Contor de energie electrică

Contorul de energie electrică ( contor electric ) este un dispozitiv pentru măsurarea consumului de energie electrică AC sau DC (de obicei în kWh sau Ah ).

Istorie

Istoria creării contoarelor este asociată cu invențiile dispozitivelor electrice din secolul al XIX-lea . O varietate de cercetători au studiat în mod independent și neîncetat electromagnetismul , aducând propria contribuție la crearea și dezvoltarea ulterioară a contoarelor de energie electrică. Iată doar câteva dintre reperele unei lungi călătorii de dezvoltare. Un val de descoperiri teoretice în domeniul fenomenelor care stabilesc o legătură între proprietățile magnetice și electrice ale materiei, deja în prima jumătate a secolului al XIX-lea.

În a doua jumătate a secolului al XIX-lea, practicienii s-au alăturat autorilor lucrărilor teoretice. Într-o perioadă scurtă de timp, au fost inventate o hidroturbină, un contor, un transformator de curent , un motor electric, un dinam și o lampă electrică. După cum credeau descoperitorii, timpul însuși a oferit iluminarea, permițând descoperiri similare să fie făcute aproape în același timp în părți opuse ale lumii. Acesta a fost, de exemplu, creatorul contorului electric cu inducție Otto Titus Blaty , un maghiar de naștere, care a fost și co-inventatorul transformatorului. Anjos Jedlik și Werner von Siemens , fiecare la vremea lui, au venit cu dinamul. Ceea ce, la rândul său, a făcut posibilă transformarea energiei electrice într-un produs comercial de cerere în masă. Dezvoltarea sistemelor de iluminat a necesitat utilizarea unor dispozitive de măsurare și standardizare a contorizării energiei electrice. Primul contor de wați-oră precis a fost brevetat de Herman Aron în 1883.

Dezvoltarea sistemelor de transmisie a energiei pe calea creării sistemelor de înaltă tensiune a fost împiedicată de principalul dezavantaj al circuitelor de curent continuu - imposibilitatea conversiei unui nivel de tensiune la altul. Iar disputa de lungă durată dintre susținătorii rețelelor de distribuție de curent continuu și alternativ a fost în cele din urmă decisă în favoarea acestora din urmă; acest lucru a fost facilitat și de invenția transformatorului (1885). Încercările de a rezolva problema contabilizării energiei electrice AC au condus la o serie de descoperiri. Crearea contoarelor de electricitate cu inducție a fost precedată de descoperirea efectului unui câmp magnetic rotativ ( Nikola Tesla  - 1883, Galileo Ferraris [1]  - 1885, Oliver Shellenberger  - 1888). Primul contor de curent alternativ a fost dezvoltat de Oliver B. Schellenberger în 1888. Deja în 1889, „Contorul electric pentru curenți alternativi” a fost brevetat de maghiarul Otto Tituts Blaty (pentru compania Ganz). Și în 1894, Schellenberger, comandat de Westinghouse , a creat un contor de watt-oră cu inducție. Contorul de watt-oră de energie AC activă de tip „A” a apărut în 1899, creatorul Ludwig Gutman. A fost lansată o îmbunătățire continuă a contoarelor de electricitate cu inducție. Contoarele provenite din contorul Blaty și contoarele cu inducție Ferraris, datorită fiabilității lor excelente și a costului redus, sunt încă produse în serie, cu ajutorul lor se fac majoritatea măsurătorilor de electricitate.

Cum funcționează

Pentru a ține cont de electricitatea activă de curent alternativ, se folosesc dispozitive de inducție monofazate și trifazate, pentru a contabiliza consumul de electricitate de curent continuu (transport electric, căi ferate electrificate) - contoare electrodinamice. Numărul de rotații ale părții mobile a dispozitivului, proporțional cu cantitatea de energie electrică, este înregistrat printr-un mecanism de numărare.

În contorul electric al sistemului de inducție, partea mobilă (discul de aluminiu) se rotește în timpul consumului de energie electrică, al cărei consum este determinat de citirile mecanismului de numărare. Discul se rotește din cauza curenților turbionari induși în el de câmpul magnetic al bobinei contrare - curenții turbionari interacționează cu câmpul magnetic al magnetului permanent al contorului.

Dispozitivul contorului este similar cu dispozitivul unui motor asincron, al cărui cuplu trebuie să fie proporțional cu puterea consumatorului. Prin urmare, câmpul rotativ al contorului este creat de două fluxuri magnetice, dintre care unul este proporțional cu tensiunea consumatorului, iar celălalt cu curentul acestuia. Contorul are două înfășurări. Una dintre înfășurări este conectată direct la rețea, iar curentul consumatorului este trecut prin cealaltă. Deoarece discul se rotește în raport cu câmpul unui magnet permanent, în el va fi indus un curent, a cărui valoare va fi cu atât mai mare, cu atât viteza de rotație a discului este mai mare. Acest curent este întotdeauna direcționat în așa fel încât tinde să încetinească discul și poate fi asemănat cu sarcina mecanică a unui motor cu inducție. Dar această „încărcare” nu poate opri discul, deoarece odată cu scăderea numărului de rotații, forța de frânare va scădea. Ca urmare, se stabilește un echilibru între cuplul (este proporțional cu puterea consumatorului) și cuplul de frânare (este proporțional cu viteza de rotație a discului).

Prin urmare, viteza de rotație va fi proporțională cu produsul dintre puterea și tensiunea curentului și cosinusul defazării - adică puterea activă . Cu ajutorul unei transmisii mecanice, discul rotativ este conectat la mecanismul de numărare.

