Приветствую Вас, посетители сайта сайт. Из этой статьи вы подробно узнаете об внутреннем устройстве однофазного индукционного счетчика электрической энергии.

Электросчетчик- это стационарный прибор, предназначенный для ведения учета потребленной электроэнергии из сети, измеряемой в кВт∙ч.

Классификация счетчиков:

• по конструктивному исполнению измерительного механизма подразделяются на индукционные и ;
• по роду измеряемого тока на постоянные и переменного;
• по количеству подключаемых фаз – одно- и трехфазные;
• по численности тарифов делятся на однотарифные и многотарифные;
• по способу подключения к сети — косвенного(подключение через измерительные трансформаторы) и прямого включения.

Устройство индукционного счетчика

Электросчетчик имеет две обмотки- напряжения 1 и тока 4, намотанных встречно на два разделенных магнитопровода (сердечника), расположенных перпендикулярно друг к другу. Обмотки с магнитопроводами представляют собой электромагниты. Между сердечниками находится алюминиевый диск 5, насаженный на ось, которая посредством червячной передачи 2 соединена со счетным устройством. Постоянный магнит 3 останавливает алюминиевый диск при выключенной нагрузке.

Вся нагрузка потребителей проходит через токовую обмотку, т.к. она включена последовательно, поэтому выполнена проводом сечением до 6 мм кв. (т.е. предельно допустимый ток электросчетчика) небольшим количеством витков и малым входным сопротивлением. Катушка напряжения подключена параллельно(выводы L и N) и намотана проводом сечением от 0,09 до 0,016 мм.кв. с числом витков 9000-11000.

При протекании переменного электрического тока по обмотке 4 и напряжения в обмотке 1 вокруг них появляются магнитные потоки Ф1 Ф2, которые усиливаются с помощью сердечников. Магнитные потоки пересекают края диска, наводя в нем вихревые токи, порождающие магнитные поля, а следовательно, и магнитные потоки. Взаимодействие последних с основными магнитными потоками приводит к вращению алюминиевого диска и,в свою очередь, счетного механизма.

Количество оборотов диска за единицу времени-нами потребляемая электроэнергия! Чем быстрее вращается диск, тем большее идет потребление электричества!

Для учета трехфазной нагрузки потребителей используются трехфазные индукционные счетчики, аналогичной конструкции.

В статье автор описывает ситуации, когда после установки новых электронных элект­росчетчиков они насчитает, в тех же квартирах, больший расход электроэнергии, чем ста­рые, индукционные. Объясняет причины завышенного учета, приводит схемы и дает ре­комендации по устранению недостатков и по экономии электроэнергии.

Жалоба потребителя электроэнергии: «Я живу водной из квартир многоквартирного дома. Раньше, для учета по­требления электроэнергии в моей квартире, в силовом щи­те на лестничной клетке был установлен индукционный эле­ктросчетчик СО-2, он много лет насчитывал, зимой больше летом меньше, но больше 100 кВт/час в месяц не было. Сей­час «Киевэнерго» заменил его, и установил электронный эле­ктросчетчик НІК 2102 и он насчитывает в 2 раза больше, и это притом, что нагрузка в моей квартире не изменилась».

Подобных жалоб в Интернете очень много. Давайте разбе­ремся в причинах завышенного учета электроэнергии электрон­ными счетчиками.

Новые электронно-механические счётчики

Старые индукционные электросчетчики типа СО-2, массо­во и долго устанавливались в наших квартирах, считали ак­тивною мощность, надежно работали многие поды, но облада­ли рядом недостатков. Среди них, низкая чувствительность, они учитывали мощности только выше 11...22 Вт (в зависимости от класса точности), далее, их легко можно было обмануть, т.е. остановить учет электроэнергии, чем «умельцы» массово и за­нимались. Все эго приводило к убыткам энергосбывающих ор­ганизаций, которые нынче стали частными, а частник убытки не потерпит. Поэтому, по заданию энергосбывающих органи­заций, конструкторы разработали новые, электронные (элект­ромеханические) электросчетчики (ЭС) лишенные вышеуказан­ных недостатков. Рынок перенасыщен такими ЭС, среди них и ча­сто упоминаемый в Интернете электроно-механический электро­счетчик типа НІК 2102 (рис.1), выпускающийся на Украине и имеющий много модификаций. Он полностью соответствует тре­бованиям энергосбыта, а именно, считает активною мощность, имеет высокую чувствительность, т.к. учитывает потребляемою мощность выше 2,75 Вт, (а не 11...22 Вт как в СО-2). В нем заложено много методов защиты от воровства электроэнергии. Среди них, высокая невосприимчивость к искусственным внеш­ним магнитным полям и внешним радиоизлучениям, а также, в зависимости от модели, может быть установлен один датчик тока (только в фазном проводе), или два датчика тока (в фаз­ном и нулевом проводе).

