Счетчик электроэнергии с дистанционным снятием показаний: принцип работы, устройство, плюсы и минусы

Плюсы «умных» электрических счетчиков

Электрические счетчики с выстроенной системой дистанционной передачи сведений имеют массу достоинств. Благодаря своей многофункциональности и практичности они часто используются в системе автоматизации умный дом.

К преимуществам этих приборов можно отнести:

• снятие показаний в любом режиме – ежедневно, еженедельно и ежемесячно;
• полную автономность;
• высокую точность;
• эффективность при расчетах, особенно в случае дифференциальной тарификации;
• возможность организации дистанционного обесточивания квартиры или дома с компьютера или смартфона.

Электросчетчик с автоматическим снятием показаний позволяет решить любые споры, которые могут возникнуть между абонентом и поставщиком услуг (особенно в том случае, если человек нерегулярно подает показания).

При использовании «умных» электрических счетчиков придется тщательнее проверять квитанции, чтобы своевременно заметить ошибку и сообщить о ней поставщику

Также управляемость и автономность электросчетчиков поможет разрешить некоторые проблемы арендодателей. Если щитком сможет управлять только собственник квартиры, то в случае задержки платы или неуплаты денег за аренду, хозяин сможет сразу же отключать электроэнергию. Что позволит быстро выпроводить арендаторов из своего жилья (никто не согласится держать оборону в квартире без электроэнергии).

Производители и лучшие модели

Сегодня в продаже можно найти различные модели приборов с дистанционным управлением, которые изготовлены отечественными и иностранными производителями. Выбирая такие счетчики от европейских или японских брендов, необходимо помнить, что конкретное устройство должно быть оптимизировано для его использования в российских электросетях. В противном случае потребуется менять программное обеспечение, что отрицательно сказывается на функциональности техники.

Популярностью на рынке пользуются счетчики от российских производителей компаний «Энергомера», «Инотекс» и «Тайпит». Такие недорогие электронные приборы отличаются качеством собранных данных, они функциональны, имеют расширенные возможности, их подключение не представляет какой-либо сложности. Стоимость электросчетчиков от российских производителей находится на приемлемом уровне, что делает их доступными для каждого покупателя.

Из популярных моделей выделяют:

1. «Тайпит Нева 101 1SO». Это однотарифная сертифицированная модель, которая имеет механическое считывающее устройство первого класса точности. Благодаря расширенному диапазону температур такой счетчик может устанавливаться на открытом воздухе. Его цена — около 700 рублей.
2. «Энергомера CE102M». Многотарифный универсальный электросчетчик, имеющий четыре тарифа и работающий с первым классом точности. В зависимости от конкретного исполнения стоимость этой модели составляет 1400−2100 рублей.
3. «Инотекс Меркурий 200.02». Многотарифная коммерческая модель, имеющая первый класс точности выполняемых измерений. Электросчетчик обладает расширенным функционалом, при этом его цена составляет 1600−1800 рублей.
4. «Энергомера CE300». Однотарифный счетчик, в котором присутствует детализированный четкий жидкокристаллический дисплей, предназначен для использования в промышленных трехфазных сетях. Стоимость этой модели на сегодняшний день — 4000 рублей.
5. «Инотекс Меркурий 231 АТ». Эта модель разработана специально для использования с трехфазным напряжением и поддерживает работу с различными тарифами на электроэнергию. Устройство имеет 1 класс точности. Цена — 3000 рублей.

Пошаговая инструкция по установке автоматических приборов учета

Все действия по установке автоматических приборов учета заключаются в выполнении следующих этапов:

1. Владелец квартиры принимает решение об установке такого прибора.
2. Подается заявление об установке и последующей пломбировке прибора в аккредитованную организацию. Например, местный водоканал или Энергонадзор.
3. Управляющая компания передает условия по установке.
4. Собственник самостоятельно покупает водомер или счетчик электроэнергии с дистанционным снятием показаний и оплачивает его установку.

Водоканал или Энергонадзор высылает по заявке своих мастеров, и они проводят все работы. По завершению установки опломбируют прибор. Таким образом, управляющей компанией осуществляется система контроля и учета за расходом ресурсов.

Устройство счётчика электроэнергии с автоматической передачей данных

Типичные компоненты измерительного прибора

На снимке отмечен экономный дисплей на жидких кристаллах (1). Для упрощения считывания показаний в тёмное время суток его дополняют встроенной подсветкой. Рядом находятся контрольные сигнализаторы питания, поломок электросчётчика. Здесь для внесения данных установлена цифровая панель (2). Чтобы предотвратить несанкционированные действия, крепления корпуса пломбируют в нескольких местах (3). В нижней части обозначены клеммы (4), через которые электросчётчик включают в цепь сети питания.

