Elektrisk energimåler

Elektrisk energimåler ( elmåler ) er en enhed til måling af AC eller DC elforbrug (normalt i kWh eller Ah ).

Historie

Historien om skabelsen af ​​målere er forbundet med opfindelserne af elektriske apparater i det 19. århundrede . En række forskere studerede uafhængigt og uophørligt elektromagnetisme og ydede deres eget bidrag til skabelsen og den efterfølgende udvikling af elmålere. Her er blot nogle få af milepælene på en lang udviklingsrejse. En bølge af teoretiske opdagelser inden for fænomener, der etablerer en sammenhæng mellem stoffets magnetiske og elektriske egenskaber, allerede i første halvdel af 1800-tallet.

I anden halvdel af det 19. århundrede sluttede praktikere sig til forfatterne af teoretiske værker. Inden for kort tid blev en hydroturbine, en måler, en strømtransformer , en elektrisk motor, en dynamo og en elektrisk lampe opfundet. Som opdagerne troede, gav tiden selv oplysning, hvilket gjorde det muligt at gøre lignende opdagelser næsten på samme tid i modsatte dele af verden. Dette var for eksempel skaberen af ​​den elektriske induktionsmåler Otto Titus Blaty , en ungarsk af fødsel, som også var medopfinder af transformatoren. Anjos Jedlik og Werner von Siemens kom på hver sin tid med dynamoen. Hvilket igen gjorde det muligt at gøre elektricitet til et kommercielt produkt med masseefterspørgsel. Udviklingen af ​​belysningssystemer krævede brug af enheder til måling og standardisering af elmåling. Den første nøjagtige watt-timemåler blev patenteret af Herman Aron i 1883.

Udviklingen af ​​strømtransmissionssystemer langs vejen til at skabe højspændingssystemer blev hæmmet af den største ulempe ved DC-kredsløb - umuligheden af ​​at konvertere et spændingsniveau til et andet. Og den langvarige strid mellem tilhængere af distributionsnetværk af jævn- og vekselstrøm blev endelig afgjort til fordel for sidstnævnte; dette blev også lettet af opfindelsen af ​​transformatoren (1885). Forsøg på at løse problemet med at tage højde for AC elektrisk energi har ført til en række opdagelser. Forud for skabelsen af ​​induktionselektricitetsmålere fandt man opdagelsen af ​​virkningen af ​​et roterende magnetfelt ( Nikola Tesla  - 1883, Galileo Ferraris [1]  - 1885, Oliver Shellenberger  - 1888). Den første AC elmåler blev udviklet af Oliver B. Schellenberger i 1888. Allerede i 1889 blev "Elektrisk måler for vekselstrømme" patenteret af ungareren Otto Tituts Blaty (for Ganz-firmaet). Og i 1894 skabte Schellenberger, bestilt af Westinghouse , en induktions-watt-timemåler. Watt-timemåleren af ​​aktiv AC energi type "A" dukkede op i 1899, skaberen Ludwig Gutman. En løbende forbedring af induktions-elmålere blev lanceret. Målere, der stammer fra Blaty-måleren og Ferraris-induktionsmålerne, er på grund af deres fremragende pålidelighed og lave omkostninger stadig masseproducerede, det er med deres hjælp, at de fleste elmålinger foretages.

Sådan virker det

For at tage højde for aktiv AC-elektricitet bruges induktions-en- og trefasede enheder til at tage højde for forbruget af DC-elektricitet (elektrisk transport, elektrificerede jernbaner) - elektrodynamiske målere. Antallet af omdrejninger af den bevægelige del af enheden, proportionalt med mængden af ​​elektricitet, registreres af en tællemekanisme.

I induktionssystemets elektriske måler roterer den bevægelige del (aluminiumskive) under forbruget af elektricitet, hvis forbrug bestemmes af aflæsningerne af tællemekanismen. Skiven roterer på grund af hvirvelstrømme induceret i den af ​​tællerens magnetiske felt - hvirvelstrømme interagerer med magnetfeltet i tællerens permanente magnet.

Tællerens enhed ligner enheden til en asynkronmotor, hvis drejningsmoment skal være proportional med forbrugerens effekt. Derfor er målerens roterende felt skabt af to magnetiske fluxer, hvoraf den ene er proportional med forbrugerens spænding og den anden med dens strøm. Skranken har to viklinger. En af viklingerne er forbundet direkte til netværket, og forbrugerstrømmen føres gennem den anden. Da skiven roterer i forhold til feltet af en permanent magnet, vil der blive induceret en strøm i den, hvis værdi vil være jo større, jo større rotationshastigheden af ​​skiven er. Denne strøm er altid rettet på en sådan måde, at den har en tendens til at bremse disken, og den kan sammenlignes med den mekaniske belastning af en induktionsmotor. Men denne "belastning" kan ikke stoppe disken, for med et fald i antallet af omdrejninger vil bremsekraften falde. Som et resultat etableres en balance mellem drejningsmomentet (det er proportionalt med forbrugerens effekt) og bremsemomentet (det er proportionalt med skivens rotationshastighed).

Derfor vil rotationshastigheden være proportional med produktet af strømstyrken og spændingen og cosinus af faseforskydningen - det vil sige aktiv effekt . Ved hjælp af en mekanisk transmission er den roterende skive forbundet med tællemekanismen.

