Liczniki energii elektrycznej są najpopularniejszymi licznikami w spektrum gospodarstw domowych. Stosowane są w każdym domu jako środek kontroli ilości zużywanej energii elektrycznej. Inna sprawa, że wykonanie techniczne projektu może być inne. Do tradycyjnych i wciąż dość powszechnych typów tego urządzenia należy miernik indukcyjności elektrycznej, który umożliwia również różne formy realizacji technicznej i konstrukcyjnej.
Definicja liczników indukcyjnych
Jak wszystkie liczniki energii elektrycznej, modele indukcyjne zapewniają przepływ prądu przez ich przewody z podłączeniem czułych elementów pomiarowych. Różnią się pojemnością, rozmiarem, maksymalnym obciążeniem itp. Przede wszystkim licznik indukcyjnyelektryczność to urządzenie mechaniczne wyposażone w mechanizm zliczający. Znowu, technicznie jego „nadzienie” może mieć inną konstrukcję, ale podstawowymi zasadami kieruje elektromagnetyczna zasada działania, która pozwala ustalić zachowanie prądów wirowych nad polem magnetycznym.
Urządzenie techniczne i zasada działania urządzenia
Podstawą urządzenia są dwa elementy - cewki do obsługi napięcia i prądu. Pierwszy jest połączony równolegle, a drugi szeregowo. Razem tworzą warunki dla przepływów elektromagnetycznych, w otoczeniu których w zasadzie możliwe jest ustalenie za pomocą pomiaru niezbędnych parametrów sieci. Bezpośrednie operacje pomiarowe są przeprowadzane kosztem aluminiowego dysku. Za pomocą napędu ślimakowego lub zębatego element ten współpracuje z urządzeniem liczącym, uruchamiając go. Podczas pracy intensywność obrotów dysku będzie zdeterminowana przez pobór mocy. Nowoczesne urządzenie licznika indukcyjnego wyróżnia również obecność elementów elektronicznych, które umożliwiają automatyczną rejestrację odczytów, zdalne sterowanie poszczególnymi parametrami pomiarowymi oraz zmniejszenie wielkości panelu z wyświetlaniem informacji o zużyciu. Ale nawet w tym przypadku zachowane są podstawowe zasady pomiaru elektromagnetycznego za pomocą cewek indukcyjnych.
Tworzenie licznika
Pierwsze mierniki elektromagnetyczne pojawiły się pod koniec XIX wieku, kiedy włoscy inżynierowie odkryli związek między różnymi fazami pól prądu przemiennegoprąd i magnes. W produkcji najprostszych konstrukcji zastosowano solidny wirnik jak cylinder i ten sam dysk. Został wprawiony w ruch poprzez zmianę charakterystyki elektrycznej. Kolejnym krokiem było opracowanie pełnoprawnego mechanizmu śrubowego, ale do tej pory bez elementów kontrolujących napięcie. Właściwie na tym etapie zostały ustalone zasady działania i urządzenie techniczne nowoczesnego miernika indukcyjnego z cewkami samoindukcyjnymi i obrotowym metalowym korpusem. W przyszłości projekt uzupełniono o elektromagnesy hamulcowe, co umożliwiło rozszerzenie zakresu pomiarowego o rejestr cyklometryczny. Cały XX wiek to proces optymalizacji obudowy, który doprowadził nie tylko do optymalizacji gabarytów urządzenia, ale także do wzrostu niezawodności elementów mechanizmu zliczającego. Konstrukcje stały się bardziej odporne na temperaturę, wilgoć i wpływy fizyczne. Zwiększyła się również dokładność odczytów, co jest szczególnie widoczne w urządzeniach najnowszej generacji o nowej funkcjonalności i podejściu do sterowania.
Klasyfikacje liczników indukcyjnych
Przede wszystkim należy rozróżnić modele jedno- i trójfazowe. Pierwsza dotyczy domowych przyrządów pomiarowych przeznaczonych do użytku domowego. Zasilane są jednofazowo i posiadają 4 zaciski. Takie urządzenie można podłączyć do wspólnego zasilania sieciowego. Liczniki indukcyjne trójfazowe mają wyższy poziom niezawodności i są podzielone na grupy w zależności od warunków pracy. Więc,Istnieją modele do użytku w domu, w fabrykach oraz w miejscach publicznych. Co więcej, w sferze domowej są one zwykle używane, jeśli zorganizowana jest potężna infrastruktura zużycia energii z połączeniem urządzeń produkcyjnych, takich jak spawarki, stacje sprężarek, jednostki pompujące itp.
