Sähkönmittauslaitteet - tyypit ja tyypit, pääominaisuudet

Sähköenergia siirretään laajoilla etäisyyksillä eri tilojen välillä, ja se kulkeutuu ja kulutetaan odottamattomissa paikoissa ja tilavuuksissa. Kaikki nämä prosessit vaativat automaattisen laskennan läpäisykyvyistä ja niiden suorittamista töistä. Energiajärjestelmän tila muuttuu jatkuvasti. Tärkeimmät tekniset parametrit on analysoitava ja hallittava osaavasti.

Virran tehon mittaus osoitetaan watimittarille, jonka mittayksikkö on 1 wattia, ja tietyn ajanjakson aikana suoritetut työt osoitetaan metreille, joissa otetaan huomioon wattien määrä tunnissa.

Laitteet toimivat huomioidun energian määrän mukaan kilo-, mega-, gigo- tai tera-yksiköissä. Tämän avulla voit:

• yhdellä päämittarilla, joka sijaitsee sähköasemalla, joka tarjoaa virtaa suurelle nykyaikaiselle kaupungille, arvioida kilobaattituntien teratavua kulutettuina hallinnollisen teollisuus- ja asuinkeskuksen kaikkien huoneistojen ja valmistusyritysten kulutukseen;

• suuri määrä laitteita, jotka on asennettu jokaiseen huoneistoon tai tuotantoon, ota huomioon niiden yksilöllinen kulutus.

Wattimittarit ja laskurit toimivat johtuen heille jatkuvasti toimitettavista virta- ja jännitevektoreiden tilasta tiedoista, jotka vastaavat anturit tarjoavat - vaihtovirtapiireissä tai tasavirtamuuntajissa olevat mittausmuuntajat.

Minkä tahansa laskurin toimintaperiaate voidaan esittää yksinkertaistetussa lohkokaaviossa, joka koostuu:

• tulo- ja lähtöpiirit;

• sisäinen piiri.

Sähköenergiamittarit on jaettu kahteen suureen verkkoon toimivaan ryhmään:

1. Teollisuuden taajuuden vaihtojännite;

2. Tasavirta.

Näiden laitteiden ensimmäinen luokka on eniten. Sen avulla aloitamme lyhyen yleiskatsauksen eri malleista.

Vaihtovirtamittarit

Tämä laskuriluokka on jaettu kolmeen tyyppiin:

1. perehdytys, joka on toiminut 1800-luvun lopusta lähtien;

2. elektroniset laitteet, jotka ilmestyivät ei niin kauan sitten;

3. hybridi-tuotteet, joiden suunnittelussa yhdistyvät digitaalitekniikka induktio- tai sähköiseen mittausosaan ja mekaaniseen mittauslaitteeseen.

Induktiomittauslaitteet

Tällaisen laskurin toimintaperiaate perustuu magneettikenttien vuorovaikutukseen. jotka on luotu kuormapiiriin upotetun virtakelan sähkömagneeteilla ja syöttöjännitepiirin rinnalla kytketyn jännitekelan kanssa.

Ne luovat magneettisen kokonaisvuon, joka on verrannollinen mittarin läpi kulkevan tehon arvoon. Sen toiminta-alueella on ohut alumiinilevy, joka on asennettu kiertolaakeriin. Se reagoi luodun voimakentän suuruuteen ja suuntaan ja pyörii oman akselinsa ympäri.

Tämän levyn nopeus ja liikesuunta vastaavat käytetyn tehon arvoa. Siihen on liitetty kinemaattinen kaavio, joka koostuu hammaspyörien ja pyörien järjestelmästä, jossa on digitaaliset indikaattorit, jotka osoittavat suoritettujen kierrosten lukumäärän ja toimivat yksinkertaisena laskentamekanismina.

Yksivaiheinen induktiomittari, laitteen ominaisuudet

Yksivaiheiseen vaihtovirtalähdeverkkoon suunnitellun yleisimmän induktiomittarin suunnittelu on esitetty kuvassa kokoonpanemattomassa muodossa, joka koostuu kahdesta yhdistetystä valokuvasta.

Kaikki tärkeimmät teknologiset yksiköt on osoitettu osoittimilla, ja sisäisten liitosten, tulo- ja lähtöpiirien sähköinen kaavio on esitetty seuraavassa kuvassa.

Kannen alle asennettu jänniteruuvi on aina kiristettävä mittarin käytön aikana. Sitä käyttävät vain sähkölaboratorioiden työntekijät suorittaessaan erityisiä teknisiä toimenpiteitä - laitteen tarkastamista.