Узнать сколько датчиков тока у вашем электросчетчике НИК 2102 можно по трем признакам.

Энергосбыт очень любит ЭС НІК 2102 с 2 датчиками тока и именно их массово и бесплатно, устанавливает в силовых металлических щитах во всех наших многоквартирных домах.

Откуда же такая любовь энергосбыта к новым электро­счетчикам с 2-мя датчиками тока. А весь фокус в том, что ЭС учитывает расход электроэнергии по показаниям того дат­чика (фазы или нуля) через который течет больший ток. С одной стороны, это затрудняет воровство электроэнергии, но с другой стороны, позволяет электрикам энергосбыта, неправильно подключать ЭС и этим обманывать потребителей, т.е. начислять им счёт за электроэнергию, которою они в действительности не потребляют.

Зоны ответственности

Прежде, чем понять все причины завышенного учета элект­роэнергии, необходимо знать зоны ответственности участ­ков электросети, т.е. кто за что отвечает.

За силовой щит многоквартирного дома (на лестничной клетке) отвечает ЖЭК или электрик объединенных собствен­ников многоквартирного дома.

Энергосбыт отвечает, за ЭС в электрощите многоквартир­ного дома и провода его подключения (до автоматических вы­ключателей АВ), а также опломбирование и эксплуатацию ЭС.

За электропроводку квартиры, многоквартирного дома, начиная от автоматических выключателей (АВ) в силовом щите, отвечает владелец квартиры.

В частном же доме, все принадлежит владельцу дома: си­ловой щит, электросчетчик, электропроводка дома и зазем­ление (если оно имеется), но пломбы на электросчетчике при­надлежать энергосбыту, и срывать, их после опломбирова­ния, нельзя.

Итак, рассмотрим 5 причин завышенного учета ЭС ново­го поколения электроэнергии.

1. Электрик энергосбыта, заменил в электрощите многоквартирного дома старый ЭС на электронный с двумя датчиками тока

Но он подключил его по неправильной схеме, отчего ЭС насчитывает электроэнергии намного больше, чем потребля­ет владелец квартиры. Это одна из наиболее частых причин завышенного учета электроэнергии.

Просматривая Интернет, я был удивлен, что никто даже и не догадывается об этой афере электриков энергосбыта, а она применяется сплошь и рядом.

На рис. 2 показаны две монтажные схемы подключения ЭС в силовых щитах наших многоквартирных домов, на рис.2,а схе­ма правильного включения ЭС, а на рис.2, б - неправильного.

Правильно включен - это значит, что выход нулевого про­вода с ЭС до квартиры должен быть прямой (рис.2,а), а не в разрыв, через корпус электрощита (рис.2,б). При правильном включении (рис.2,а), в обеих проводах ЭС (фазе и нуле) течет одинаковый ток, и ЭС правильно начисляет электроэнергию.

Но часто, электрик, или из-за своей некомпетентности, или специально, подключает ЭС к квартире не правильно (рис.2,б). Т.е. выход нулевого провода с ЭС и вход его в квартиру под­ключает не напрямую, а через металлический корпус силово­го электрощита, и даже под один зажимной болт с соседями (рис.2,б). Тогда, в нулевой провод, от соседей в электрощите, будет подмешиваться дополнительный ток, циркулирующий в ме­таллическом корпусе электрощита, и ЭС будет вам начислять дополнительною электроэнергию, которою вы не потребляете.

Схема циркуляции токов нулевого провода в металличе­ском корпусе электрощита все время меняется, т.к. зависит от соотношения токов потребления всех квартир соседей в электрощите. Обычно в электрощитах 3-4 ЭС, но на рис.2, для простоты, рассмотрения изображены только два.

Причем, соседи могут влиять на ваш ЭС так же, как и вы на него, естественно, если и они включены по неправиль­ной схеме (рис.2, б).

Справедливости ради следует отметить, конструкторы ЭС с двумя датчиками тока, того же НИК 2102, предусмот­рели на его передней панели светодиод «ЗЕМЛЯ» (рис.1). Его свечение указывает на то, что по фазному и нулевому проводу проходят разные токи, это не нормальное состоя­ние и вам начисляется дополнительная электроэнергия, ко­торою вы не потребляете.

Выявить причину свечения светодиода «ЗЕМЛЯ» очень легко, существует два варианта.

