Com s’ordena i funciona el mesurador electrònic d’electricitat

L’objectiu principal d’aquest dispositiu és mesurar constantment el consum d’energia de la secció vigilada del circuit elèctric i mostrar la seva magnitud de forma amigable per a les persones. L'element base utilitza components electrònics d'estat sòlid que operen en dissenys de semiconductors o microprocessadors.

Aquests dispositius es produeixen per treballar amb circuits de corrent:

1. valor constant;

2. forma harmònica sinusoïdal.

Els comptadors d’electricitat de corrent continu només funcionen a empreses industrials que exploten equipaments potents amb un consum elevat d’energia constant (transport ferroviari electrificat, cotxes elèctrics ...). A efectes domèstics, no s'utilitzen, s'emeten en quantitats limitades. Per tant, al document més detallat en aquest article no els considerarem, tot i que el principi del seu funcionament difereix dels models que operen en corrent altern, principalment pel disseny de sensors de corrent i tensió.

Els comptadors electrònics de corrent electrònica es fabriquen per tenir en compte l'energia dels dispositius elèctrics:

1.amb un sistema de tensió monofàsic;

2. en circuits trifàsics.

Disseny de comptadors electrònics

Tota la base elemental es troba dins de la carcassa, equipada amb:

• terminal de connexió de cables elèctrics;

• Panell LCD;

• controls d’operació i transmissió d’informació des del dispositiu;

• transformadors de mesura;

• placa de circuit imprès amb elements d'estat sòlid;

• funda protectora.

Aparició A la imatge es presenten els paràmetres principals d'usuari d'un dels nombrosos models d'aparells similars produïts a les empreses de la República de Bielorússia.

L’actuació d’aquest tipus comptador elèctric confirmada per:

• el segell del verificador que confirma el pas de la verificació metrològica del dispositiu al banc de proves i la valoració de les seves característiques dins de la classe de precisió declarada pel fabricant;

• segell no deformat de l’empresa de supervisió energètica responsable de la correcta connexió del mesurador al circuit elèctric.

Vista interior a la imatge es mostren taules d’un dispositiu similar.

No hi ha mecanismes de moviment i inducció. I la presència de tres transformadors de corrent integrats, utilitzats com a sensors amb el mateix nombre de canals clarament visibles a la placa de circuit, indiquen un funcionament trifàsic d’aquest dispositiu.

Processos electrotècnics que es tenen en compte en un comptador electrònic

El treball d’algoritmes interns d’estructures trifàsiques o monofàsiques es produeix d’acord amb les mateixes lleis, tret que en un dispositiu trifàsic, més complex, es produeixi un resum geomètric dels valors de cadascun dels tres canals components.

Per tant, els principis de funcionament del mesurador electrònic es consideraran principalment sobre l'exemple d'un model monofàsic. Per fer-ho, recordeu les lleis bàsiques de l’enginyeria elèctrica relacionades amb l’energia.

El seu valor complet està determinat pels components:

• actiu;

• reactiva (suma de càrregues inductives i capacitives).

El corrent que circula pel circuit comú d’una xarxa monofàsica és el mateix en totes les àrees i la caiguda de tensió a cadascun dels seus elements depèn del tipus de resistència i de la seva magnitud. Quant a la resistència activa, coincideix amb el vector del corrent de pas en la direcció, i en la reactància es desvia cap al costat. A més, en inductància, se situa per davant del corrent en angle i es queda enrere en la capacitança.

Els comptadors electrònics poden tenir en compte i mostrar la potència total i el seu valor actiu i reactiu. Per a això, es mesuren els vectors de corrent amb tensió subministrada a la seva entrada.El valor de la desviació de l’angle entre aquests valors entrants determina i calcula la naturalesa de la càrrega, proporciona informació sobre tots els seus components.

En diferents dissenys de comptadors electrònics, el conjunt de funcions no és el mateix i poden diferir significativament en la seva finalitat. Per això, destaquen radicalment dels seus anàlegs d’inducció, que operen sobre la base de la interacció de camps electromagnètics i forces d’inducció que provoquen la rotació d’un disc d’alumini prim. Estructuralment, només poden mesurar actius o potència reactiva en un circuit monofàsic o trifàsic, i el valor complet: heu de calcular per separat manualment.

El principi de mesurar la potència mitjançant un comptador electrònic

Esquema de funcionament d'un dispositiu de dosificació senzill amb convertidors de sortida mostrat a la figura.

Utilitza sensors senzills per mesurar la potència:

• corrent basat en un shunt convencional pel qual passa la fase del circuit;

• tensió que funciona segons l’esquema d’un divisor conegut.

El senyal registrat per aquests sensors és petit i s’incrementa amb l’ajut d’amplificadors electrònics de corrent i tensió, després del qual es produeix el processament analògic digital per a una conversió posterior dels senyals i la seva multiplicació per obtenir un valor proporcional al valor del consum d’energia.

