Как се подрежда и работи електронният електромер

Основната цел на това устройство е постоянно да измерва консумираната мощност на наблюдавания участък в електрическата верига и да показва неговата величина в удобна за човека форма. Елементната база използва твърди електронни компоненти, работещи върху полупроводници или микропроцесори.

Такива устройства се произвеждат за работа с токови вериги:

1. постоянна стойност;

2. синусоидална хармонична форма.

DC електромери работят само в промишлени предприятия, които работят с мощно оборудване с висока консумация на постоянна мощност (електрифициран железопътен транспорт, електромобили ...). За домашни цели те не се използват, издават се в ограничени количества. Следователно няма да ги разглеждаме в по-нататъшния материал на тази статия, въпреки че принципът на тяхното действие се различава от моделите, работещи на променлив ток, главно по конструкцията на датчици за ток и напрежение.

Електронните променливи токове се произвеждат за отчитане на енергията на електрическите устройства:

1.с еднофазна система за напрежение;

2. в трифазни вериги.

Дизайн на електронен електромер

Цялата елементарна основа е разположена вътре в корпуса, оборудван с:

• клемен блок за свързване на електрически проводници;

• LCD панел;

• оперативни контроли и предаване на информация от устройството;

• измервателни трансформатори;

• печатна платка с твърдотелни елементи;

• защитен капак.

вид и основните потребителски настройки на един от многото модели подобни устройства, произведени в предприятията на Република Беларус, са представени на снимката.

Изпълнението на такива електромер потвърдено от:

• печатът на проверяващия, потвърждаващ метрологичната проверка на устройството на изпитвателния стенд и оценката на неговите характеристики в рамките на класа на точност, деклариран от производителя;

• необезпокоявано уплътнение на фирмата за енергиен надзор, отговорна за правилното свързване на електромера към електрическата верига.

Вътрешен изглед дъски на подобно устройство е показано на снимката.

Няма механизми за движение и индукция. А наличието на три вградени токови трансформатори, използвани като сензори с еднакъв брой ясно видими канали на платката, показват трифазна работа на това устройство.

Електротехнически процеси, взети под внимание от електронен уред

Работата на вътрешни алгоритми на трифазни или еднофазни структури протича по същите закони, с изключение на това, че при 3-фазно, по-сложно устройство се получава геометрично сумиране на стойностите на всеки от трите компонентни канала.

Следователно принципите на работа на електронния електромер ще бъдат разгледани главно на примера на еднофазен модел. За да направите това, припомнете основните закони на електротехниката, свързани с мощността.

Пълната му стойност се определя от компонентите:

• активно вещество;

• реактивни (сума от индуктивни и капацитивни товари).

Токът, протичащ през общата верига на еднофазна мрежа, е еднакъв във всички области, а спадът на напрежението при всеки от неговите елементи зависи от вида на съпротивлението и неговата величина. По активното съпротивление тя съвпада с вектора на преминаващия ток в посоката, а по реактивността се отклонява встрани. Освен това по индуктивност тя изпреварва тока по ъгъл и изостава по капацитет.

Електронните електромери могат да вземат предвид и да покажат общата мощност и нейната активна и реактивна стойност. За тази цел се измерват текущите вектори с напрежение, подадено към входа му.Стойността на отклонението на ъгъла между тези входящи стойности определя и изчислява естеството на натоварването, предоставя информация за всички негови компоненти.

При различните дизайни на електронни измервателни уреди наборът от функции не е един и същ и може значително да се различава по предназначението си. По този начин те радикално се открояват от своите индукционни аналози, които работят въз основа на взаимодействието на електромагнитните полета и индукционните сили, които причиняват въртенето на тънък алуминиев диск. В структурно отношение те могат да измерват само активни или реактивна мощност в еднофазна или трифазна верига и пълната стойност - трябва да изчислите отделно ръчно.

Принципът на измерване на мощността с електронен уред

Схема на работа на обикновено дозиращо устройство с изходни преобразуватели показани на фигурата.

Той използва прости сензори за измерване на мощността:

• ток въз основа на конвенционален шунт, през който преминава фазата на веригата;

• напрежение, работещо по схемата на добре известен разделител.

Сигналът, записан от такива сензори, е малък и се увеличава с помощта на електронни усилватели на ток и напрежение, след което се извършва аналого-цифрова обработка за по-нататъшно преобразуване на сигналите и тяхното умножение, за да се получи стойност, пропорционална на стойността на консумираната мощност.