Также применяют блоки управления с меньшим количеством кнопок для перемещения по меню в нескольких направлениях и подтверждения выбранной операции

Технология измерений

Электросчётчики, передающие показания, выпускают в модификациях для двух- и трёхфазных сетей переменного тока. Общие принципы измерения в том и другом варианте одинаковые. Однако в многофазной технике применяют специальные блоки для суммирования показаний нескольких каналов.

Электрические компоненты, определяющие потребляемую мощность

Чтобы измерение было корректным, надо учитывать активную и реактивную составляющую.

Соотношения токов и напряжений

Если взять для примера однофазную цепь, можно отметить неизменность тока на всех участках. Однако напряжение изменяется не только от величины и типа сопротивления. На активном (1) – вектора совпадают, на реактивных (2 и 3) – отклоняются. На рисунке видно опережение/отставание по углу дли индуктивной/ёмкостной нагрузки, соответственно.

Как работает электросчётчик с дистанционным снятием показаний

Принципиальная схема электронного измерителя

Для оперативного получения данных используют простые решения:

• делители напряжения,
• шунтовые датчики тока.

В том и другом варианте на выходе появляется сигнал с небольшой амплитудой, поэтому применяют соответствующие усилители. После преобразования в цифровую форму выполняется перемножение. Фильтром устраняют помехи, после чего сигнал выводят на устройства индикации, обрабатывают для хранения и передачи.

Схема однофазного электросчётчика, передающего показания

В современных приборах применяют трансформаторы, которые увеличивают сигналы без применения усилителей. После преобразования в цифровую форму они поступают в микроконтроллер для последующей обработки. Её выполняют в соответствии с алгоритмом, заданным определённым программным обеспечением электросчётчика. Исходная информация накапливается во встроенном запоминающем устройстве, передаётся блоками удалённым потребителям с применением беспроводных технологий.

Через микроконтроллер управляющими сигналами активизируют электронное реле. Им подают напряжение/отключают сеть питания. При необходимости данные можно вывести на дисплей электросчётчика. Они сохраняются в памяти с «привязкой» по времени, что упрощает контроль и анализ. Указанный на принципиальной схеме универсальный оптический порт – это телеметрический выход счётчика. Его используют для подключения передающих и других периферийных устройств. Через него вносят изменения настроек, обновляют базовое программное обеспечение.

Защитные функции

Типовой электросчётчик, передающий показания, опломбирован дважды. Первый уровень защиты устанавливает производитель. Он предотвращает вскрытие корпуса и доступ к функциональным блокам. При нарушении – владелец теряет официальные гарантии.

Второй уровень предотвращает включение дополнительных устройств в цепь питания. Эти пломбы устанавливают сотрудники Энергонадзора/снабжающего предприятия. В некоторых моделях устанавливают встроенные датчики, которые фиксируют вскрытие пломб. Соответствующие действия записываются автоматически с отметкой времени во встроенной памяти. Они передаются по беспроводной сети с применением протокола, заданного настройками.

Современные электросчётчики, передающие показания,оснащают специальной системой парольного доступа с распределением по уровням:

• Самый низкий, 4-й, позволяет выполнять калибровку и некоторые другие настройки через оптический порт.
• Вторым и третьим пользуются работники надзорных организаций.
• Первый предоставляют монтажникам.
• Нулевой открывает доступ ко всем функциям электросчётчика с возможностью любых изменений в базе данных.

Плюсы и минусы устройства с ПУ

Устройства для контроля электроэнергии с пультом приобретают все большую популярность с молниеносной скоростью. Причина тому — возможность сэкономить средства и при том не изменяя конфигурацию счетчика, не прибегая к магнитам и другим противозаконным способам укрытия энергии.

Определить подвох в аппарате, который находится в выключенном состоянии, практически невозможно, поэтому и меры наказания за его использование применить не представляется возможным.

Однако, есть и недостаток такого устройства — нельзя останавливать такой счетчик на длительное время. Потому как неиспользование энергии в течение продолжительного времени вызовет естественные подозрения со стороны органов энергоконтроля. Поэтому счастливые обладатели таких приборов либо отключают счетчик на короткий период времени, либо устанавливают режим, позволяющий просто снизить коэффициент учета.

В завершении хочется отметить факт, что экономить — это хорошо, а хорошо экономить — еще лучше. Но..

