Hur ordnas och fungerar den elektroniska elmätaren

Huvudsyftet med denna anordning är att ständigt mäta strömförbrukningen för den övervakade delen av den elektriska kretsen och visa dess storlek i en mänsklig vänlig form. Elementbasen använder elektroniska komponenter i fast tillstånd som arbetar med halvledare eller mikroprocessorkonstruktioner.

Sådana anordningar tillverkas för att arbeta med strömkretsar:

1. konstant värde;

2. sinusformad harmonisk form.

DC-elmätare fungerar endast på industriföretag som driver kraftfull utrustning med hög förbrukning av konstant kraft (elektrifierad järnvägstransport, elfordon ...). För hushållsändamål används de inte, utfärdas i begränsade mängder. Därför kommer vi inte att betrakta dem i det ytterligare materialet i denna artikel, även om principen för deras funktion skiljer sig från modeller som arbetar på växelström, främst genom utformning av ström- och spänningssensorer.

Elektroniska växelströmsmätare tillverkas för att redovisa elektriska apparater:

1. med ett enfasspänningssystem;

2. i trefas kretsar.

Elektronisk mätarkonstruktion

Hela elementfoten är placerad inuti huset, utrustad med:

• anslutningsblock för anslutning av elektriska ledningar;

• LCD-panel;

• manövreringskontroller och överföring av information från enheten;

• mättransformatorer;

• tryckt kretskort med element i fast tillstånd;

• skyddskåpa.

utseende och de viktigaste användarinställningarna för en av de många modellerna av liknande enheter som producerats hos företag i Vitryssland presenteras på bilden.

Prestandan av sådana elmätare bekräftad av:

• kontrollörens stämpel som bekräftar den metrologiska verifieringen av anordningen på testbänken och bedömningen av dess egenskaper inom den noggrannhetsklass som anges av tillverkaren.

• ostörd tätning från energitillsynsföretaget som ansvarar för korrekt anslutning av mätaren till den elektriska kretsen.

Inre utsikt kort på en liknande anordning visas på bilden.

Det finns inga rörliga och induktionsmekanismer. Och närvaron av tre inbyggda strömtransformatorer som används som sensorer med samma antal klart synliga kanaler på kretskortet indikerar en trefasdrift av denna enhet.

Elektrotekniska processer beaktas av en elektronisk mätare

Arbetet med interna algoritmer för trefas- eller enfasstrukturer sker enligt samma lagar, förutom att i en 3-fas, mer komplex anordning, sker en geometrisk summering av värdena för var och en av de tre komponentkanalerna.

Därför kommer principerna för drift av den elektroniska mätaren huvudsakligen att beaktas i exemplet med en enfasmodell. För att göra detta, minns de grundläggande lagarna i elektroteknik relaterad till ström.

Dess fulla värde bestäms av komponenterna:

• aktiv;

• reaktiv (summan av induktiva och kapacitiva belastningar).

Strömmen som flödar genom den gemensamma kretsen i ett enfasnät är densamma i alla områden, och spänningsfallet vid vart och ett av dess element beror på motståndstypen och dess storlek. På det aktiva motståndet sammanfaller det med vektorn av den passerade strömmen i riktningen, och på reaktansen avviker den till sidan. Dessutom är induktansen framför strömmen i vinkel och släpar efter i kapacitansen.

Elektroniska mätare kan ta hänsyn till och visa den totala effekten och dess aktiva och reaktiva värde. För detta ändamål mäts strömvektorer med spänning som matas till dess ingång.Värdet på avvikelsen för vinkeln mellan dessa inkommande värden bestämmer och beräknar lastens natur, ger information om alla dess komponenter.

I olika konstruktioner av elektroniska mätare är uppsättningen av funktioner inte densamma och kan variera betydligt i deras syfte. Genom detta sticker de radikalt ut från sina induktionsanaloger, som fungerar på grundval av samverkan mellan elektromagnetiska fält och induktionskrafter som orsakar rotationen av en tunn aluminiumskiva. Strukturellt sett kan de bara mäta aktiva eller reaktiv kraft i en enfas eller trefas krets, och hela värdet - du måste beräkna separat manuellt.

Principen för att mäta effekt med en elektronisk mätare

Driftsschema för en enkel mätanordning med utgångskonverterare visas i figuren.

Den använder enkla sensorer för att mäta kraft:

• ström baserad på en konventionell shunt genom vilken kretsens fas passerar;

• spänning som fungerar enligt schemat för en välkänd avdelare.

Signalen som registreras av sådana sensorer är liten och den ökas med hjälp av elektroniska förstärkare av ström och spänning, varefter analog-digital behandling sker för att ytterligare konvertera signalerna och multiplicera dem för att erhålla ett värde som är proportionellt mot värdet på effektförbrukningen.