I en elektrisk måler af elektronisk type virker vekselstrøm og spænding på solid-state (elektroniske) elementer for at skabe impulser ved udgangen, hvis antal er proportional med den målte aktive energi.

Arter og typer

Elmålere kan klassificeres efter typen af ​​målte værdier, typen af ​​tilslutning og typen af ​​konstruktion , elmålere er forskellige i maksimal og driftsgennemstrømning.

I henhold til typen af ​​forbindelse er alle målere opdelt i enheder til direkte forbindelse til strømkredsløbet og transformatorenheder , der er forbundet til strømkredsløbet gennem specielle instrumenttransformere .

I henhold til de målte værdier er elektriske målere opdelt i enfaset (måler vekselstrøm 220 V, 50 Hz) og trefaset (380 V, 50 Hz). Alle moderne elektroniske trefasemålere understøtter enfaset regnskab.

Der findes også trefasemålere til en spænding på 100 V, som kun bruges med spændings- og strømtransformere i højspændingskredsløb (spænding over 660 V).

Ved design: en induktion (elektromekanisk elektrisk måler) er en elektrisk måler, hvor magnetfeltet i stationære ledende spoler påvirker et bevægeligt element lavet af ledende materiale. Det bevægelige element er en skive, gennem hvilken strømme induceret af spolernes magnetfelt strømmer. Antallet af diskomdrejninger i dette tilfælde er direkte proportionalt med den forbrugte elektricitet.

Induktion (mekaniske) elmålere erstattes gradvist af elektroniske målere på grund af visse mangler: mangel på automatisk fjernaflæsning, en-rate regnskab, lav nøjagtighedsklasse (normalt 2,0, sjældnere 1,0), dårlig beskyttelse mod el-tyveri, betydelige dimensioner og vægt sammenlignet med moderne elektroniske enheder. Samtidig er induktionsmålere yderst pålidelige og egner sig godt til lejligheder med lavt energiforbrug.

En elektronisk (statisk elektricitetsmåler) er en elektrisk måler, hvor vekselstrøm og spænding virker på solid-state (elektroniske) elementer for at skabe impulser ved udgangen, hvis antal er proportional med den forbrugte effekt. Målingen af ​​aktiv energi af sådanne elektriske målere er baseret på konverteringen af ​​effektværdien til gentagelseshastigheden af ​​elektriske impulser, der kommer ind i tællemekanismen. Denne mekanisme er enten en elektromekanisk (gavnlig i kolde klimaer, når den er installeret udendørs) eller elektronisk enhed, der indeholder både en hukommelse og et display . Elektroniske målere er velegnede til lejligheder med højt energiforbrug og til erhverv.

Hovedegenskaben ved elektroniske elmålere er evnen til at redegøre for elektricitet til differentierede tariffer (en-, to- eller flere tariffer), det vil sige evnen til at huske og vise mængden af ​​elektricitet, der bruges afhængigt af de programmerede tidsperioder, multi -Tarifregnskab opnås gennem et sæt tællemekanismer, som hver især fungerer med fastsatte tidsintervaller svarende til forskellige tariffer. Elektroniske elmålere har en længere kalibreringsperiode (4-16 år) og en nøjagtighedsklasse (fra 1,0 til 0,2)

Hybrid elmålere er en sjældent brugt mellemløsning med en digital grænseflade , en induktions- eller elektronisk måledel og en mekanisk aflæsningsenhed.

Beskyttelse mod uautoriseret adgang

Låget på målerkassen har ører og er fastgjort med specielle skruer med huller. En fiskeline eller wire føres gennem hullerne i skruerne og øjet, forbundet i de frie ender med tætninger . De er installeret af producenten eller statens verifikator som bevis på verifikation og anerkendelse af produktet som egnet til brug, og er på det på permanent basis [2] . Klemrækkedækslet har også et øje (nogle gange også to, afhængigt af enhedens model) og er fastgjort til de samme skruer med øjne. Her installeres tætninger af repræsentanter for energiforsyningsorganisationen eller, lidt sjældnere, af elektrikerne selv ved installation af måleren og dens efterfølgende registrering. I mangel af forseglinger, samt i strid med sagens integritet, anerkendes måleren som defekt, dens videre drift er ulovlig og medfører forskellige former for ansvar [3] . Periodisk kontrollerer repræsentanter for energiforsyningsorganisationer målerne for tilstedeværelsen af ​​tætninger og fraværet af mekaniske skader og foretager strukturelle ændringer [4] .

Se også

Noter

  1. ↑ Ferraris Galileo // Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 bind]  / kap. udg. A. M. Prokhorov . - 3. udg. - M .  : Sovjetisk encyklopædi, 1969-1978.
  2. ↑ Tilstand og vedligeholdelse af måleanordninger . Hentet 6. maj 2020. Arkiveret fra originalen 8. august 2018.
  3. ↑ Beskadigelse af forseglingen på måleren: hvad skal du gøre, så du ikke skal betale en bøde Rapporteret af Rambler
  4. ↑ Regler for kontrol af el-, vand- og gasmålere: hvad skal forbrugeren vide? Anklagemyndighedens afklaring . Hentet 5. maj 2020. Arkiveret fra originalen 28. oktober 2020.

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger
 Elektriske måleinstrumenter