Elektromos energia mérő

Az elektromos energiamérő ( elektromos mérő ) egy olyan eszköz, amely váltóáramú vagy egyenáramú villamosenergia -fogyasztást mér (általában kWh -ban vagy Ah -ban ).

Történelem

A mérőórák keletkezésének története a 19. századi elektromos készülékek találmányaihoz kötődik . Számos kutató önállóan és szüntelenül tanulmányozta az elektromágnesességet , hozzájárulva a villamosenergia-mérők létrehozásához és későbbi fejlesztéséhez. Íme csak néhány mérföldkő a fejlődés hosszú útján. Elméleti felfedezések hulláma az anyag mágneses és elektromos tulajdonságai között kapcsolatot teremtő jelenségek terén, már a 19. század első felében.

A 19. század második felében az elméleti művek szerzőihez csatlakoztak a gyakorlati szakemberek. Rövid időn belül feltaláltak egy hidroturbinát, egy mérőt, egy áramváltót , egy villanymotort, egy dinamót és egy elektromos lámpát. Ahogy a felfedezők hitték, maga az idő adott megvilágosodást, lehetővé téve, hogy a világ ellentétes részein szinte egy időben hasonló felfedezéseket tegyenek. Ilyen volt például az indukciós villanyóra megalkotója, a magyar származású Otto Titus Blaty , aki a transzformátor társfeltalálója is volt. Anjos Jedlik és Werner von Siemens , ki-ki a maga idejében állt elő a dinamóval. Ami viszont lehetővé tette, hogy az elektromosságot tömegigényes kereskedelmi termékké alakítsák. A világítási rendszerek fejlesztése megkívánta a villamos energia mérésére és szabványosítására szolgáló eszközök alkalmazását. Az első pontos wattóra mérőt Herman Aron szabadalmaztatta 1883-ban.

Az erőátviteli rendszerek fejlesztését a nagyfeszültségű rendszerek létrehozása mentén akadályozta az egyenáramú áramkörök fő hátránya - az egyik feszültségszint másikra való átalakításának lehetetlensége. És az egyen- és váltóáramú elosztóhálózatok támogatói között régóta fennálló vita végül az utóbbi javára dőlt el; ezt a transzformátor feltalálása is elősegítette (1885). Az AC elektromos energia elszámolásának problémájának megoldására tett kísérletek számos felfedezéshez vezettek. Az indukciós villamosenergia-mérők létrehozását a forgó mágneses tér hatásának felfedezése előzte meg ( Nikola Tesla  - 1883, Galileo Ferraris [1]  - 1885, Oliver Shellenberger  - 1888). Az első váltakozó áramú fogyasztásmérőt Oliver B. Schellenberger fejlesztette ki 1888-ban. Már 1889-ben szabadalmaztatta a magyar „Váltakozóáram-mérőt” a magyar Otto Tituts Blaty (a Ganz cég számára). 1894-ben pedig Schellenberger a Westinghouse megbízásából megalkotott egy indukciós wattóra mérőt. Az "A" típusú aktív váltakozó áramú energia wattóra-mérője 1899-ben jelent meg, az alkotó Ludwig Gutmann. Elindult az indukciós árammérők folyamatos fejlesztése. A Blaty mérőből és Ferraris indukciós mérőkből származó mérőket kiváló megbízhatóságuk és alacsony költségük miatt továbbra is sorozatban gyártják, ezek segítségével történik a legtöbb villamosenergia-mérés.

Hogyan működik

Az aktív váltakozó áramú elektromosság elszámolására indukciós egy- és háromfázisú eszközöket használnak, az egyenáramú villamos energia fogyasztásának elszámolására (elektromos szállítás, villamosított vasutak) - elektrodinamikus mérőeszközök. A készülék mozgó részének a villamos energia mennyiségével arányos fordulatszámát számláló mechanizmussal rögzítjük.