Экономить ведь можно по-разному:

• просто не использовать технику, которая потребляет много энергии, если у вас действительно проблемы с деньгами;
• включать мощные приборы в «экономично выгодное — ночное время»;
• заменить часть электрических приборов на механические — и для организма польза, если, например, кофе молоть на ручной кофемолке — мышцам радость;
• больше находиться на свежем воздухе, а не у мониторов телевизоров и компьютеров.

Да еще много чего полезного можно придумать, чтобы счетчик не мотал. Пусть и он отдохнет, бедолага.

Электричество с помощью описанного сегодня устройства можно сэкономить на сотню-две, а штраф заплатить потом придется на тысячи. Ведь наши статьи читают не только «экономисты энергии», но и профессионалы своего дела из контролирующих органов.

Так что, ребята, затормозите и остановите себя, а затем — думать, думать и еще раз думать, прежде чем тормозить и останавливать не то, что положено!

Плюсы и минусы такого устройства Изначально хотелось бы сказать несколько хороших слов о таком счетчике. С виду он нам понравился, осмотр делали, когда его заказал одни наш знакомый. Итак, плюсы счетчика с пультом:

1. Присутствуют все бирки и пломбы. Мы их сравнивали с оригиналом, никакой разницы не заметили, скорее всего, производитель берет обычный счетчик и просто немного модифицирует его. Конечно, обычный проверяющий вряд ли сможет заметить подмену, сделано все шикарно, вопросов нет.
2. Включается и выключается он одним нажатием без сильного звука (щелчка).
3. С виду ничем не отличается от оригинала – это серьезный плюс.
4. Если его выключить с помощью пульта, электроэнергия не мотается.

Вроде все прекрасно в этом устройстве, но так может показаться на первый взгляд, пока мы не зашли на форум и не почитали множество отзывов, поэтому поводу.

Выбор электросчетчика

При выборе необходимо ориентироваться на следующие показатели:

• Защищенность от воздействия окружающей среды.
• Количество тарифов, используемых для оплаты электроэнергии.
• Количество фаз, соответствующее требованиям.
• Мощность прибора.

По количеству тарифов устройства делятся на два типа — с одним или с несколькими. По фазам — на два типа: с одной или тремя.

Электрические счетчики предпочтительнее индукционных, поскольку точнее. Они более устойчивы к перепадам температур.

По ПУЭ устройство на улице должно быть утеплено

Современные уличные электросчетчики способны работать при низких температурах, но на практике необходимо обращать внимание на защиту от внешних условий. Обязательна эксплуатация в сухом, герметичном месте

Выбор коробки зависит от конструкции прибора. Для счетчиков, установленных не высоко, нужно окошко. В остальных случаях потребуется пространство для установки модема. Для металлических необходимо наличие заземляющего провода.

Количество фаз зависит от размера сооружения и индивидуального потребления. Одной хватит для небольшого дома. Три используют для больших строений в несколько этажей или крыльев. Последние необходимо правильно подключить, чтобы нагрузка на сеть была равномерной.

Преимущества и недостатки

Несмотря на широкие функциональные возможности, устройства учёта с автоматической передачей данных имеют ряд неоспоримых преимуществ. К достоинствам стоит отнести:

Возможность быстрого урегулирования споров, периодически возникающих между поставщиком и потребителем. Все сведения передаются в управляющую компанию ежедневно и фиксируются. Это исключается возникновение конфликтов, которые могут иметь место при некорректном введении сведений в квитанцию либо нерегулярной отправке показаний;

Контроль за устройством, установленном на любом объекте

Неважно, где находится электроприбор: в квартире, гараже или на даче, представители управляющей компании получают доступ к показаниям даже при отсутствии владельцев дома;
Высокую точность расчетов при изменении тарифного плана. Если нет точного значения показателей на ту дату, когда потребитель перешел со старого тарифа на новый, расходы рассчитывают по усредненному значению

Это может оказаться невыгодным как одной, так и второй стороне. Как правило, потребитель получает более высокий счет, чем он должен быть на самом деле. Если же сведения передаются ежедневно, энергокомпания вынуждена выставить счет, оформленный по всем правилам;
Возможность вхождения в состав системы «умный дом». Приборы с пультом управления используются при необходимости предварительного включения обогревательного контура. Для этой цели используется специальная программа, позволяющая создать комфортную температуру в доме за несколько часов до возвращения хозяев;

• Безопасность. Нередко потребители забывают отключить электроприборы и надолго уходят из дома. Вспомнив об этом, им необязательно возвращаться: достаточно получить доступ к смартфону или компьютеру для отключения прибора учета;
• Практичность. Чтобы оплатить потребленное количество киловатт, потребитель вынужден сначала посмотреть сведения на табло, затем внести их в специальную форму или передать другим способом поставщику, и только потом он сможет оплатить предоставленную услугу. Многие не могут найти время для того, чтобы просто посмотреть показания. Учитывая, что все сведения передаются в автоматическом режиме, процедура существенно упрощается.

