Stavba elektroinstalací, jejich ochrana a údržba stojí nemalé peníze. Pro správné vzájemné vypořádání odběratelů elektřiny je potřeba, aby regulační orgány dohlížely na správnou instalaci a provoz třífázových a jednofázových elektroměrů. Porušení instalace a provozu se trestá pokutami od organizace zásobování energií.
Typ zařízení
Pro sledování spotřeby a vyúčtování spotřeby elektřiny se používají speciální kontrolní a měřicí přístroje, jako jsou elektroměry. Byly vyvinuty a používány již v XNUMX. století a od té doby sledují a hradí spotřebovanou elektřinu. Klasifikace zařízení je rozdělena podle typu připojení, měřené elektřiny a konstrukčních vlastností.
V závislosti na typu připojení jsou to:
- Přímé spojení. Elektrický silový obvod je přímo připojen ke svorkám zařízení. Obvykle mají takové měřiče výkon až 5 kW, takže většina zařízení známých všem jsou měřiče tohoto typu.
- Připojení transformátoru. Silový obvod prochází speciálním měřicím transformátorem. Nezbytnou podmínkou pro taková zapojení je zatížení výstupních svorek transformátorů. Přerušení obvodů nebo připojení k elektroměru je nepřijatelné, aby se zabránilo poruše a požáru v místech přerušení.
Podle druhu měřené elektrické energie jsou elektroměry jednofázové a třífázové. První jsou řídicí a měřicí přístroje, které zaznamenávají spotřebu energie v jednofázových sítích o napětí 220 voltů při síťové frekvenci 50 Hz. Třífázové sledují tři fáze v sítích s napětím 380 voltů při stejné frekvenci. Moderní vývoj elektroměrů je schopen zaznamenávat spotřebu elektřiny v jedné fázi.
Podle konstrukčních prvků jsou elektroměry:
- Indukční nebo elektromechanické. Účetnictví se provádí otáčením hliníkového disku v magnetickém poli pomocí Foucaultových proudů. Rychlost otáčení je úměrná spotřebě energie. Počet otáček kotouče zaznamenává mechanické počítadlo, které je kalibrováno v kilowatthodinách. Převodovka je konfigurována tak, že zobrazení 1 kilowatthodiny odpovídá 1200 otáčkám disku.
- Elektrické nebo elektronické. Převádějí analogový signál z proudového transformátoru na digitální signál určitého standardu. Elektrický obvod zaznamenává a ukládá indikátory. Moderní elektroměry používají programovatelné obvody procesoru s pamětí uloženou uvnitř bis čipu. To je velmi výhodné pro současnou a sekvenční indikaci data, času, tarifu, aktuálního proudu, napětí a spotřeby energie, stejně jako tarifu a výpočtu částky k úhradě.
Výhody a nevýhody
Jedinou podstatnou nevýhodou elektronických měřičů oproti indukčním je jejich nízká ochrana proti výbojům blesku, což vede k jejich selhání se ztrátou dat. Indukční zařízení s mechanickým počítadlem jsou zbavena této nevýhody. To je důvod, proč v mnoha organizacích spolu s elektronickými měřiči zůstávají mechanické měřiče pro dodatečné ovládání, aby se zabránilo ztrátě dat v nouzových situacích, zejména v létě při bouřkové činnosti.
Elektronické měřiče mají oproti indukčním řadu výhod. Mikroobvody elektroměrů jsou schopny ukládat informace, které nelze vymazat od okamžiku jejich výroby. I po poruše elektroměru můžete odečítat data z mikroobvodu a mít kdykoliv informace o spotřebě elektřiny. Elektroměry mají vyšší třídu přesnosti a zaznamenávají vysokorychlostní změny výkonu a také berou v úvahu nízké zatížení při silných náhlých rázech.
Navíc mají možnost sledovat spotřebu podle multitarifního harmonogramu a zaznamenávat datum a čas spotřeby elektřiny. Elektroměry sledují kvalitu dodávané elektřiny v daném čase. Zaznamenává se napětí, frekvence a čas. Na základě těchto údajů lze posoudit kvalitu plnění smlouvy ze strany nejen spotřebitele, ale i organizace zásobování energií.
Elektroměry zaznamenávají a ukládají data jak činné spotřeby, tak jalového výkonu. Informace jsou uloženy v energeticky nezávislé paměti zařízení a mohou být zobrazeny na speciálním adaptéru prostřednictvím pohodlného rozhraní. Jakýkoli pokus o neoprávněný přístup k datům paměti zařízení, pokus o jeho resetování nebo zavedení dalších prvků do převodního obvodu se zaznamená do paměti s uvedením data a času, což účinněji chrání elektroměr před krádeží elektřiny.
