Индукционный счетчик: определение, создание, виды и типы, технические характеристики, устройство, нюансы работы и применения

Счетчики электроэнергии являются наиболее популярным измерительным прибором из бытового спектра. Их используют в каждом доме как средство контроля расходуемого электричества. Другое дело, что техническое исполнение конструкции может быть разным. К традиционным и пока еще достаточно распространенным видам данного прибора относится электрический индукционный счетчик, который также предусматривает разные формы технико-конструкционной реализации.

Определение индукционных приборов учета

Как и все счетчики электроэнергии, индукционные модели предусматривают прохождение тока по своим проводникам с подключением чувствительных элементов замера. Они различаются пропускной мощностью, размерами, максимальной нагрузкой и т.д. Прежде всего, индукционный счетчик электроэнергии является механическим устройством, обеспеченным счетным механизмом. Опять же технически его "начинка" может иметь разное исполнение, но базовые принципы ориентируются на электромагнитный принцип работы, позволяющий фиксировать поведение вихревых токов над магнитным полем.

Техническое устройство и принцип работы прибора

Основу прибора образуют два элемента – катушки для обслуживания напряжения и тока. Первая подключается параллельно, а вторая – последовательно. Вместе они создают условия для электромагнитных потоков, в среде которых в принципе становится возможной фиксация с замером необходимых параметров сети. Непосредственно измерительные операции производятся за счет алюминиевого диска. Посредством червячной или зубчатой передачи этот элемент сопрягается со счетным устройством, приводя его в действие. В процессе работы интенсивность вращения диска будет определяться потребляемой мощностью. Современное устройство индукционного счетчика также отличается присутствием электронных элементов, которые делают возможным автоматическую регистрацию показаний, дистанционное управление отдельными параметрами учета и уменьшение размеров панели с отображением информации по расходу. Но и в этом случае основные принципы электромагнитного замера индуцирующими катушками сохраняются.

Создание счетчика

Первые электромагнитные приборы учета появились еще в конце 19-го века, когда итальянскими инженерами была открыта взаимосвязь между разными фазами полей переменного тока и магнита. В изготовлении простейших конструкций использовался сплошной ротор наподобие цилиндра и того же диска. Его приводили в движение меняющиеся электрические характеристики. Следующим этапом стала разработка полноценного винтового механизма, но пока еще без элементов контроля напряжения. Собственно, на этом этапе и были заложены принципы работы и технического устройства современного индукционного счетчика с катушками самоиндукции и вращающимся металлическим телом. В дальнейшем конструкция пополнялась тормозными электромагнитами, которые позволили расширить диапазон измерений с циклометрическим регистром. Весь 20-й век шел процесс оптимизации корпуса, что привело не только к оптимизации размеров прибора, но и к повышению надежности элементов счетного механизма. Конструкции стали более устойчивыми к температурным, влажностным и физическим воздействиям. Также повышалась и точность показаний, что особенно проявляется в приборах последних поколений с новыми функциональными возможностями и подходами к управлению.

Классификации индукционного счетчика

В первую очередь следует различать одно- и трехфазные модели. Первые относятся к бытовым измерительным приборам, предназначенным для домашнего использования. Они питаются от одной фазы и предусматривают наличие 4 клемм. Подключать такой прибор можно к общей магистральной электросети. Что касается трехфазных индукционных счетчиков, то они отличаются более высоким уровнем надежности и разделяются на группы в зависимости от условий эксплуатации. Так, существуют модели для использования в домашних условиях, на производствах и в общественных местах. Причем в бытовой сфере их обычно применяют, если организуется мощная инфраструктура энергопотребления с подключением производительного оборудования наподобие сварочных аппаратов, компрессорных станций, насосных агрегатов и т.д.

Внутри общего семейства индукционных приборов учета выделяют и уже упомянутые механические и электронные типы моделей. Механика имеет свои преимущества, связанные с незначительной энергозависимостью и конструкционной надежностью. Электроника, в свою очередь, делает возможным дифференцированный учет потребляемой энергии, что удобно при использовании электроэнергии по нескольким тарифам в зависимости от потребителя.

Технические характеристики прибора

Напряжение является основной характеристикой приборов электрического учета. Стандартный диапазон варьируется от 220 до 240 В, что соответствует возможностям однофазных моделей. В случае с трехфазными счетчиками речь может идти о 380-400 В. Учитывается в выборе индукционного прибора и максимальная нагрузка по силе тока. Номинальный показатель должен превышать величину тока, которую допускает вводный автомат. К примеру, если используется трансформатор на 25-30 А, то желательно устанавливать индукционный счетчик не менее чем на 40 А. На бытовом уровне максимальные показатели по этой характеристике редко превышают 100 А.

Для частного дома вполне можно ограничиться покупкой модели на 40-60 А. Также будет нелишним обратить внимание на класс точности. В принципе, правилами не допускается эксплуатация устройств учета с коэффициентом более 2.0. Оптимальный вариант – приобретать приборы с классом точности 1.0. Это важно не только по причине получения более корректных данных по расходуемой энергии, но и для объективного контроля работы домашней или производственной электросети.

Эксплуатация счетчика

После выбора подходящей модели подбирается место для установки прибора. Желательно, чтобы оно было защищено от физических, тепловых и электромагнитных внешних воздействий. Монтаж обычно выполняется с помощью DIN-рейки и комплектного набора метизов. Вместе с рейкой поставляется колодка с клеммами, которая может быть отдельной или встроенной. В любом случае через нее производится интеграция устройства в местную электросеть. Подключение выполняется сотрудниками энергоснабжающей организации, которые также будут периодически проверять состояние прибора.

Нюансы работы индукционных приборов учета

В процессе эксплуатации измерительных аппаратов такого типа следует иметь в виду следующие особенности рабочего процесса:

• При малых нагрузках в сети не исключено снижение точности ниже нормативного уровня, поэтому рекомендуется отслеживать параметры того же напряжения, используя стабилизатор.
• Без наличия механических средств защиты работа индукционного счетчика может быть откорректирована физически. Для фиксации подобных случаев приборы пломбируют. К слову, электронные индукционные модели счетчиков защищены от всевозможных «скруток» программно.
• Высокая ремонтопригодность. Даже в случае повреждения внутренних элементов контроля энергии остается возможность восстановления полной работоспособности за счет замены неисправных компонентов.

Будущее технологий индукционного учета электроэнергии

Несмотря на моральное устаревание принципов электромагнитного учета, производители не отказываются от данного сегмента, наделяя приборы все новым функционалом. Перспективы развития индукционного счетчика в первую очередь связаны с цифровыми средствами обработки и отправки данных. Уже сегодня появляются модели с GSM-датчиками, которые полностью избавляют пользователя от аналоговой фиксации учетной информации. Расширяется и спектр базовых функций. Этот набор пополняется возможностями регистрации частоты, напряжения и внешних микроклиматических показателей.

Заключение

Индукционное измерительное оборудование сегодня широко применяется не только в бытовой и коммерческой сферах, но и в промышленности. Причем это касается и трехфазных, и однофазных индукционных счетчиков с электронной "начинкой". Такой выбор обусловливается высокими требованиями к надежности и безотказности эксплуатируемых энергосистем. Впрочем, сохраняются и проблемы использования индукционных приборов. Негативные факторы касаются относительно низкой степени точности, чувствительности к сетевым нагрузкам и слабой защиты от хищения электроэнергии.