След това цифровизираният сигнал се филтрира и извежда на устройства:

• показване;

• интеграция;

• предаване на измервания;

• по-нататъшно преобразуване.

Входните датчици на електрическите величини, използвани в тази схема, не осигуряват измервания с висок клас на точност на токовите и напрежения вектори и, съответно, изчисляването на мощността. Тази функция се реализира по-добре чрез измерване на трансформатори.

Еднофазна схема на работа на електронен електромер

В него измервателният КТ е включен в пролуката на фазовия проводник на потребителя, а VT е свързан с фаза и нула.

Сигналите от двата трансформатора не се нуждаят от усилване и се изпращат по техните канали до блока ADC, който ги преобразува в цифров код за мощност и честота. По-нататъшните преобразувания се извършват от микроконтролер, който контролира:

• показване;

• електронно реле;

• RAM - памет с произволен достъп.

Чрез RAM изходният сигнал може да бъде предаден допълнително към информационния канал, например, с помощта на оптичен порт.

Функционалност на електронните измервателни уреди

Грешката при измерване на ниска мощност, изчислена от класа на точност 0,5 S или 02 S, позволява използването на тези устройства за търговско измерване на използваната електроенергия.

Проекти, проектирани за измервания в трифазни вериги, могат да работят в три- или четирижилни електрически вериги.

Електронният измервателен уред може да бъде директно свързан към съществуващо оборудване или да има дизайн, който позволява използването на междинни, например, измервателни трансформатори с високо напрежение. В последния случай по правило се извършва автоматично преобразуване на измерените вторични количества в първични стойности на ток, напрежение и мощност, включително активните и реактивните компоненти.

Броячът улавя посоката на пълна мощност с всичките й компоненти в посока напред и назад, съхранява тази информация във връзка с времето. В този случай потребителят може вземете енергийни показания чрез нарастването му за определен период от време, например, текущия или избран от календарния ден, месец или година или - натрупване за определено определено време.

Фиксирането на стойностите на активната и реактивната мощност за определен период, например 3 или 30 минути, както и бързото извикване на максималните му стойности за месец значително улеснява анализа на работата на енергийното оборудване.

По всяко време можете да видите моментални индикатори за активно и реактивно потребление, токово напрежение, честоти във всяка фаза.

Наличието на многотарифна функция за измерване на енергия, използваща няколко канала за предаване на информация, разширява условията за търговска употреба. В същото време тарифите се създават за определено време, например, на всеки половин час от уикенда или работен ден по сезон или месец в годината.

За удобство на потребителя на дисплея се показва менюто за работа, между елементите от които можете да навигирате, като използвате съседните контроли.

Електронният електромер позволява не само да чете информация директно от дисплея, но и да я преглежда през отдалечен компютър, както и да въвежда допълнителни данни или да ги програмира през оптичния порт.

Защита на данните

Монтаж на уплътнения Броячът е направен на два етапа:

1. на първо ниво достъпът до вътрешността на устройството е забранен от службата за технически контрол на инсталацията, след като електромерът е произведен и е преминал държавна проверка;

2. На второто ниво на уплътняване достъпът до клемите и свързаните проводници се блокира от представител на енергоснабдителната организация или енергийния надзор.

Всички събития на премахване и инсталиране на капака са оборудвани с аларма, чието действие се записва в паметта на дневника на събитията с позоваване на час и дата.

Система за пароли предвижда ограничаване на потребителите до достъп до информация и може да съдържа до пет ограничения.

Ниво на ниво напълно премахва ограниченията и ви позволява да преглеждате всички данни локално или отдалечено, да синхронизирате времето, да коригирате показанията.

Първо ниво допълнителна парола за достъп се предоставя на служителите на инсталацията или оперативната организация ASKUE системи за настройка на оборудване и параметри за запис, които не влияят на търговските характеристики.

Второ ниво Основната парола за достъп се задава от отговорния енергиен надзор на настроения електромер и е напълно подготвен за работа.

Трето ниво първичен достъп се предоставя на работниците за енергиен надзор, които свалят и монтират капака от електромера за достъп до неговите клемни клеми или извършват отдалечени операции през оптичния порт.

Четвърто ниво осигурява възможност за инсталиране на хардуерни ключове на платката, премахване на всички инсталирани пломби и възможност за работа през оптичния порт за подобряване на конфигурацията, замяна на коефициентите на калибриране.

Горният списък от възможности, които притежава електронен електромер, е общ преглед. Може да се настрои индивидуално и да се различава дори при всеки модел на един и същ производител.