I pro vysoce kvalifikovaného specialistu je téměř nemožné ukrást jakékoli pokusy o změnu připojení nebo změnu síťových parametrů bez schopnosti tento pokus odhalit. To neguje možnost krádeže elektřiny s včasným sledováním.
Elektronické měřiče mají schopnost číst informace na dálku a varovat před pokusy o neoprávněný přístup k zařízení. Je možné programovat podle vícetarifního plánu s ohledem na čas, svátky a víkendy. Elektroměry jsou mnohem kompaktnější a mají menší rozměry, což umožňuje jejich montáž do malých elektrických krabic spolu s dalším mobilním zařízením. Životnost elektroměrů mnoha výrobců je více než 30 let. Intervaly ověřování od 10 do 16 let.
Charakteristika při výběru
Aby bylo možné vybrat správný elektroměr, je nutné prostudovat vlastnosti a provozní podmínky. Třífázové a jednofázové elektroměry se používají v jednofázových a třífázových sítích. I když může třífázový elektroměr zohledňovat spotřebu elektřiny v jednofázové síti, není ekonomicky výhodné jej pro takové účely používat.
Jmenovité napětí v jednofázových sítích je 220 voltů, v třífázových sítích 380 voltů při frekvenci 50 Hz. To jsou hlavní parametry pro hlavní spotřebitele. Existují spotřebitelské sítě s napětím 110 a 127 voltů. Existují i měřiče určené pro jiná napětí a síťové frekvence, na které byste si měli dát při nákupu pozor.
Maximální a jmenovitý proud zátěže musí odpovídat součtu všech proudů zahrnutých v síti. Také často používané zatížení musí odpovídat jmenovitému parametru. Není vhodné používat starší měřiče se jmenovitým proudem 5 ampér, pokud je často spotřebovávaná zátěž mnohem vyšší. A to i v případě, že elektroměr může být provozován po dlouhou dobu se zatěžovacím proudem přesahujícím 200 % jmenovitého.
Třída přesnosti domácích elektroměrů je přijatelná 2,0. Elektroměry s větší přesností (údaj bude menší) budou mít mnohem vyšší cenu a taková přesnost nemusí mít pro běžného spotřebitele smysl.
Počet tarifů má smysl, pokud je použit systém výpočtu více tarifů. Nemá smysl kupovat drahý multitarifní elektroměr, který vyžaduje správnou konfiguraci softwaru a je obtížné odečítat, pokud existuje pouze jeden aktuální tarif. Pokud existuje automatický systém pro komerční měření elektrické energie, pak má smysl pořídit si elektroměr s touto funkcí.
Provozní teplota elektroměru musí být v rozsahu provozních teplot uvedených v technické dokumentaci. Pokud musí být podle projektu měřič instalován v elektrických krabicích na ulici, musí rozsah provozních teplot odpovídat klimatickým podmínkám.
Pokud v létě nebo v zimě tento rozsah přesahuje limity, pak je elektrická skříň vybavena žárovkou, topným tělesem nebo chladicím ventilátorem. Existují speciální zařízení s automatickou nebo manuální aktivací.
Schéma zapojení
Jakékoli připojení jednofázového elektroměru musí být odsouhlaseno s řídící organizací, zkontrolováno a akceptováno jejími zaměstnanci. Měřič musí být připojen čtyřmi vodiči:
- Svorka 1 – připojení vodiče vstupní fáze.
- Svorka 2 – připojení výstupního fázového vodiče, jde do jističe nebo zástrčkového bloku. Od ní až po spotřební zátěž.
- Svorka 3 – připojení nulového vodiče z elektrické sítě (nelze připojit k uzemnění krabice).
- Svorka 4 – připojení nulového vodiče k zátěži (je povoleno připojení k zemnicímu vodiči krabice).
Fázové vstupní vodiče jsou červené nebo hnědé a jsou označeny písmenem – L. Nulový vodič je modrý, označený písmenem – N. Zemnící vodiče jsou zelené, žluté nebo žlutozelené a písmena PE. Zemnící vodič musí být připojen k tělu krabice připojené k zemní smyčce. Musí být připojen k zemnící svorce každé zásuvky.
Elektroinstalace v domácích prostorách se často provádí podle jednofázového napájecího obvodu a domácí spotřebiče používají napětí 220 V. Pro každodenní použití tohle je docela dost. Ale někdy musíte použít zařízení s vysokým výkonem: stroje, svářečky atd. Vyžadují napájení 0,4 kilovoltů. Pro řízení spotřeby zdrojů potřebujete třífázový elektroměr.