W ramach ogólnej rodziny indukcyjnych urządzeń pomiarowych wyróżnia się również wspomniane już mechaniczne i elektroniczne typy modeli. Mechanika ma swoje zalety związane z małą zależnością energetyczną i niezawodnością konstrukcji. Elektronika z kolei umożliwia zróżnicowanie zużycia energii, co jest wygodne przy korzystaniu z energii elektrycznej w kilku taryfach w zależności od odbiorcy.
Specyfikacje instrumentu
Napięcie jest główną cechą mierników elektrycznych. Standardowy zakres waha się od 220 do 240 V, co odpowiada możliwościom modeli jednofazowych. W przypadku mierników trójfazowych możemy mówić o napięciu 380-400 V. Przy doborze urządzenia indukcyjnego brane jest również pod uwagę maksymalne obciążenie prądowe. Wartość nominalna musi przekraczać ilość prądu, na którą pozwala maszyna wprowadzająca. Na przykład, jeśli używany jest transformator 25-30 A, zaleca się zainstalowanie miernika indukcyjnego co najmniej 40 A. Na poziomie gospodarstwa domowego maksymalne wskaźniki dla tej cechy rzadko przekraczają 100 A.
W przypadku prywatnego domu całkiem możliwe jest ograniczenie się do zakupu modelu za 40-60 A. Przyda się teżzwróć uwagę na klasę dokładności. Zasadniczo przepisy nie zezwalają na działanie urządzeń pomiarowych o współczynniku większym niż 2,0. Najlepszą opcją jest zakup urządzeń o klasie dokładności 1.0. Jest to ważne nie tylko ze względu na uzyskanie bardziej poprawnych danych o zużywanej energii, ale także dla obiektywnego monitorowania pracy domowej lub przemysłowej sieci elektrycznej.
Działanie licznika
Po wybraniu odpowiedniego modelu wybierane jest miejsce do zainstalowania urządzenia. Pożądane jest, aby był chroniony przed fizycznymi, termicznymi i elektromagnetycznymi wpływami zewnętrznymi. Montaż odbywa się zwykle za pomocą szyny DIN i kompletnego zestawu okuć. Szyna dostarczana jest z blokiem z zaciskami, które mogą być oddzielne lub wbudowane. W każdym razie dzięki niemu urządzenie jest zintegrowane z lokalną siecią energetyczną. Połączenie wykonują pracownicy firmy energetycznej, którzy również okresowo sprawdzają stan urządzenia.
Nuanse działania mierników indukcyjnych
Podczas eksploatacji tego typu urządzeń pomiarowych należy pamiętać o następujących cechach przepływu pracy:
- Przy małych obciążeniach w sieci możliwe jest, że dokładność spadnie poniżej standardowego poziomu, dlatego zaleca się monitorowanie parametrów tego samego napięcia za pomocą stabilizatora.
- Bez obecności mechanicznych środków ochronnych działanie miernika indukcyjnego można skorygować fizycznie. Aby naprawić takieobudowy urządzenia są zaplombowane. Nawiasem mówiąc, modele elektronicznych mierników indukcyjnych są programowo chronione przed wszelkiego rodzaju „skręcaniem”.
- Wysoka łatwość konserwacji. Nawet w przypadku uszkodzenia wewnętrznych elementów sterowania energią, możliwe jest przywrócenie pełnej funkcjonalności poprzez wymianę uszkodzonych komponentów.
Przyszłość technologii pomiaru indukcyjnego
Pomimo moralnej przestarzałości zasad rachunkowości elektromagnetycznej, producenci nie rezygnują z tego segmentu, wyposażając urządzenia w nową funkcjonalność. Perspektywy rozwoju miernika indukcyjnego związane są przede wszystkim z cyfrowymi środkami przetwarzania i przesyłania danych. Już dziś istnieją modele z czujnikami GSM, które całkowicie chronią użytkownika przed analogowym rejestrowaniem informacji księgowych. Rozszerza się również zakres podstawowych funkcji. Zestaw ten jest rozszerzony o możliwość rejestracji częstotliwości, napięcia oraz zewnętrznych wskaźników mikroklimatycznych.
Wniosek
Indukcyjne urządzenia pomiarowe są dziś szeroko stosowane nie tylko w obszarach domowych i komercyjnych, ale także w przemyśle. Dotyczy to zarówno liczników indukcyjnych trójfazowych, jak i jednofazowych z elektronicznym „nadzieniem”. O takim wyborze decydują wysokie wymagania dotyczące niezawodności i niezawodności eksploatowanych systemów elektroenergetycznych. Jednak nadal występują problemy z użytkowaniem urządzeń indukcyjnych. Negatywne czynniki dotyczą stosunkowo niskiego stopnia dokładności, wrażliwości na obciążenia sieci i słabej ochrony przedkradzież prądu.