К недостаткам стоит отнести необходимость постоянного подключения к электросети. При этом велика вероятность выхода их из строя при скачках напряжения. Некоторым потребителям также не нравится возможность их отключения в удаленном режиме. Имея даже незначительную задолженность, приходится думать о наличии света в доме или квартире.

Принцип работы «умных» электросчетчиков

Упрощенно все электрические счетчики с дистанционной передачей показаний работают по одинаковой схеме. Они собирают информацию, передают ее на сервер, анализируют и хранят.

Бесперебойная передача данных обеспечивается благодаря технологиям:

wi-fi (за счет роутера);
LPWAN – через вышку, которая подключена к серверу;
GPRS – передача сигнала осуществляется с помощью сим-карты.

После сбора информации сведения обрабатываются модулем учета и передаются на сервер, где их принимают контроллеры. Вся информация отображаются в личном кабинете абонента.

Затем следует этап архивации и анализа поступившей информации. При этом контроллеры запрограммированы на определенные дни недели, и отправляют данные четко по графику. Такая упорядоченность позволяет лучше контролировать и анализировать энергопотребление конкретного абонента.

Надежность показаний и необходимость ремонта

Качественный цифровой электросчетчик отличается высокой точностью. Проверить параметры без нарушения целостности корпуса и пломб можно так:

1. После прекращения подачи напряжения индикатор останавливается. Если учет продолжается – устройство неисправно.
2. Счетчик всегда жужжит при работе, о неполадках свидетельствует самоход.
3. Показания искажаются при отключении всех бытовых приборов. Обязательно проверяется наличие самохода.

Тестирования лучше производить ночью, в условиях минимальной нагрузки на электросеть. Если самохода нет, импульсы индикатора отсутствуют на протяжении 15 минут. Импульс, возникший, когда подключение не произведено, означает поломку.

Потребители и профессиональные электрики рекомендуют несколько устройств.

Меркурий 201.8

Прочный бюджетный прибор с разрешением ЖК-экрана 7 разряда и классом точности 1. Рассчитан на сеть с напряжением 220-230 В и силой тока 5-80 А. Исправно работает в условиях жары и мороза при влажности до 90 %. Оснащен:

• модульным корпусом;
• измерительным токовым конвертером;
• винтовыми клеммами;
• светодиодной подсветкой зоны показаний.

Нева М. Т.123

Аппарат с рабочим напряжением 230 В и номинальным током 5 А. Гарантия изготовителя – 30 лет. Предназначен для измерения:

• частоты напряжения в сети;
• активной мощности электролинии;
• показателей токового напряжения и силы.

Модель имеет 1 класс точности, может устанавливаться в офисах, домах, торговых залах и квартирах.

Класс точности модели – 1. Она не подвергается климатическим, электромагнитным и механическим повреждениям. Устройство рассчитано на силу тока 5-60 А, рабочее напряжение 220-230 В. Может работать без сбоев при температуре от -45 до 70 градусов и влажности 98 %. Дополнительные возможности:

• шпунт;
• память энергонезависимого типа;
• интерфейсы связи;
• пользовательское перепрограммирование;
• вывод данных за нужный период времени;
• снятие информации без напряжения.

В память счетчика нельзя внести корректировки.

Трехфазный счетчик в электрощитке

Действующие нормативы устанавливают требование использовать при мощности потребителей от 15 до 20 кВт многофазные приборы учета. При данном показателе величина тока в цепи достигает 70 А, что недопустимо для квартир.

Трехфазная система является универсальной, поскольку обеспечивает безопасность эксплуатации бытовой техники, снижает температурную нагрузку на провод и предотвращает травматизм человека.

Устройство и принцип работы

Прибор состоит из трёх одинаковых узлов (справа), цепей питания и микроконтроллера

Измерительный аппарат совместим с однофазными и трехфазными цепями переменного тока. Его конструкция представлена:

• корпусом из термостойкого пластика или металла с клеммной колодкой;
• дисплеем – ЖК-индикатором, где отображаются данные и время, или механическим;
• источником запитки электронной схемы;
• токовым трансформатором – выполняет функции измерителя;
• микроконтроллером, преобразующим сигнал на входе в электрические величины;
• телеметрическим выходом для интеграции с АСКУЭ;

• часами – позволяют отслеживать реальное время и даты;

  Внешний вид электронного электросчетчика

• супервизором – отслеживает колебания напряжения на входе и подает команду сброса микроконтроллеру, когда напряжение выключается либо включается;
• системой управления;
• оптическим портом, позволяющим снимать показания устройства.