Typy elektroměrů
Náklady na elektřinu se evidují pomocí speciálu měřícím zařízením – pult. Pracuje se střídavým elektrickým proudem.
Hlavním rozdílem mezi nimi je měření proudu s jednou nebo třemi fázemi. Jednofázové se obvykle nacházejí v domácnostech a kancelářích, garážích a chatách. Používají se pro napětí 220 voltů s frekvencí 50 hertzů a maximální zátěží do 10 kilowattů.
Více výkonné zařízení Potřebujete třífázové napětí 380 voltů. Používá se především ve výrobních závodech. Zde jsou instalovány 3fázové měřiče. Jejich vlastností je možnost připojení k jednofázovému napájecímu obvodu. Tuto nemovitost často využívají majitelé velkých domácností s výkonným a početným elektrickým vybavením.
Moderní měřiče jsou vybaveny indukčními nebo elektronickými obvod pro počítání dat. První využívají vlastnosti indukčnosti a mají otočný kotouč. Elektronické mají světelný displej.
Dnes elektroměry umí zaznamenávat odečty v jedné nebo více tarifních zónách. Nejžádanější jsou třífázové elektroměry s dvoutarifním systémem řízení.
Potřeba instalace jednoho nebo druhého účetního modulu se volí podle individuálních parametrů každého objektu dohledu.
Kritéria pro výběr třífázového elektroměru
Před nákupem takového zařízení je třeba zvážit některé faktory pro optimální volbu.
Pokud máte již nainstalovaný měřič, pak pomocí jeho pasu umístěného na krytu musíte určit parametry napětí používaného v domě.
Pokud se plánuje instalace zařízení v chladných podmínkách, jeho charakteristiky by měly zahrnovat přípustné teplotní odchylky. Sériově vyráběné přístroje zpravidla nejsou vhodné pro použití se zápornými údaji teploměru.
Při nákupu měřicího zařízení se musíte ujistit, že existují plombovací značky: jedna pro elektronické zařízení a alespoň dvě pro indukční. První označuje stavové ověření měřidla, druhá bude značka výrobce. Jsou vyrobeny z černého nebo červeného tmelu pro vnitřní těsnění nebo z olova nebo plastu pro vnější těsnění. Těsnění jsou pevná šroubové spoje aby se zabránilo neoprávněnému přístupu k úpravám designu.
Důležitým parametrem je doba ověření zařízení. U modelů předchozí generace to nebylo více než osm let, moderní vyžadují kontrolu jednou za šestnáct let. Kratší doba ověření ukazuje na nízkou kvalitu zařízení a je lepší se zdržet jeho nákupu.
Při instalaci nového měřiče musíte upozornit účetní orgán na včasné zapečetění zařízení pro záznam odečtů.
Výhody třífázového napájení
Existuje mnoho zařízení pracujících v síti 380 V. Provoz třífázových elektroměrů má některé vlastnosti. Přílišné zahlcení jednofázových vedení vede k k poklesu napětí a selhání domácích spotřebičů. Rozložení zátěže mezi fázemi tomu pomůže předejít.
Je použit kabel menšího průřezu než s napětím 220 voltů. To odpovídá ustanovení Ohmova zákona o větším průtoku proudu při stejné zátěži.
Princip činnosti třífázových elektroměrů
Taková zařízení se skládají z následujících hlavních částí:
- Proudové cívky s jádrem zapojeným paralelně do sítě.
- Napěťová vinutí mají o něco větší průměr.
- Mechanické šnekové zařízení, které přenáší změny na displej nebo digitální indikátor.
- Disk vyrobený z hliníku, rotující v důsledku elektromagnetických polí generovaných během provozu vinutí.
- Magnet, který ovládá údaje na zařízení.
Všechny součásti měřiče jsou umístěny v utěsněném plastovém pouzdře, aby byly chráněny před vnějšími vlivy. Vodiče cívky jdou do svorkovnice zařízení a uzamčen víkem s pečetí.
Různé schémata připojení
Především se volí třífázové měřicí zařízení v závislosti na možnosti připojení. Existují tři takové způsoby:
- Přímé připojení měřiče.
- Moduly pro účtování pro nepřímé zavedení do okruhu.
- Zařízení s polonepřímým připojením.