В новых многоквартирных домах, с новой электропровод­кой вышеописанных проблем с ЭС, как правило, не бывает, а вот в старых домах советской постройки, они сплошь и рядом.

Как же действовать в ситуации, когда вы обнаружите, что на вашем электросчетчике, в силовом щите многоквартирно­го дома, светится светодиод «ЗЕМЛЯ». Есть три варианта.

• Первый. Написать заявление на имя директора энерго­сбыта (РЭС) вашего района, в котором кроме своего адре­са и своих данных, указываете, что на ЭС вашей квартиры горит светодиод «ЗЕМЛЯ» и что электропроводка вашей квар­тиры исправна, и чтобы электрик энергосбыта устранил этот недостаток. Заявление надо писать в 2-х экземплярах, один оставить в приемной директора, а второй, со штампом «вхо­дящие», оставить у себя.
• Второй. В установленное время, можно прийти на при­ем к директору, но заявление писать обязательно, т.к. уст­ный разговор, это пустой разговор, и к вам никто не придет.
• Третий. Позвонить электрикам энергосбыта, указывая на вышеупомянутый недостаток. Это самый простой вариант, но и самый бесперспективный, т.к. вероятность того, что элек­трик придет к вам, почти никакой, вас будут просто «футбо­лить», как это было с автором этой статьи.

Если электрик энергосбыта, по указанию директора, все же придет к вам для устранения недостатка, то обязательно будет вам лгать, что виноват ваш сосед, который подклю­чился к вашему счетчику. Вы будете ненавидеть соседа, считать его своим врагом и даже ругаться с ним, но он аб­солютно невиноват и даже не знает об этом. А фактически вся вина лежит электрике энергосбыта, но он никогда в этом не признается . Но ваша задача, при его появлении, до­биться устранения недостатка.

1. Плохая изоляция электропроводки в вашей квартире или в частном доме (даче)

В следствии этого электросчетчик насчитывает дополни­тельною электроэнергию, даже при отсутствии полезной на­грузки. Это еще одна причина повышенного учета электро­счетчиком электроэнергии, но энергосбыт при этом, не ви­новат, т.к. электропроводка квартиры (частного дома) при­надлежит её владельцу.

Плохая изоляция в электропроводке, как между прово­дами так и «на землю», может быть по причине ее старо­сти, или попадания влаги (воды) на электропроводку, напри­мер, вас залили соседи. Такая же ситуация может быть и в кабеле, который вы проложили в земле в гараж, или лет­нюю кухню, или баню на территории дачи или частного до­ма, и в этот кабель попала грунтовая вода - злейший враг изоляции.

По нормам «Правил учета электроустановок» (ПУЭ) со­противления изоляции электропроводки, должна быть не ме­нее 0,5 МОм. Но ЭС начинают учитывать электроэнергию от утечки тока, при куда меньших значений сопротивления изоляции. Например, старые ЭС типа СО-2 учитывают мощ­ности выше 11...22 Вт, что соответствует сопротивлению изо­ляции ниже 4,4...2,2 кОм. Новые, электронные ЭС имеют бо­лее высокою чувствительность, они учитывают электроэнер­гию мощностью выше 2,75 Вт, т.е. если сопротивление изо­ляции менее 17,6 кОм. При сопротивлении изоляции элект­ропроводки ниже вышеприведенного порога, ЭС насчитыва­ют электроэнергию «и день и ночь», и не зависимо от того, потребляете вы электроэнергию или нет.

Выявлять низкою изоляцию электропроводки должен спе­циалист, разбирающийся в электрике. Как известно, электронно-механический ЭС, тот же НІК 2102, считая электро­энергию, мигает светодиодом. Отключая по очереди участ­ки электропроводки, специалист выявляет электропровода с заниженной изоляцией, измеряют сопротивление изоляции прибором, и делает заключение о необходимости замены про­водки. Неисправными, т.е. виновниками утечки тока, могут быть и автоматические выключатели АВ (рис.2,а), установ­ленные в силовых щитах, правда это бывает редко, но спе­циалист должен проверять и их. По итогам обследования спе­циалист делает заключение.

Если вы без обследования квартирной электропроводки, пожалуетесь электрикам энергосбыта, на большой учет электроэнергии новыми ЭС, то они, чтобы не заниматься сутью проблемы, ответят вам стандартно: «Меняйте электропровод­ку, энергосбыт за электропроводку вашей квартиры не отве­чает». Владелец квартиры, получив без обследования такое «компетентное заключение», тратит кучу денег, меняет про­водку, а ЭС как считал в 2 раза больше, так и считает, т.к. причина может быть совсем в другом.