Tietoja laitteesta, sähköisten mittarien toimintaperiaate ja toimintaominaisuudet kuvailtiin aiemmin tässä:

Kuinka kytkeä sähkömittari oikein

Kuinka ottaa lukemat sähkömittarista

Tämän tyyppiset sähköiset induktiomittarit muokkavat menestyksekkäästi resursseja asuinrakennuksissa ja ihmisten asunnoissa. Ne on kytketty kytkentätauluihin vakiokaavion mukaisesti yksinapaisten katkaisijoiden ja pakettikytkimen kautta.

Kolmivaiheisen induktiomittarin suunnitteluominaisuudet

Tämän mittauslaitteen laite on täysin yhdenmukainen yksivaiheisten mallien kanssa, paitsi että virtapiirin kaikkien virtapiirien kolmen vaiheen virtakelojen ja jännitteiden muodostamat magneettikentät osallistuvat kokonaisen magneettisen vuon muodostumiseen, joka vaikuttaa alumiinilevyn kiertoon.

Tästä johtuen kotelon sisällä olevien osien lukumäärä kasvaa, ja ne ovat tiheämpiä. Alumiinilevy on myös kaksinkertainen. Virta- ja jännitekelojen kytkentäkaavio suoritetaan edellisen kytkentävaihtoehdon mukaisesti, mutta ottaen huomioon kunkin yksittäisen magneettivuojen summaus.

Sama vaikutus voidaan saavuttaa, jos yhden kolmivaiheisen mittarin sijasta järjestelmään sisältyy yksivaiheisia laitteita. Tässä tapauksessa sinun on kuitenkin käsiteltävä heidän tulosten lisäämistä manuaalisesti. Kolmivaiheisessa induktiomittarissa tämä toiminta suoritetaan automaattisesti yhden laskentamekanismin avulla.

Kolmivaiheiset induktiomittarit voidaan suorittaa kahta tyyppiä kytkemistä varten:

1. heti virtapiireihin, joiden teho on otettava huomioon;

2. välijännitteen ja virran mittausmuuntajien kautta.

Ensimmäisen tyyppisiä laitteita käytetään 0,4 kV: n virtapiireissä kuormilla, jotka eivät pienellä vaurioilla voi vahingoittaa mittaria. He työskentelevät autotalleissa, pienissä työpajoissa, yksityiskoteissa ja niitä kutsutaan suoran yhteyden mittariksi.

Tällaisen laitteen sähköpiirien kytkentäkaavio kytkentätaulussa on esitetty seuraavassa kuvassa.

Kaikki muut induktiomittauslaitteet toimivat suoraan mittaamalla virta- tai jännitemuuntajat erikseen, riippuen virransyöttöjärjestelmän erityisolosuhteista, tai niiden yhteiskäytössä.

Saman tyyppisen vanhan induktiomittarin (SAZU-IT) paneelin ulkonäkö näkyy valokuvassa.

Se toimii toissijaisissa piireissä mittaamalla virtamuuntajia nimellisarvoltaan 5 ampeeria ja jännitemuuntajia - 100 volttia vaiheiden välillä.

Kirjain "A" laitetyypin "SAZU" nimessä tarkoittaa, että laite on suunniteltu ottamaan huomioon aktiivisen komponentin kokonaisteho. Muun tyyppisiin laitteisiin kuuluvan reaktiivisen komponentin mittaukset, joissa on P-kirjain. Ne on merkitty tyypillä "SRZU-IT".

Edellä oleva esimerkki kolmivaiheisilla induktiomittareilla osoittaa, että niiden suunnittelussa ei voida ottaa huomioon työhön käytettyä kokonaistehoa. Sen arvon määrittämiseksi on tarpeen ottaa lukemia aktiivisen ja reaktiivisen energian mittarista ja suorittaa matemaattiset laskelmat valmistettujen taulukoiden tai kaavojen mukaisesti.

Tämä prosessi vaatii suuren määrän ihmisiä osallistumaan, ei sulje pois usein toistuvia virheitä ja on työlästä. Puolijohdeelementeissä työskentelevät uudet tekniikat ja mittauslaitteet pelastavat hänet sen toteuttamisesta.

Vanhojen induktiotyyppisten mittarien valmistus teollisuudessa on lähes lakannut. He vain muuttavat resurssiaan osana toimivia sähkölaitteita. Niitä ei enää käytetä äskettäin asennetuissa ja käyttöön otetuissa komplekseissa, mutta uusia, moderneja malleja ollaan asentamassa.

Elektroniset mittauslaitteet

Induktiotyyppisten mittarien korvaamiseksi tuotetaan nyt monia elektronisia laitteita, jotka on suunniteltu toimimaan kotimaisessa verkossa tai osana mittaamalla monimutkaisia ​​teollisuuslaitteita, jotka kuluttavat valtavia kapasiteettia.

He analysoivat työssään jatkuvasti täyden tehon aktiivisten ja reaktiivisten komponenttien tilaa virta- ja jännitevektorikaavioiden perusteella. Niitä käyttämällä lasketaan kokonaisteho ja kaikki arvot tallennetaan laitteen muistiin. Sen jälkeen voit tarkastella näitä tietoja oikeaan aikaan.