A continuació, es filtra el senyal digitalitzat i es fa sortida als dispositius:

• indicació;

• integració;

• transmissió de mesures;

• més conversió.

Els sensors d’entrada de quantitats elèctriques utilitzades en aquest circuit no proporcionen mesures amb una classe d’exactitud alta de vectors de corrent i tensió i, en conseqüència, el càlcul de potència. Aquesta funció s’implementa millor mesurant els transformadors.

Diagrama de funcionament de comptadors electrònics monofàsics

En ell, el TC de mesurament s’inclou a l’espai del fil de fase del consumidor, i el VT està connectat a fase i zero.

Els senyals dels dos transformadors no necessiten amplificació i s’envien a través dels seus canals a la unitat ADC, que els converteix en un codi de potència i freqüència digitals. Un altre microcontrolador controla més conversions que controla:

• visualització

• relé electrònic;

• RAM: memòria d’accés aleatori.

Mitjançant RAM, el senyal de sortida es pot transmetre més al canal d'informació, per exemple, mitjançant un port òptic.

Funcionalitat dels comptadors electrònics

L’error de mesura de poca potència estimat per la classe de precisió de 0,5 S o 02 S permet l’ús d’aquests dispositius amb la finalitat de mesurar comercialment l’electricitat usada.

Els dissenys dissenyats per a mesures en circuits trifàsics poden funcionar en circuits elèctrics de tres o quatre fils.

El mesurador electrònic es pot connectar directament a equips existents o tenir un disseny que permeti l’ús de transformadors de mesura d’alta tensió, com per exemple, d’interior. En aquest darrer cas, per regla general, es realitza una conversió automàtica de les quantitats secundàries mesurades en valors primaris de corrent, tensió i potència, inclosos els components actius i reactius.

El comptador capta la direcció de la potència completa amb tots els seus components en direcció endavant i inversa, emmagatzema aquesta informació en relació amb el temps. En aquest cas, l'usuari pot prendre lectures d’energia per la seva incrementació durant un determinat període de temps, per exemple, l’actual o seleccionat del dia, mes o any del calendari, o - acumulació per a un temps determinat.

La fixació dels valors de potència activa i reactiva durant un període determinat, per exemple, 3 o 30 minuts, així com la ràpida trucada dels seus valors màxims durant un mes facilita molt l’anàlisi del funcionament dels equips d’energia.

En qualsevol moment, podeu veure indicadors instantanis de consum actiu i reactiu, tensió de corrent, freqüències en cada fase.

La presència de la funció de mesurament d'energia de tarifes múltiples mitjançant diversos canals de transmissió d'informació amplia les condicions d'ús comercial. Al mateix temps, es creen tarifes per a un temps determinat, per exemple, cada mitja hora d’un cap de setmana o un dia feiner per temporada o mes de l’any.

Per a la comoditat de l'usuari, a la pantalla es mostra el menú operatiu, entre els elements dels quals podeu navegar mitjançant els controls adjacents.

Un mesurador d’energia electrònica permet no només llegir informació directament des de la pantalla, sinó també visualitzar-la a través d’un ordinador remot, així com introduir dades addicionals o programar-les a través del port òptic.

Protecció de dades

Instal·lació de segells El mostrador es realitza en dues etapes:

1. Al primer nivell, l'accés a l'interior del dispositiu està prohibit pel servei de control tècnic de la planta després que s'hagi fabricat el comptador i s'hagi verificat l'estat;

2. Al segon nivell de tancament, un representant de l’organització subministradora d’energia o de la supervisió d’energia bloqueja l’accés als terminals i cables connectats.

Tots els esdeveniments de retirada i instal·lació de la coberta estan equipats amb una alarma, l'operació de la qual es registra a la memòria del registre d'esdeveniments en referència a l'hora i la data.

Sistema de contrasenya preveu restringir els usuaris a accedir a la informació i pot contenir fins a cinc restriccions.

Nivell zero elimina completament les restriccions i us permet visualitzar totes les dades de manera local o remota, sincronitzar el temps, ajustar les lectures.

Primer nivell Es proporciona una contrasenya d'accés addicional als empleats de la instal·lació o de l'organització operativa Sistemes ASKUE per configurar equips i paràmetres de registre que no afectin les característiques comercials.

Segon nivell La supervisora ​​d’accés principal l’assigna el supervisor energètic responsable del comptador que s’ha configurat i està totalment preparat per al treball.

Tercer nivell Es dóna accés principal als treballadors de supervisió energètica que treuen i instal·len la coberta del comptador per accedir a les seves pinces terminals o realitzar operacions remotes a través del port òptic.

Quart nivell proporciona la possibilitat d’instal·lar claus de maquinari a la placa, eliminar tots els segells instal·lats i la possibilitat de treballar a través del port òptic per millorar la configuració, substituir els coeficients de calibració.

La llista anterior de possibilitats que té un comptador electrònic d’electricitat és una visió general. Es pot configurar individualment i es poden diferenciar fins i tot en funció del model del mateix fabricant.