1. Владелец частного дома неправильно подключил заземление в силовом щите

Это еще одна причина завышенного учета электроэнергии.

Начну с жалобы хозяина дачи: «У меня на даче элект­ромеханический счетчик НИК 2102 с двумя датчиками тока, я оборудовал на даче заземления и подключил его в сило­вом щите на шину нулевого провода. Сосед-электрик посо­ветовал, защититься этим от молнии, или аварийной ситуа­ции при обрыве нулевого провода на столбах. Каково же бы­ло мое удивление, когда через месяц количество потребля­емой электроэнергии у меня возросло почти в 2 раза, в чем дело я не пойму».

На рис.4,а приведена схема такого подключения зазем­ления к нулевой шине в силовом щите. Подключать зазем­ление к нулевому проводу после ЭС нельзя, нигде, ни в электрощите, ни в трехконтактной розетке в квартире или до­ме. Т.к. через датчик тока нулевого провода ЭС будет про­текать дополнительный (уравнивающий) ток (на рис.4,а он по­казан пунктирной линией со стрелочкой). И ЭС будет насчи­тывать дополнительную электроэнергию, которою владелец частного дома не потребляет. Количество начисленной эле­ктроэнергии может быть значительным и зависит от величи­ны уравнивающего тока. Его можно легко измерить токоизмерительными клещами - для этого необходимо обхватить ими земляной провод.

Уравнивающие токи, разной величины, протекают по всем заземлениям нулевого (PEN) провода, на всем пути его прохождения от питающего трансформатора до потребителя (рис.5), включая и заземления силовых щитов частных до­мов (рис.4,а, рис.4,б).

Существования уравнивающих токов вызвано тем, что на питающем трехфазном трансформаторе (10 кВ / 380 В) три обмотки фаз (400 В) соединены «звездой» и их общий, ну­левой провод, заземлен.

Эта 4-проводная система электропитания потребителей называется TN-C (рис.5). Величина уравнивающих токов, тем больше, чем меньше сопротивление заземления и чем боль­шую мощность, в данное время, потребляют все потребите­ли, подключенные к питающему трансформатору, например 10 кВ / 0,4 кВ (рис.5). Правда, при равенстве токов в каж­дой из трех фаз сети, ток в нулевом проводе будет практи­чески нулевым, но точного равенства токов во всех фазах не бывает.

Зато, при наступлении аварийных ситуаций, например, при обрыве нулевого провода на столбах, этот ток может дости­гать значительных величин, десятков и более Ампер и если соединения с землей, в электрощите сделаны по схеме рис.4,а, т.е. после ЭС, то он насчитает очень много электроэнергии, которую потребитель реально не потреблял.

Как же правильно поступить в данной ситуации? Вот три варианта.

• Первый. Не подключать заземление к нулевой шине сило­вого щита и не будет проблем, а оборудованное заземление использовать только как третий провод в розетках, как защитное заземление. Величина тока в защитном заземлении, при исправной изоляции электроприборов, всегда равна нулю, в этом можно убедиться, токоизмерительными клещами.
• Второй. Если вы решили выполнить рекомендацию сосе­да электрика, или вас заставил это сделать энергосбыт, то подключайте заземление до ЭС, по схеме рис.4,б. При та­кой схеме, дополнительный (уравнивающий) ток, хотя и бу­дет протекать в заземленном нулевом проводе, но будет ид­ти мимо ЭС, т.к. заземление включено до него.
• Третий вариант. В частном доме устанавливать ЭС толь­ко с одним датчиком тока (в фазном проводе), выпускается и такая модель - НИК 2102. Он будет начислять электро­энергию только по фазному проводу.

Недостаток схемы приведенной на рис.4,б - это отсутст­вие ограничителя сверхбольших уравнивающих токов, воз­никающих при аварийных ситуациях и могущих сжечь у вла­дельцев дома его соединительный кабель к электроопоре, а также, электросчетчик и силовой щит. Поэтому практикую­щие электрики рекомендуют подключать заземление к нулевому проводу по схеме рис.6. В ней, также как и на рис.4,б, установлен электросчетчик с двумя датчиками то­ка, но перед ЭС добавлен спаренный автоматический выклю­чатель АВ-2, например, на ток 32 А, который при аварийных ситуациях (больших уравнивающих токах) автоматически от­ключит и фазу и нуль и этим защитит соединительный элек­трокабель и ЭС от повреждения.