Kahden tyyppisiä yleisiä sähköisiä kirjanpitojärjestelmiä

Yhdistelmäsyöttömäärien mittaustyypin mukaan elektroniset tyyppimittarit tuottavat:

• sisäänrakennetulla virran ja jännitteen mittausmuuntajilla;

• mittausantureilla.

Laitteet, joissa on integroidut mittausmuuntajat

Kuvassa esitetyn elektronisen yksivaiheisen mittarin kaavio.

Mikrokontrolleri käsittelee virta- ja jännitemuuntajien signaalit muuntimen kautta ja antaa asianmukaiset komennot:

• näyttö informaationäytöllä;

• elektroninen rele, joka kytkee sisäisen piirin;

• RAM-RAM, jolla on tietoyhteys optisen portin kanssa teknisten parametrien siirtämiseksi viestintäkanavien kautta.

Laitteet, joissa on integroidut anturit

Tämä on toinen elektronisen mittarin malli. Hänen piiri toimii anturien perusteella:

• virta, joka koostuu tavallisesta shuntista, jonka läpi koko virtapiirin kuorma virtaa;

• jännite, joka toimii yksinkertaisen jakajan periaatteella.

Näistä antureista tulevat virran- ja jännitesignaalit ovat hyvin pieniä. Siksi niitä vahvistetaan erityislaitteella, joka perustuu suurta tarkkuutta omaavaan elektroniseen piiriin, ja syötetään amplitudi-digitaalimuunnosyksiköihin. Niiden jälkeen signaalit kerrotaan, suodatetaan ja annetaan sopiviin laitteisiin integrointia, näyttöä, muuntamista ja edelleenlähettämistä varten eri käyttäjille.

Tällä periaatteella työskentelevien laskurien tarkkuusluokka on hiukan alhaisempi, mutta ne täyttävät täysin tekniset standardit ja vaatimukset.

Periaate, jonka mukaan virta- ja jänniantunnistimia käytetään mittausmuuntajien sijasta, mahdollistaa vaihto- ja tasavirtapiirien mittauslaitteiden luomisen, mikä laajentaa huomattavasti niiden toimintakykyä.

Tämän perusteella alkoi ilmestyä mittarisuunnitelmia, joita voidaan käyttää molemmat tyyppisissä tasavirta- ja vaihtovirtalähdejärjestelmissä.

Nykyaikaisten mittauslaitteiden tariffi

Koska toimintaalgoritmi on mahdollista ohjelmoida, elektroninen mittari voi ottaa huomioon virrankulutuksen vuorokaudenaikoina. Tämä herättää väestön kiinnostuksen vähentää sähkönkulutusta kovimpana "ruuhka-aikoina" ja siten vähentää energiantoimittajille aiheutuvaa kuormitusta.

Elektronisten mittauslaitteiden joukossa on malleja, joilla on erilaiset tariffijärjestelmän ominaisuudet. Suurimmat kyvyt ovat mittarilla, joka mahdollistaa mittauslaitteen joustavan uudelleenohjelmoinnin sähköverkkojen tariffien muuttamiseksi ottaen huomioon vuodenajan, lomat, erilaiset alennukset viikonloppuisin.

Sähkömittarien käyttäminen tariffijärjestelmän mukaisesti on hyödyllistä kuluttajille - säästyy rahaa sähkön maksamiseen ja hankintaorganisaatioille - huippukuormitus vähenee.

Katso myös tästä aiheesta:

Kuinka sähköinen sähkömittari on järjestetty ja toimi

Teollisuuden korkeajännitepiirien mittauslaitteiden suunnitteluominaisuudet

Esimerkiksi tällaisesta laitteesta ota Valkovenäjän laskuribrändi Gran-Electro SS-301.

Siinä on monia hyödyllisiä toimintoja käyttäjille. Kuten tavalliset kotitalousmittarit, se suljetaan ja kalibroidaan säännöllisesti.

Kotelon sisällä ei ole liikkuvia mekaanisia elementtejä. Kaikki työ perustuu elektronisten korttien ja mikroprosessoritekniikoiden käyttöön. Mittamuuntajat ovat mukana tulovirtasignaalien prosessoinnissa.

Nämä laitteet kiinnittävät erityistä huomiota luotettavuuteen ja tietoturvasuojaan. Sen säilyttämiseksi se otetaan käyttöön:

1. kaksitasoinen järjestelmä sisälevyjen tiivistämiseksi;

2. salasanojen käytön viiden tason järjestelmä.