Az indukciós rendszer elektromos mérőjében a mozgó rész (alumínium tárcsa) forog az elektromosság fogyasztása közben, melynek fogyasztását a számláló mechanizmus leolvasása határozza meg. A lemez az ellentekercs mágneses mezeje által kiváltott örvényáramok miatt forog - az örvényáramok kölcsönhatásba lépnek a számláló állandó mágnesének mágneses terével.

A számláló berendezése hasonló az aszinkron motor készülékéhez, amelynek nyomatékának arányosnak kell lennie a fogyasztó teljesítményével. Ezért a mérő forgóterét két mágneses fluxus hozza létre, amelyek közül az egyik a fogyasztó feszültségével, a másik pedig az áramával arányos. A számláló két tekercses. Az egyik tekercs közvetlenül csatlakozik a hálózathoz, és a fogyasztói áram áthalad a másikon. Mivel a lemez az állandó mágnes teréhez képest forog, áram indukálódik benne, aminek az értéke minél nagyobb, minél nagyobb a korong forgási sebessége. Ez az áram mindig úgy van irányítva, hogy hajlamos lelassítani a lemezt, és ez egy aszinkronmotor mechanikai terheléséhez hasonlítható. De ez a "terhelés" nem tudja megállítani a lemezt, mert a fordulatszám csökkenésével a fékezőerő csökken. Ennek eredményeként egyensúly jön létre a nyomaték (arányos a fogyasztó erejével) és a fékezőnyomaték (arányos a tárcsa forgási sebességével) között.

Ezért a forgási sebesség arányos lesz az áramerősség és a feszültség szorzatával, valamint a fáziseltolódás koszinuszával - vagyis az aktív teljesítmény . A forgótárcsa mechanikus erőátvitel segítségével kapcsolódik a számláló mechanizmushoz.

Az elektronikus típusú elektromos mérőben a váltakozó áram és a feszültség a szilárdtest (elektronikus) elemekre hat, hogy impulzusokat hozzon létre a kimeneten, amelyek száma arányos a mért aktív energiával.

Fajták és típusok

A villamos fogyasztásmérők a mért értékek típusa, a csatlakozás típusa és a konstrukció típusa szerint osztályozhatók, az elektromos fogyasztásmérők maximális és üzemi teljesítményben különböznek egymástól.

A csatlakozás típusa szerint minden mérőeszköz fel van osztva a tápáramkörhöz közvetlenül csatlakoztatható eszközökre és a speciális műszertranszformátorokon keresztül az áramkörhöz csatlakoztatott transzformátorokra .

A mért értékek szerint az elektromos fogyasztásmérők egyfázisúra (váltakozó áram mérése 220 V, 50 Hz) és háromfázisúra (380 V, 50 Hz) oszthatók . Minden modern elektronikus háromfázisú mérőeszköz támogatja az egyfázisú elszámolást.

Léteznek háromfázisú, 100 V-os feszültségmérők is, amelyeket csak nagyfeszültségű (660 V feletti feszültség) áramkörökben használnak feszültség- és áramváltókkal .

Kivitel szerint: az indukciós (elektromechanikus villamos mérő) olyan elektromos mérő, amelyben az álló vezető tekercsek mágneses tere egy vezető anyagból készült mozgatható elemre hat. A mozgatható elem egy tárcsa, amelyen keresztül a tekercsek mágneses mezeje által indukált áramok áramlanak. A lemezfordulatszám ebben az esetben egyenesen arányos az elfogyasztott villamos energiával.

Az indukciós (mechanikus) árammérőket fokozatosan elektronikus fogyasztásmérőkre cserélik bizonyos hiányosságok miatt: a távoli automata leolvasás hiánya, egykulcsos elszámolás, alacsony pontossági osztály (általában 2,0, ritkábban 1,0), gyenge védelem az áramlopás ellen, jelentős méretek és súlya a modern elektronikus eszközökhöz képest. Ugyanakkor az indukciós fogyasztásmérők rendkívül megbízhatóak, és kiválóan alkalmasak alacsony energiafogyasztású lakásokhoz.

