Zasada działania i urządzenie liczników energii elektrycznej
Liczniki energii elektrycznej służą do rejestracji zużytej energii elektrycznej. Liczniki energii elektrycznej są indukcyjne i elektroniczne.
Mechanizm pomiarowy indukcyjnego jednofazowego licznika energii elektrycznej (elektryczne urządzenie pomiarowe układu indukcyjnego) składa się z dwóch elektromagnesyumieszczone pod kątem 90 ° względem siebie, w polu magnetycznym którego znajduje się lekki aluminiowy dysk. Schemat miernika mocy pokazano na rysunku 1.
Aby podłączyć miernik do obwodu, jego cewka prądowa jest połączona szeregowo z odbiornikami elektrycznymi, a cewka napięciowa jest połączona równolegle. Kiedy miernik indukcyjny prądu przemiennego przechodzi przez uzwojenia w rdzeniach cewek, powstają zmienne strumienie magnetyczne, które przenikając do aluminiowej tarczy indukują w niej prądy wirowe.
Oddziaływanie prądów wirowych ze strumieniami magnetycznymi z elektromagnesów tworzy siłę, która powoduje obrót dysku. Ten ostatni połączony jest z mechanizmem zliczającym, który uwzględnia prędkość obrotową dysku, tj. pobór prądu.
Ryż. 1.Schemat urządzenia licznika elektrycznego do pomiaru energii elektrycznej: 1 — cewka prądowa, 2 — cewka napięciowa, 3 — przekładnia ślimakowa, 4 — mechanizm liczący, 5 — tarcza aluminiowa, b — magnes zatrzymujący tarczę.
Ryż. 2. Urządzenie indukcyjnego licznika energii elektrycznej
Do pomiaru zużytej energii elektrycznej w sieciach trójfazowych z prądem przemiennym, trójfazowe indukcyjne liczniki energii elektrycznej, których zasada działania jest podobna do jednofazowych.
Obecnie coraz częściej stosuje się elektroniczne (cyfrowe) liczniki energii elektrycznej... Liczniki elektroniczne mają szereg zalet w stosunku do indukcyjnych:
— małe wymiary,
— brak części obrotowych,
— możliwość pomiaru energii elektrycznej w kilku taryfach,
— pomiar dziennego obciążenia maksymalnego,
— rozliczanie zarówno mocy czynnej, jak i biernej,
— wyższy klasa dokładności,
— możliwość zdalnego pomiaru energii elektrycznej.
Ryż. 3. Schemat urządzenia elektronicznego licznika energii elektrycznej
Obecnie opomiarowanie energii elektrycznej odbywa się głównie według tej samej taryfy (czyli cena energii elektrycznej jest taka sama niezależnie od czasu zużycia). Wprowadzane są jednak wielotaryfowe systemy rozliczeń, w których cena prądu różni się w zależności od pory dnia lub dnia tygodnia.
Takie podejście zapewni bardziej równomierne zużycie energii elektrycznej przez odbiorców oraz zmniejszy maksymalne obciążenie systemu elektroenergetycznego. Z tego powodu liczniki elektroniczne są obecnie produkowane z wbudowanymi zegarami, które są zasilane akumulatorem, który zapewnia pomiar energii elektrycznej w różnych odstępach czasu ustawionych przez oprogramowanie.
Z reguły liczniki elektroniczne posiadają ciekłokrystaliczny wskaźnik, który pokazuje zużytą energię elektryczną dla każdej taryfy, aktualne zużycie energii, aktualny czas i datę oraz inne parametry mierzone przez urządzenie.