Täyttöjärjestelmä suoritetaan kahdessa vaiheessa:

1. pääsyä tämän mittarin runkoon rajoitetaan heti tehtaalla sen teknisten testien suorittamisen ja tilan tarkistuksen suorittamisen jälkeen protokollan suorittamisen jälkeen;

2. Energian valvonnan tai energiantoimittajan edustajat estävät pääsyn liitäntäjohtoihin liittimiin.

Lisäksi laitteen toimintaalgoritmissa on tekninen toimenpide, joka korjaa laitteen elektroniseen muistiin kaikki tapahtumat, jotka liittyvät riviliittimen kannen poistamiseen ja asentamiseen, tarkan sidonnan kanssa päivämäärän ja ajan mukaan.

Salasanan käytön valvontajärjestelmä

Järjestelmä antaa mahdollisuuden erottaa laitteen käyttäjien oikeudet, erottaa ne mittarin asetusten saatavuuden mukaan luomalla tasot:

• nolla, tarjoamalla rajoitukset datan katselulle paikallisesti tai etänä, ajan synkronointi, indikointien korjaus. Oikeus myönnetään laitteen valtuutetuille käyttäjille.

• ensimmäinen, jonka avulla voit asettaa laitteita asennuspaikalle ja kirjoittaa käyttömuistiasetuksiin toimintaparametreista, jotka eivät vaikuta kaupallisen käytön ominaisuuksiin;

• toinen, joka mahdollistaa laitteen tietojen pääsyn energiavalvonnan edustajille sen säätämisen ja käyttöönottoon valmistautumisen jälkeen;

• kolmas, joka antaa oikeuden poistaa ja asentaa kansi riviliittimistä päästäkseen päätteisiin tai optiseen porttiin;

• neljäsosa, joka tarjoaa mahdollisuuden käyttää laitetauluja laitteistoavainten asentamiseksi tai vaihtamiseksi, kaikkien tiivisteiden poistamiseksi, työn suorittamiseksi optisen portin kanssa, kokoonpanon päivittämiseksi, korjauskertoimien kalibroimiseksi.

Tavat yhdistää teollisuusmittarit energiayrityksissä

Mittauslaitteiden käyttöä varten luodaan mittaketjujen haarautuneita toissijaisia ​​piirejä käyttämällä tarkkuusvirta- ja jännitemuuntajia.

Pieni fragmentti tällaisesta piiristä Gran-Electro SS-301 -mittarin virtapiireille on esitetty kuvassa. Se on otettu työasiakirjoista.

Samalle mittarille on alla esitetty fragmentti kytkentäjännitepiireistä.

Yhdistetään mittauslaitteet yhtenäiseksi automaattisen mittaus- ja ohjausjärjestelmän järjestelmäksi

Sähköenergian automaattisen hallinnan ja mittauksen järjestelmä alkoi kehittyä nopeasti elektronisten mittarien ominaisuuksien ja tiedon etälähetysmenetelmien kehittämisen ansiosta. Induktiojärjestelmän mittauslaitteiden kytkemiseksi kehitetään erityisiä antureita.

ASKUE-järjestelmän päätavoite on nopea tiedonkeruu yhdestä ohjauskeskuksesta. Samalla se vastaanottaa tietovirtoja kaikilta olemassa olevien sähköasemien käyttäjiltä. Ne sisältävät tietoa kuluneesta ja tarjotusta kapasiteetista sekä mahdollisuutta analysoida menetelmiä sen tuottamiseksi ja jakelua varten, laskea kustannuksia ja laskea taloudellisia indikaattoreita.

ASKUE-järjestelmän organisatoristen kysymysten ratkaisemiseksi tarjotaan:

• tarkkuusmittauslaitteiden asennus sähkönmittauspaikkoihin;

• tiedonsiirto niistä suoritetaan digitaalisilla signaaleilla käyttämällä ”summaimia”, joissa on hajasaantimuisti;

• viestintäjärjestelmän organisointi langallisten ja radiokanavien kautta;

• vastaanotetun tiedon käsittelyjärjestelmän toteuttaminen.

DC-sähkömittarit

Tämän luokan mittarimallit tallentavat energiaa erilaisissa tekniikoissa, mutta useimmiten niitä käytetään kaupunkiliikenteen sähköisen liikkuvan kaluston laitteissa ja rautateillä.

Ne luodaan sähköodynaamisen järjestelmän perusteella.

Tällaisten laskurien pääasiallinen toimintaperiaate on kahden kelan muodostaman magneettisen vuon voimien vuorovaikutus:

1. ensimmäinen on kiinteä pysyvästi;

2. Toisella on kyky pyöriä magneettivuon vaikutuksesta, jonka suuruus riippuu verrannollisesti piirin virtaavan virran arvosta.

Kelan kiertoparametrit välitetään laskentamekanismiin ja ne otetaan huomioon sähköenergian kulutuksessa.

Katso myös: Tapoja säästää sähköä asunnossa ja omakotitalossa