Hoe is de elektronische elektriciteitsmeter ingericht en werkt deze?

Het hoofddoel van dit apparaat is om constant het stroomverbruik van het bewaakte gedeelte van het elektrische circuit te meten en de grootte ervan in een mensvriendelijke vorm weer te geven. De elementbasis maakt gebruik van elektronische componenten in vaste toestand die werken op halfgeleiders of microprocessorontwerpen.

Dergelijke apparaten worden geproduceerd voor het werken met stroomkringen:

1. constante waarde;

2. sinusvormige harmonische vorm.

DC-elektriciteitsmeters werken alleen bij industriële ondernemingen die krachtige apparatuur gebruiken met een hoog verbruik van constant vermogen (geëlektrificeerd spoorwegvervoer, elektrische voertuigen ...). Voor binnenlandse doeleinden worden ze niet gebruikt, worden ze in beperkte hoeveelheden uitgegeven. Daarom zullen we ze in het verdere materiaal van dit artikel niet beschouwen, hoewel het principe van hun werking verschilt van modellen die op wisselstroom werken, voornamelijk door het ontwerp van stroom- en spanningssensoren.

Elektronische AC-vermogensmeters worden vervaardigd om rekening te houden met de energie van elektrische apparaten:

1. met een enkelfasig spanningssysteem;

2. in driefasige circuits.

Elektronisch meterontwerp

De gehele elementaire basis bevindt zich in de behuizing, uitgerust met:

• aansluitblok voor het aansluiten van elektrische draden;

• LCD-paneel;

• bedieningselementen en informatie verzenden vanaf het apparaat;

• transformatoren meten;

• printplaat met solid-state elementen;

• beschermhoes.

verschijning en de belangrijkste gebruikersinstellingen van een van de vele modellen van soortgelijke apparaten die zijn geproduceerd bij de ondernemingen van de Republiek Wit-Rusland, worden in de afbeelding weergegeven.

De prestaties hiervan elektrische meter bevestigd door:

• het stempel van de verificateur dat de metrologische verificatie van het hulpmiddel op de testbank bevestigt en de beoordeling van de kenmerken ervan binnen de door de fabrikant opgegeven nauwkeurigheidsklasse;

• ongestoorde afdichting van het energiecontrolebedrijf dat verantwoordelijk is voor de juiste aansluiting van de meter op het elektrische circuit.

Binnenaanzicht borden van een soortgelijk apparaat worden weergegeven in de afbeelding.

Er zijn geen bewegende en inductiemechanismen. En de aanwezigheid van drie ingebouwde stroomtransformatoren die worden gebruikt als sensoren met hetzelfde aantal duidelijk zichtbare kanalen op de printplaat, duidt op een driefasige werking van dit apparaat.

Elektrotechnische processen in aanmerking genomen door een elektronische meter

Het werk van interne algoritmen van driefasige of eenfasige structuren vindt plaats volgens dezelfde wetten, behalve dat in een meerfasig apparaat met drie fasen een geometrische samenvatting van de waarden van elk van de drie componentkanalen optreedt.

Daarom zullen de werkingsprincipes van de elektronische meter voornamelijk worden overwogen in het voorbeeld van een eenfasemodel. Denk hiervoor aan de basiswetten van de elektrotechniek met betrekking tot stroom.

De volledige waarde wordt bepaald door de componenten:

• actief;

• reactief (som van inductieve en capacitieve belastingen).

De stroom die door het gemeenschappelijke circuit van een enkelfasig netwerk vloeit, is in alle gebieden hetzelfde en de spanningsval bij elk van zijn elementen hangt af van het type weerstand en zijn grootte. Op de actieve weerstand valt het samen met de vector van de passerende stroom in de richting, en op de reactantie wijkt het af naar de kant. Bovendien, in inductie, loopt het voor op de stroom in hoek en blijft het achter in capaciteit.

Elektronische meters kunnen rekening houden met het totale vermogen en de actieve en reactieve waarde ervan en deze weergeven. Voor dit doel worden stroomvectoren gemeten met spanning die aan zijn ingang wordt geleverd.De waarde van de afwijking van de hoek tussen deze inkomende waarden bepaalt en berekent de aard van de belasting, geeft informatie over alle componenten.

In verschillende ontwerpen van elektronische meters is de set functies niet hetzelfde en kan het doel aanzienlijk verschillen. Hierdoor onderscheiden ze zich radicaal van hun inductie-analogen, die werken op basis van de interactie van elektromagnetische velden en inductiekrachten die de rotatie van een dunne aluminium schijf veroorzaken. Structureel kunnen ze alleen actief meten of reactief vermogen in een enkelfasig of driefasig circuit, en de volledige waarde - u moet afzonderlijk handmatig berekenen.

Het principe van het meten van vermogen door een elektronische meter

Werkingsschema van een eenvoudig meetapparaat met uitgangsconverters getoond in de figuur.

Het gebruikt eenvoudige sensoren om vermogen te meten:

• stroom gebaseerd op een conventionele shunt waardoor de fase van het circuit passeert;

• spanning werkt volgens het schema van een bekende verdeler.

Het signaal opgenomen door dergelijke sensoren is klein en wordt verhoogd met behulp van elektronische versterkers van stroom en spanning, waarna analoge-digitale verwerking plaatsvindt om de signalen verder om te zetten en te vermenigvuldigen om een ​​waarde te verkrijgen die evenredig is aan de waarde van het stroomverbruik.

Vervolgens wordt het gedigitaliseerde signaal gefilterd en uitgevoerd naar apparaten:

• weer te geven;

• integratie;

• overdracht van metingen;

• verdere conversie.