Într-un contor electric de tip electronic, curentul alternativ și tensiunea acționează asupra elementelor în stare solidă (electronice) pentru a crea impulsuri la ieșire, al căror număr este proporțional cu energia activă măsurată.

Tipuri și tipuri

Contoarele de energie electrică pot fi clasificate în funcție de tipul valorilor măsurate, tipul de conexiune și tipul de construcție , contoarele electrice diferă ca debit maxim și de funcționare.

În funcție de tipul de conexiune, toate contoarele sunt împărțite în dispozitive pentru conectarea directă la circuitul de alimentare și dispozitive transformatoare conectate la circuitul de putere prin transformatoare speciale pentru instrumente .

Conform valorilor măsurate, contoarele electrice sunt împărțite în monofazate (măsurând curent alternativ 220 V, 50 Hz) și trifazate (380 V, 50 Hz). Toate contoarele electronice moderne trifazate acceptă contabilitatea monofazată.

Există, de asemenea, contoare trifazate pentru o tensiune de 100 V, care sunt utilizate numai cu transformatoare de tensiune și curent în circuite de înaltă tensiune (tensiune peste 660 V).

Prin proiectare: o inducție (contor electric electromecanic) este un contor electric în care câmpul magnetic al bobinelor conductoare staționare afectează un element mobil din material conductor. Elementul mobil este un disc prin care curg curenții induși de câmpul magnetic al bobinelor. Numărul de rotații ale discului în acest caz este direct proporțional cu energia electrică consumată.

Contoarele de electricitate cu inducție (mecanice) sunt treptat înlocuite cu contoare electronice din cauza anumitor deficiențe: lipsa citirii automate la distanță, contabilitate unică, clasa de precizie scăzută (de obicei 2,0, mai rar 1,0), protecție slabă împotriva furtului de energie electrică, dimensiuni semnificative și greutate în comparație cu dispozitivele electronice moderne. În același timp, contoarele cu inducție sunt foarte fiabile și sunt potrivite pentru apartamentele cu consum redus de energie.

Un electronic (contor de electricitate static) este un contor electric în care curentul alternativ și tensiunea acționează asupra elementelor în stare solidă (electronice) pentru a crea impulsuri la ieșire, al căror număr este proporțional cu puterea consumată. Măsurarea energiei active de către astfel de contoare electrice se bazează pe conversia valorii puterii în rata de repetare a impulsurilor electrice care intră în mecanismul de numărare. Acest mecanism este fie un dispozitiv electromecanic (util în climatele reci când este instalat în aer liber), fie un dispozitiv electronic care conține atât o memorie, cât și un afișaj . Contoarele electronice sunt potrivite pentru apartamente cu consum mare de energie și pentru afaceri.

Caracteristica principală a contoarelor electronice de energie electrică este capacitatea de a contabiliza energia electrică la tarife diferențiate (unul, două sau mai multe tarife), adică capacitatea de a reține și de a afișa cantitatea de energie electrică utilizată în funcție de perioadele de timp programate, multi -contabilitatea tarifelor se realizeaza printr-un set de mecanisme de numarare, fiecare dintre acestea functionand la intervale de timp stabilite corespunzatoare unor tarife diferite. Contoarele electronice de energie electrică au o perioadă de calibrare mai lungă (4-16 ani) și o clasă de precizie (de la 1,0 la 0,2)

Contoarele hibride de electricitate sunt o opțiune intermediară rar utilizată, cu o interfață digitală , o piesă de măsurare de tip inducție sau electronică și un dispozitiv de citire mecanică.

Protecție împotriva accesului neautorizat

Capacul carcasei contorului are urechi și se fixează cu șuruburi speciale cu orificii. Prin orificiile șuruburilor și a ochiului se trece un fir de pescuit sau o sârmă, conectate la capetele libere cu etanșări . Acestea sunt instalate de către producător sau verificatorul de stat ca dovadă a verificării și recunoașterii produsului ca fiind adecvat pentru utilizare și sunt pe acesta în mod permanent [2] . Capacul blocului terminal are și un ochi (uneori și doi, în funcție de modelul dispozitivului) și se fixează de aceleași șuruburi cu ochi. Aici, sigiliile sunt instalate de către reprezentanții organizației de furnizare a energiei sau, puțin mai rar, de către electricieni înșiși la instalarea contorului și înregistrarea ulterioară a acestuia. În absența sigiliilor, precum și cu încălcarea integrității carcasei, contorul este recunoscut ca fiind defect, funcționarea sa ulterioară este ilegală și implică diferite tipuri de răspundere [3] . Periodic, reprezentanții organizațiilor de furnizare a energiei verifică contoarele pentru prezența etanșărilor și absența deteriorărilor mecanice și efectuează modificări structurale [4] .

Vezi și

Note

  1. ↑ Ferraris Galileo // Marea Enciclopedie Sovietică  : [în 30 de volume]  / cap. ed. A. M. Prohorov . - Ed. a 3-a. - M .  : Enciclopedia Sovietică, 1969-1978.
  2. ↑ Starea și întreținerea dispozitivelor de contorizare . Preluat la 6 mai 2020. Arhivat din original la 8 august 2018.
  3. ↑ Deteriorarea sigiliului de pe contor: ce să faci pentru a nu fi nevoit să plătești o amendă Raportat de Rambler
  4. ↑ Reguli pentru verificarea contoarelor de energie electrică, apă și gaz: ce trebuie să știe consumatorul? Precizarea acuzării . Preluat la 5 mai 2020. Arhivat din original la 28 octombrie 2020.

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice
 Instrumente electrice de masura