При применении схемы рис.6, энергосбыт опломбирует спаренный автомат АВ-2, используя специальный пломбиро­вочный бокс, а при схеме рис.4,б, - опломбируют место со­единения заземления к корпусу и ответвления на ЭС, все эго делается для предотвращения умышленного отключения ЭС, с целью воровства электроэнергии. Схемы, приведенные на рис.4,б, рис.6, показаны, как упрощенные варианты со единений в электрощите, например, в них не показаны диф­ференциальные автоматы, которые рекомендуют устанавли­вать в силовых щитах. Главное назначение этих схем, пока­зать, как избежать начисления ЭС электроэнергии от урав­нивающих токов.

1. Вея бытовая техника квартиры (дома): телевизоры, компьютеры, ноутбуки, микроволновые печи, DVD плеера, музыкальные центры, и пр., постоянно включены в электросеть в дежурном режиме

Старые индукционные ЭС типа СО-2, не учитывали ма­лые мощности вышеупомянутого дежурного режима бытовой техники, примерно до 11...22 Вт.

Новые ЭС гораздо чувствительней, и все потреблённое вы­шеперечисленной бытовой техникой учитывается новыми эле­ктросчетчиками. И в итоге за месяц набирается солидная сум­ма кВт·ч электроэнергии, за что вам и приходится платить.

Если вы хотите уменьшить показания новых ЭС, то обес­точивайте всю бытовую технику, т.е. полностью выключайте ее. Для этого лучше всего иметь удлинитель электросети с выключателем. Это же заметно увеличит срок службы быто­вой электронной техники и уменьшит вероятность пожара вследствие её возгорания.

Правда здесь есть одно существенное психологическое препятствие - человеку тяжело менять старые привычки, т.е. подниматься с дивана и руками выключать бытовую техни­ку, легче пультом управления перевести ее из рабочего ре­жима в дежурный режим и, не поднимаясь с того же дива­на, лечь спать, а электросчетчик пускай считает.

1. Неисправен ЭС нового типа

Напомню, электросчетчики в многоквартирных домах, при­надлежит энергосбыту, а в частных домах - их владельцам.

Многие считают, что причиной начисления большого количе­ства электроэнергии новыми электронными ЭС, является их высокий класс точности, этого ложного мнения придержива­ются и некоторые электрики, навязывающие его потребите­лям. В действительности, старые индукционные счетчики име­ли высокий класс точности , а некоторые из их моделей,

по этому показателю, были более точными, чем новые эле­ктронные ЭС. Например, класс точности индукционных ЭС был: 0.5; 1.0; 2.0; 2.5, тогда как тот же НІК2102 имеет класс точности всего лишь 1.0.

Каждый из типов ЭС, индукционный, или электронный имеет и слабые и сильные стороны. Например, индукцион­ные ЭС более надежные, и мало подвержены воздействию грозовых разрядов, но их можно было легко обмануть. Эле­ктронные ЭС более защищены от обмана, но слабее проти­водействуют молниям. Если молния близко мигнула, и наве­ла высокое напряжение в электролинии, или прямо ударила в нее, то электронные ЭС часто повреждаются и ничего не начисляют или начисляет очень мало, но никак не больше чем исправные. Конструкторы, постоянно усовершенствуют электронику ЭС, в том числе и их молниезащиту.

Поэтому слухи о том, что электронные ЭС часто не ис­правные и поэтому начисляют много электроэнергии невер­ные. Главные причины завышенного учета, ЭС электроэнер­гии изложены в пунктах 1, 2 и 3.

Так или иначе, если у пользователя электроэнергии воз­никают сомнения в правильности работы ЭС, то он может или сам его проверить, или обратиться в энергосбыт. Если решил сам проверить, вот два совета.

Но, самая точная проверка ЭС, может быть вы­полнена в специальной поверочной лаборатории энергосбыта, они точно могут сказать, исправен ли ЭС и соответствует ли он, классу точности за­явленным заводом-изготовителем. Поэтому, если у потребителя электроэнергии, есть сомнения в пра­вильности работы ЭС, он может написать заявле­ние директору энергосбыта, и поверочная лабора­тория проверит его.

Услуги поверочной лаборатории для энерго­сбыта бесплатные, для частных владельцев ЭС - платные.

Выводы

Установка энергосбывающими организациями новых электросчетчиков, требует и новых подходов потребителей электроэнергии, желающих как умень­шить энергопотребление, так и не платить за реально не потребленную ими электроэнергию. Все советы для этого даны выше в статье.

Кроме них, потребителям электроэнергии необходимо при­менять и методы энергосбережения. Надо выключать осве­щение, телевизоры, компьютеры и т. п., при ненадобности в их использовании в данное время. Особенно это касается глав­ных пожирателей электроэнергии в доме - электробойлеров.