Třífázový elektroměr s přímým připojením
Taková zařízení jsou navržena pro instalaci v elektrických sítích s proudovou silou nejvýše 100 ampér. Podobný stav omezuje celkový výkon elektrická zařízení pracující s takovými měřicími zařízeními do 60 kilowattů. Kontaktní skupiny těchto měřičů nejsou vhodné pro připojení kabelů s velkým průřezem žil. Schéma jejich uvedení do provozu je jednoduché a je znázorněno na krytu zakrývajícím skupinu přípojek ve svorkovnici.
Manipulace s připojením se provádějí v následujícím pořadí:
- Z vodičů se opatrně odstraní asi pětimilimetrová izolace, zoxidovaná vrstva se odstraní rozpouštědlem a připojí se na třípólový jistič umístěný podle schématu až k elektroměru. To je nezbytné pro ochranu zařízení před zkraty na napájecím vedení.
- Následující operace pro připojení zařízení se provádí ve svorkovnici zařízení. Tři fázové vodiče od napájecího jističe jsou připojeny k lichým kontaktům. Nulový vstupní a výstupní kontakt jsou připojeny k sedmé a osmé svorce.
- Za měřicím modulem je instalován automat, podobný vstupnímu, který je připojen k sudým svorkovým kontaktům. Již k němu můžete připojit příslušné elektrospotřebiče.
Chcete-li připojit napájecí vedení pro zařízení používající 220 voltů, nainstalujte stroje pro každou fázia samotní spotřebitelé jsou rozděleni do skupin ve fázích.
Polonepřímé připojení měřicích zařízení
Třífázové elektroměry tohoto způsobu připojení vyžadují měřicí transformátor v obvodu. Takové zařízení lze použít ve vysoce výkonných elektrických obvodech. Při zaznamenávání spotřebované elektřiny musíte vědět transformační index použitý převodník.
Hlavní schémata pro připojení polonepřímého zařízení jsou:
- Způsob připojení hvězd.
- Zapnutí měřiče s deseti dráty.
- Aplikace zkušebních svorkovnic.
- Propojením proudových obvodů s napěťovými obvody.
Hlavní nevýhodou takových zařízení je složitost periodického testování v regulačních organizacích.
Nepřímý způsob připojení měřidel
Při značné spotřebě energie procházejí měřicími zařízeními zvýšené proudy. V takových případech je instalován oddělovací transformátor proudu. Pro připojení takového převodníku je proudové vinutí přerušeno.
Má dva okruhy – primární a sekundární. Primární část je vyrobena ze silného vodiče a prochází středem transformátoru jako jádro. Na jeho konce jsou připojeny přerušené proudové vodiče. Napájení převodníku je pomocí sekundárního vinutí, navinutého z velkého počtu závitů drátem malého průřezu, přímo z elektroměru. Takový transformátor je připojen ke každé fázi. Celá konstrukce je umístěna ve speciální skříni.
Tato možnost vyžaduje, aby mistr měl dobré znalosti elektrotechniky, a pokud pochybujete o svých schopnostech, měli byste kontaktovat specializovanou organizaci.
Připojení okruhu probíhá v několika fázích:
- Nejprve jsou pro každou fázi připojeny transformátory a připevněny k zadní stěně skříně. Konce primárního vinutí jsou připojeny ke vstupnímu jističi.
- Druhé kontakty primáru jsou připojeny pomocí samostatných vodičů o průřezu minimálně jeden a půl metru čtverečního na svorky 2, 5, 8 elektroměru.
- Sekundární cívky se připojují stejným vodičem ke svorkám měřicího zařízení v následujícím pořadí: 1 a 3, 4 a 6, 7 a 9. Je bezpodmínečně nutné dodržet schéma. V opačném případě nebude účetní modul správně fungovat.
- Svorkovnice 10 a 11 zůstaly pro připojení nulového vodiče.
Třífázové přístroje s nepřímým připojením se používají především pro měření elektřiny v sítích vysokého napětí.
Vlastnosti moderních třífázových elektroměrů
Trvanlivost, spolehlivost a přesnost jsou hlavními požadavky na měřicí zařízení. Moderní výrobci se tam však nezastaví a nabízejí široký arzenál dalších funkcí:
- Záznam činné a jalové elektřiny.
- Systém sebekontroly.
- Schopnost účtovat několik tarifů.
- Notace (sestavení protokolu incidentů).
- Dálkové odečty.
Správný výběr a instalace jsou zásady při provozu moderních měřicích zařízení. Znalost připojovacích vlastností jednotlivých typů takových zařízení zaručuje dlouhodobý provoz, včasné a přesné zaznamenávání odečtů spotřeby elektrické energie a v mnoha případech i značné finanční úspory.