Принцип работы цифрового счетчика электроэнергии заключается в прямом замере напряжения и тока. Он оцифровывает информацию, передавая ее на индикатор и сохраняя в памяти. Импульсы входных электронных твердотелых элементов создают под воздействием тока напряжения. Количество импульсов зависит от активности энергии.

Конструкция счетчика зависит от принципа его работы и осуществляемых функций. Индукционный однофазный счетчик используется в однофазных переменных сетях и состоит из следующих частей:

• корпуса составного;
• двух обмоток: токовой и напряжения;
• двух магнитопроводов: обмотки тока и обмотки напряжения;
• противополюса;
• диска алюминиевого;
• механизма червячного типа;
• механизма счетного;
• магнита постоянного, служащего для торможения диска;
• оси, на которой закреплены счетный механизм, червячная передача и алюминиевый диск.

Схематическое устройство однофазного электросчетчика индукционного типа

Принцип работы устройства заключается в следующем. 2 электромагнита представляют измерительный механизм счетчика. Они расположены под углом 90° друг к другу. В магнитном поле этих электромагнитов находится диск, выполненный из алюминия. Счетчик включается в работу путем подсоединения с электроприемниками токовой обмотки последовательно, а с электроприемниками напряжения – параллельно.

При увеличении тока нагрузки возникает больший вращающий момент, что заставляет диск вращаться быстрее.

Принцип работы трехфазных индукционных счетчиков аналогичен выше описанному счетчику, с той лишь разницей, что их используют в трехфазных сетях переменного тока.

Вид спереди трехфазного индукционного электросчетчика со снятой крышкой

Вид сбоку со снятой задней частью корпуса трехфазного индукционного счетчика

С развитием электронных технологий появились счетчики учета расхода электроэнергии электронного типа. Принцип действия их довольно прост. Специальный преобразователь входные аналоговые сигналы с датчиков тока и напряжения преобразует в цифровой импульсный код. Он подается на микроконтроллер, который фиксирует количество потребляемой электроэнергии на дисплее изделия. Отсюда основными частями электронного счетчика являются:

• кожух защитный;
• трансформаторы измерительные тока и напряжения;
• преобразователь;
• микроконтроллера, являющиеся органом управления и передачи информации на дисплей;
• колодка клеммная для подсоединения эл. проводов.

Работа однофазных и трехфазных электронных счетчиков осуществляется по одним и тем же законам, с той лишь разницей, что в 3-хфазном осуществляется суммирование величин каждого из трех каналов.

Структурная схема работы однофазного счетчика электронного типа

Из схемы видно, что трансформатор тока включен в разрыв фазного провода, а трансформатор напряжения подключен к нулю и фазе. Сигналы величины тока и напряжения с помощью преобразователя преобразуются в мощность и частоту в цифровом виде, в дальнейшем микроконтроллер управляет оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), электронным реле и дисплеем, на котором отражается цифровая информация, фиксирующая расход электроэнергии на подключенном к счетчику объекте. ОЗУ в некоторых моделях может играть роль передатчика информации, что дает возможность контролировать работу счетчика на расстоянии.

Электронные счетчики для замеров расхода электроэнергии в трехфазных схемах, могут работать как в трех,- так и четырехпроводных цепях. Устройства хранят информацию с привязкой ко времени. Показания можно снимать за определенный период времени и фиксировать следующие показатели:

• активное потребление;
• реактивное потребление;
• действующие значения напряжения и тока;
• частоту в каждой фазе.

Параметры механизмов учета нового типа

Если возникла необходимость замены стандартных приборов учета на автоматические, нужно знать определенные нюансы. Именно они будут влиять на качество прибора и его долговечность:

1. Материал корпуса, проверенный временем, это латунь или бронза. В крайнем случае — нержавеющая сталь.
2. Цвет корпуса. Как правило, для холодной и горячей воды они разные. Синий для холодной воды — красный для горячей. Универсальные приборы серого цвета.
3. Гарантийный срок такой же, как и на обычные механические приборы учета. Шесть лет на холодную воду и четыре года на горячую.
4. Класс точности. Градация метрологической погрешности есть в паспорте изделия. Различают четыре класса точности A, B, C, D. Приборы класса «А» — самые простые. Соответственно класс «D» — высокоточные, но и самые дорогие приборы учета.

Если подобран качественный водомер, он будет обладать большим сроком эксплуатации. А это от 10 до 2 лет. Что для холодной воды это два поверочных промежутка.