Därefter filtreras den digitaliserade signalen och matas ut till enheter:

• visa;

• integration;

• överföring av mätningar;

• ytterligare konvertering.

Ingångssensorerna för elektriska mängder som används i denna krets tillhandahåller inte mätningar med en hög noggrannhetsklass för ström- och spänningsvektorer, och följaktligen beräkningen av effekt. Denna funktion implementeras bättre genom att mäta transformatorer.

Enfas driftdiagram för elektronisk mätare

I den ingår mätnings-CT i gapet på konsumentfastråden, och VT är ansluten till fas och noll.

Signalerna från båda transformatorerna behöver inte förstärkas och skickas via deras kanaler till ADC-enheten, som omvandlar dem till en digital effekt- och frekvenskod. Ytterligare konverteringar utförs av en mikrokontroller som styr:

• visa;

• elektroniskt relä;

• RAM - slumpminne.

Genom RAM kan utsignalen sändas vidare till informationskanalen, till exempel med en optisk port.

Elektroniska mätares funktionalitet

Det låga effektmätningsfelet uppskattat med noggrannhetsklassen 0,5 S eller 02 S möjliggör användning av dessa anordningar för kommersiell mätning av begagnad elektricitet.

Konstruktioner som är utformade för mätning i trefasiga kretsar kan fungera i tre eller fyrtrådiga elektriska kretsar.

Den elektroniska mätaren kan kopplas direkt till befintlig utrustning eller ha en konstruktion som möjliggör användning av mellanliggande, till exempel högspänningsmättransformatorer. I det senare fallet utförs som regel en automatisk omvandling av de uppmätta sekundära kvantiteterna till primära värden för ström, spänning och effekt, inklusive de aktiva och reaktiva komponenterna.

Räknaren fångar riktningen för full effekt med alla dess komponenter i riktningen framåt och bakåt, lagrar denna information i förhållande till tiden. I detta fall kan användaren ta energiläsningar genom att den ökas under en viss tid, till exempel, nuvarande eller vald från kalenderdagen, månaden eller året, eller - ackumulering under en viss bestämd tid.

Att fixa värdena på aktiv och reaktiv effekt under en viss period, till exempel 3 eller 30 minuter, samt snabba anrop av dess maximala värden under en månad underlättar analysen av kraftutrustningens drift i hög grad.

När som helst kan du se omedelbara indikatorer på aktiv och reaktiv konsumtion, strömspänning, frekvenser i varje fas.

Tillgängligheten för den multitarifffria energimätningsfunktionen med flera informationsöverföringskanaler utvidgar villkoren för kommersiell användning. Samtidigt skapas tullar under en viss tid, till exempel varje halvtimme i en helg eller en arbetsdag efter årstid eller månad.

För att göra det lättare för användaren, visar displayen funktionsmenyn mellan objekten du kan navigera med närliggande kontroller.

En elektronisk energimätare tillåter inte bara att läsa information direkt från skärmen, utan också att se den via en fjärrdator, såväl som att ange ytterligare data eller programmera dem genom den optiska porten.

Dataskydd

Installation av tätningar Räknaren tillverkas i två steg:

1. På den första nivån är åtkomst till enhetens kropp förbjuden av anläggningens tekniska kontrolltjänst efter att mätaren har tillverkats och godkänts tillståndskontroll;

2. vid den andra tätningsnivån blockeras åtkomst till terminalerna och anslutna ledningar av en representant för energiförsörjningsorganisationen eller energitillsyn.

Alla händelser med avlägsnande och installation av höljet är utrustade med ett larmsystem, vars funktion registreras i händelseloggets minne med hänvisning till tid och datum.

Lösenordssystem tillhandahåller för att begränsa användarna till åtkomst till information och kan innehålla upp till fem begränsningar.

Nivå noll tar bort begränsningar helt och låter dig se alla data lokalt eller på distans, synkronisera tiden, justera avläsningarna.

Första nivån extra åtkomstlösenord tillhandahålls anställda i installations- eller driftsorganisationen ASKUE-system för inställning av utrustning och inspelningsparametrar som inte påverkar kommersiella egenskaper.

Andra nivån Det huvudsakliga åtkomstlösenordet tilldelas av den ansvariga energitillsynsmannen på mätaren som har ställts in och är fullt förberedd för arbete.

Tredje nivån primär åtkomst ges till energitillsynsarbetare som tar bort och installerar locket från mätaren för att komma åt dess terminalklämmor eller genomföra fjärroperationer genom den optiska porten.

Fjärde nivån ger möjlighet att installera hårdvaruknappar på kortet, ta bort alla installerade tätningar och förmågan att arbeta genom den optiska porten för att förbättra konfigurationen, ersätta kalibreringskoefficienter.

Listan över möjligheter som en elektronisk energimätare har är en allmän översikt. Det kan ställas in individuellt och skiljer sig även på varje modell av samma tillverkare.