De ingangssensoren van elektrische grootheden die in dit circuit worden gebruikt, bieden geen metingen met een hoge nauwkeurigheidsklasse van stroom- en spanningsvectoren, en dienovereenkomstig de berekening van het vermogen. Deze functie wordt beter geïmplementeerd door transformatoren te meten.

Werkingsdiagram voor eenfasige elektronische meter

Daarin is de meet-CT opgenomen in de opening van de fasedraad van de consument en is de VT verbonden met fase en nul.

De signalen van beide transformatoren hebben geen versterking nodig en worden via hun kanalen naar de ADC-eenheid gestuurd, die ze omzet in een digitale stroom- en frequentiecode. Verdere conversies worden uitgevoerd door een microcontroller die regelt:

• weer te geven;

• elektronisch relais;

• RAM - willekeurig toegankelijk geheugen.

Via RAM kan het uitgangssignaal verder worden doorgestuurd naar het informatiekanaal, bijvoorbeeld met behulp van een optische poort.

Functionaliteit van elektronische meters

De meetfout bij laag vermogen geschat door de nauwkeurigheidsklasse van 0,5 S of 02 S maakt het gebruik van deze apparaten mogelijk voor commerciële meting van gebruikte elektriciteit.

Ontwerpen die zijn ontworpen voor metingen in driefasige circuits kunnen werken in elektrische circuits met drie of vier draden.

De elektronische meter kan direct worden aangesloten op bestaande apparatuur of een ontwerp hebben dat het gebruik van tussenliggende, bijvoorbeeld hoogspanningstransformatoren mogelijk maakt. In het laatste geval wordt in de regel een automatische omzetting van de gemeten secundaire grootheden in primaire waarden van stroom, spanning en vermogen, inclusief de actieve en reactieve componenten, uitgevoerd.

De teller legt de richting van volledig vermogen vast met al zijn componenten in de voorwaartse en achterwaartse richting en slaat deze informatie op in relatie tot de tijd. In dit geval kan de gebruiker meet energie door zijn toename voor een bepaalde periode, bijvoorbeeld de huidige of gekozen uit de kalenderdag, maand of jaar, of - accumulatie voor een bepaalde aangewezen tijd.

Het vaststellen van de waarden van actief en reactief vermogen voor een bepaalde periode, bijvoorbeeld 3 of 30 minuten, evenals het snel oproepen van de maximale waarden gedurende een maand vergemakkelijkt de analyse van de werking van elektrische apparatuur aanzienlijk.

U kunt op elk gewenst moment directe indicatoren voor actief en reactief verbruik bekijken, huidige spanning, frequenties in elke fase.

De aanwezigheid van de multitarief energiemetingsfunctie die gebruik maakt van verschillende informatietransmissiekanalen vergroot de voorwaarden voor commercieel gebruik. Tegelijkertijd worden tarieven voor een bepaalde tijd ingesteld, bijvoorbeeld elk half uur van een weekend of een werkdag per seizoen of maand van het jaar.

Voor het gemak van de gebruiker toont het display het bedieningsmenu, tussen de items waarvan u kunt navigeren met behulp van de aangrenzende bedieningselementen.

Met een elektronische energiemeter kan niet alleen informatie rechtstreeks van het display worden gelezen, maar ook via een externe computer worden bekeken en extra gegevens worden ingevoerd of via de optische poort worden geprogrammeerd.

Gegevens bescherming

Installatie van afdichtingen De teller bestaat uit twee fasen:

1. op het eerste niveau is toegang tot de binnenkant van het apparaat verboden door de technische controledienst van de fabriek nadat de meter is vervaardigd en de staat is geverifieerd

2. Op het tweede afdichtingsniveau wordt de toegang tot de terminals en aangesloten draden geblokkeerd door een vertegenwoordiger van de energieleverancier of het energietoezicht.

Alle gebeurtenissen bij het verwijderen en installeren van de kap zijn uitgerust met een alarm, waarvan de werking wordt vastgelegd in het geheugen van het gebeurtenissenlogboek met verwijzing naar tijd en datum.

Wachtwoord systeem voorziet in het beperken van gebruikers tot toegang tot informatie en kan maximaal vijf beperkingen bevatten.

Niveau nul verwijdert volledig beperkingen en stelt u in staat om alle gegevens lokaal of op afstand te bekijken, tijd te synchroniseren, meetwaarden aan te passen.

Eerste niveau extra toegangswachtwoord wordt verstrekt aan werknemers van de installatie of operationele organisatie VRAAG systemen voor het instellen van apparatuur en opnameparameters die geen invloed hebben op commerciële kenmerken.

Tweede niveau Het hoofdtoegangswachtwoord wordt toegewezen door de verantwoordelijke medewerker energiebeheer op de ingestelde meter en is volledig voorbereid op het werk.

Derde niveau primaire toegang wordt gegeven aan energiebewakingsmedewerkers die het deksel van de meter verwijderen en installeren om toegang te krijgen tot de aansluitklemmen of externe bewerkingen uitvoeren via de optische poort.

Vierde niveau biedt de mogelijkheid om hardwaresleutels op het bord te installeren, alle geïnstalleerde afdichtingen te verwijderen en de mogelijkheid om via de optische poort te werken om de configuratie te verbeteren, kalibratiecoëfficiënten te vervangen.

De bovenstaande lijst met mogelijkheden die een elektronische elektriciteitsmeter bezit, is een algemeen overzicht. Het kan individueel worden ingesteld en zelfs verschillen voor elk model van dezelfde fabrikant.