Az elektronikus (statikus elektromosság mérő) olyan elektromos mérő, amelyben a váltakozó áram és a feszültség a szilárdtest (elektronikus) elemekre hat, és impulzusokat hoz létre a kimeneten, amelyek száma arányos a fogyasztott teljesítménnyel. Az aktív energia ilyen elektromos mérőkkel történő mérése a teljesítményértéknek a számláló mechanizmusba belépő elektromos impulzusok ismétlődési sebességévé való átalakításán alapul. Ez a mechanizmus vagy elektromechanikus (jótékony hatású hideg éghajlaton, ha szabadban van felszerelve), vagy elektronikus eszköz, amely memóriát és kijelzőt is tartalmaz . Az elektronikus mérők kiválóan alkalmasak nagy energiafogyasztású lakások és vállalkozások számára.

Az elektronikus villamosenergia-mérők fő jellemzője, hogy differenciált tarifákkal (egy, két vagy több tarifával) számolják el a villamos energiát, vagyis képesek megjegyezni és megjeleníteni a felhasznált villamos energia mennyiségét a programozott időszakoktól függően, több -A tarifaelszámolást egy sor számláló mechanizmussal érik el, amelyek mindegyike meghatározott időközönként működik, a különböző tarifáknak megfelelően. Az elektronikus villanyórák kalibrálási ideje hosszabb (4-16 év) és pontossági osztálya (1,0-0,2)

A hibrid elektromos fogyasztásmérők ritkán használt köztes lehetőség digitális interfésszel , indukciós vagy elektronikus típusú mérőrésszel és mechanikus leolvasó eszközzel.

Az illetéktelen hozzáférés elleni védelem

A mérőház fedele füles, és speciális, furatokkal ellátott csavarokkal van rögzítve. A csavarok lyukain és a szemen keresztül horgászzsinórt vagy huzalt vezetnek át, amelyek szabad végein tömítésekkel vannak összekötve . Ezeket a gyártó vagy az állami hitelesítő telepíti a termék ellenőrzésének és használatra való elismerésének bizonyítékaként, és állandó jelleggel rajta vannak [2] . A sorkapocs fedelének van egy szeme is (néha kettő is, a készülék típusától függően), és ugyanazokhoz a csavarokhoz van rögzítve szemekkel. Itt a tömítéseket az energiaellátó szervezet képviselői, vagy valamivel ritkábban maguk a villanyszerelők szerelik fel a mérő felszerelése és az azt követő regisztráció során. Plombok hiányában, valamint a tok épségének megsértése esetén a mérőt hibásnak ismerik el, további üzemeltetése jogellenes és különféle felelősséget von maga után [3] . Az energiaszolgáltató szervezetek képviselői rendszeres időközönként ellenőrzik a mérőket a tömítések és a mechanikai sérülések hiánya szempontjából, és szerkezeti változtatásokat hajtanak végre [4] .

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Ferraris Galileo // Nagy Szovjet Enciklopédia  : [30 kötetben]  / ch. szerk. A. M. Prohorov . - 3. kiadás - M .  : Szovjet Enciklopédia, 1969-1978.
  2. ↑ A mérőkészülékek állapota és karbantartása . Letöltve: 2020. május 6. Az eredetiből archiválva : 2018. augusztus 8..
  3. ↑ Sérült a mérő plombája: mit kell tenni, hogy ne kelljen bírságot fizetnie. Bejelentette: Rambler
  4. ↑ Villany-, víz- és gázmérők ellenőrzésének szabályai: mit kell tudni a fogyasztónak? Az ügyészség magyarázata . Letöltve: 2020. május 5. Az eredetiből archiválva : 2020. október 28.

Irodalom

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Bibliográfiai katalógusokban
 Elektromos mérőműszerek