geometrică a valorilor fiecăruia dintre cele trei canale componente.

Prin urmare, principiile de funcționare ale contorului electronic vor fi luate în considerare în principal pe exemplul unui model monofazat. Pentru a face acest lucru, amintiți-vă de legile de bază ale ingineriei electrice legate de energie.

Valoarea sa totală este determinată de componente:

• activ;

• reactiv (suma încărcărilor inductive și capacitive).

Curentul care circulă prin circuitul comun al unei rețele monofazate este același în toate zonele, iar căderea de tensiune la fiecare dintre elementele sale depinde de tipul de rezistență și de mărimea acesteia. În ceea ce privește rezistența activă, aceasta coincide cu vectorul curentului de trecere în direcție, iar pe reactanță se abate de la o parte. Mai mult decât atât, în inductanță, este înaintea curentului în unghi și rămâne în urmă în capacitate.

Contoarele electronice pot ține cont și afișează puterea totală și valoarea activă și reactivă. În acest scop, sunt măsurate vectorii de curent cu tensiunea furnizată la intrarea sa.Valoarea devierii unghiului dintre aceste valori de intrare determină și calculează natura încărcăturii, furnizează informații despre toate componentele sale.

În diferite modele de contoare electronice, setul de funcții nu este același și poate diferi în mod semnificativ în scopul lor. Prin aceasta, ei se evidențiază radical de analogii lor de inducție, care funcționează pe baza interacțiunii câmpurilor electromagnetice și a forțelor de inducție care provoacă rotirea unui disc subțire de aluminiu. Din punct de vedere structural, acestea pot măsura doar activ sau puterea reactivă într-un circuit monofazat sau trifazat, iar valoarea completă - trebuie să calculați manual manual.

Principiul măsurării puterii cu ajutorul unui contor electronic

Schema de funcționare a unui dispozitiv de contorizare simplă cu convertoare de ieșire prezentat în figură.

Utilizează senzori simpli pentru a măsura puterea:

• curent bazat pe un șoc convențional prin care trece faza circuitului;

• tensiune care funcționează în conformitate cu schema unui divizor binecunoscut.

Semnalul înregistrat de astfel de senzori este mic și este crescut cu ajutorul amplificatoarelor electronice de curent și tensiune, după care are loc prelucrarea analog-digitală pentru a converti și mai mult semnalele și a le multiplica pentru a obține o valoare proporțională cu valoarea consumului de energie.

În continuare, semnalul digitalizat este filtrat și emis către dispozitive:

• afișare;

• integrare;

• transmiterea măsurătorilor;

• conversie ulterioară.

Senzorii de intrare ai cantităților electrice utilizate în acest circuit nu oferă măsurători cu o clasă de precizie ridicată a vectorilor de curent și tensiune și, în consecință, calculul puterii. Această funcție este mai bine implementată prin măsurarea transformatoarelor.

Diagrama de funcționare a contorului electronic monofazat

În ea, CT-ul de măsurare este inclus în golul cablului de fază al consumatorului, iar VT-ul este conectat la fază și la zero.

Semnalele de la ambele transformatoare nu au nevoie de amplificare și sunt transmise prin canalele lor către unitatea ADC, care le transformă într-un cod digital de putere și frecvență. Conversii suplimentare sunt efectuate de un microcontroler care controlează:

• afișare;

• releu electronic;

• RAM - memorie de acces aleatoriu.

Prin RAM, semnalul de ieșire poate fi transmis mai departe către canalul de informații, de exemplu, folosind un port optic.

Funcționalitatea contoarelor electronice

Eroarea de măsurare a puterii scăzute estimată de clasa de precizie de 0,5 S sau 02 S permite utilizarea acestor dispozitive în scopul contorizării comerciale a energiei electrice folosite.

Proiectele concepute pentru măsurători în circuite trifazate pot funcționa în circuite electrice cu trei sau patru fire.

Contorul electronic poate fi conectat direct la echipamentele existente sau poate avea un design care permite utilizarea de transformatoare intermediare de înaltă tensiune, de exemplu. În ultimul caz, de regulă, se realizează o conversie automată a cantităților secundare măsurate în valori primare de curent, tensiune și putere, inclusiv componentele active și reactive.

Contorul captează direcția de putere completă cu toate componentele sale în direcția înainte și invers, stochează aceste informații în raport cu timpul. În acest caz, utilizatorul poate ia lecturi de energie prin creșterea sa pentru o anumită perioadă de timp, de exemplu, curentul sau selectat din ziua calendaristică, luna sau anul sau - acumularea pentru un anumit timp.

Fixarea valorilor puterii active și reactive pentru o anumită perioadă, de exemplu, 3 sau 30 de minute, precum și apelarea rapidă a valorilor sale maxime pentru o lună facilitează foarte mult analiza funcționării echipamentelor electrice.

În orice moment, puteți vedea indicatori instantanei ai consumului activ și reactiv, tensiunea de curent, frecvențe în fiecare fază.

Prezența funcției de contorizare a energiei multitabulare utilizând mai multe canale de transmitere a informațiilor extinde condițiile de utilizare comercială. În același timp, tarifele sunt create pentru o anumită oră, de exemplu, la fiecare jumătate de oră dintr-un weekend sau o zi lucrătoare în funcție de sezonul sau luna anului.

Pentru confortul utilizatorului, pe afișaj este afișat meniul de operare, între elementele din care puteți naviga folosind comenzile adiacente.

Un contor electronic de energie permite nu numai citirea informațiilor direct de pe afișaj, ci și vizualizarea prin intermediul unui computer de la distanță, precum și introducerea de date suplimentare sau programarea acestora prin portul optic.

Protecția datelor

Instalarea sigiliilor Blatul este realizat în două etape:

1. la primul nivel, accesul la interiorul dispozitivului este interzis de către serviciul de control tehnic al instalației după ce contorul a fost fabricat și verificat starea;

2. La al doilea nivel de etanșare, accesul la terminale și cablurile conectate este blocat de un reprezentant al organizației furnizoare de energie sau de supravegherea energiei.

Toate evenimentele de scoatere și instalare a capacului sunt echipate cu o alarmă, a cărei funcționare este înregistrată în memoria jurnalului de evenimente cu referire la ora și data.

Sistem de parolă prevede restricționarea utilizatorilor la accesul la informații și poate conține până la cinci restricții.

Nivelul zero elimină complet restricțiile și vă permite să vizualizați toate datele local sau de la distanță, să sincronizați timpul, să reglați citirile.

Primul nivel parola de acces suplimentară este furnizată angajaților instalației sau organizației operaționale Sisteme ASKUE pentru configurarea echipamentelor și parametrii de înregistrare care nu afectează caracteristicile comerciale.

Al doilea nivel Parola principală de acces este atribuită de supraveghetorul de energie responsabil la contorul care a fost configurat și este complet pregătit pentru lucru.

Al treilea nivel accesul primar este oferit lucrătorilor de supraveghere a energiei care scoate și instalează capacul din contor pentru a accesa clemele sale terminale sau pentru a efectua operațiuni la distanță prin portul optic.

Al patrulea nivel oferă posibilitatea de a instala cheile hardware pe placă, de a elimina toate garniturile instalate și capacitatea de a lucra prin portul optic pentru a îmbunătăți configurația, a înlocui coeficienții de calibrare.

Lista de mai sus a posibilităților pe care le are un contor electronic de electricitate este o imagine de ansamblu. Poate fi setat individual și diferă chiar și pentru fiecare model al aceluiași producător.