Elektroměry: klasifikace a typy elektroměrů — TAIPIT-IP

Chytrý elektroměr je zařízení pro měření spotřeby elektřiny s funkcí automatického předávání odečtů a parametrů elektrické sítě koncovému spotřebiteli a energetickým společnostem. První chválí takové měřiče za automatizaci procesu odesílání odečtů a schopnost osobně kontrolovat spotřebu zdrojů s přesností na každou hodinu, druzí za neustálou relevanci a přesnost dat ve svých účetních systémech. Rolí konečného spotřebitele mohou být jak jednotlivci, tak společnosti z různých oborů činnosti: komerční leasing, výroba, hotelnictví a restaurace. Takový elektroměr může pracovat jak v jednofázových (domácích), tak v třífázových (průmyslových) elektrických sítích.

Pokud se pravidelně zpožďujete s předáváním odečtů do prodeje energií, ve vyúčtování jste narazili na podezřelé údaje o spotřebě nebo je pro vás obtížné shromažďovat údaje od všech podnájemníků, pak byste se rozhodně měli na chytré měřiče podívat blíže.

Co umí chytrý elektroměr

Sada funkcí závisí na konkrétním modelu a úkolech přiřazených chytrému měřicímu zařízení. Pokud neuvažujeme konkrétní zařízení, ale celou třídu, pak takový elektroměr:

• Přenáší údaje bez účasti majitele – nemusíte ani brát údaje o spotřebě;
• Eviduje poruchy sítě, odchylky proudu a napětí od deklarovaných parametrů – údaje jsou důležité pro prodej energií pro rychlé řešení problémů v elektrických sítích a trafostanicích;
• Vypne neplatičovi elektřinu – tato možnost vylučuje praxi přerozdělování dluhu bona fide plátcům;
• Shromažďuje a ukládá podrobné informace o spotřebě – chytrý měřič vám pomůže upravit spotřebu energie a ušetřit na účtech.

Jak vidíte, přenos naměřených hodnot bez zásahu uživatele není jedinou výhodou chytrých modelů. Díky rozšířené funkčnosti elektroměrů mohou spotřebitelé elektřiny podrobně analyzovat objem a kvalitu dodávaného energetického zdroje. Takové příležitosti budou relevantní pro většinu společností, které nezávisle provádějí vypořádání s prodejem energie nebo vedou interní účetnictví energetických zdrojů. Dále zvážíme princip fungování takového zařízení na příkladu řešení od SAURES.

Jak funguje chytrý elektroměr?

Obecné provozní schéma je následující: zařízení zaznamenává množství spotřebované elektřiny, shromažďuje údaje o spotřebě a přenáší tyto informace do účetního systému. Pojem „inteligentní měřič“ může znamenat buď zařízení, které plní všechny tyto funkce, nebo soubor zařízení, která řeší problémy samostatně. Každá možnost má své výhody. Naše společnost se specializuje na řešení externích ovladačů skládající se z následujících prvků:

• Vícetarifní elektroměr – montuje se do rozvodnice;
• Ovladač systému SAURES – je instalován v místě, kde je měřidlo umístěn nebo ve vzdálenosti do 1 km a přenáší informace do cloudové služby;
• Cloudové úložiště – je umístěno v zabezpečeném datovém centru a ukládá všechna data o spotřebě;
• Klientský software – k prohlížení z počítače potřebujete pouze webový prohlížeč, ale existují bezplatné aplikace pro mobilní zařízení.

Provozní schéma systému předpokládá, že elektroměr bere v úvahu kilowatty, ampéry a volty, regulátor přijímá ze zařízení informace o spotřebě v tarifech a hodinách a přenáší údaje do cloudu. Server naší společnosti provádí čtení a ukládá přijaté informace do cloudu SAURES. Návštěvou účtu v cloudové službě si uživatel může zobrazit naměřené hodnoty a odhadnout objem spotřeby podle hodiny, dne a měsíce. Můžete také nastavit plán automatického odesílání dat poskytovateli prostředků ve vašem účtu.

Čítače ukládají informace do cloudu každý den. Uživatelé – energetické společnosti nebo spotřebitelé – získají data několika kliknutími na svůj osobní účet. Centralizovaný server vám umožňuje neztrácet peníze a čas na instalaci, údržbu a aktualizaci softwaru pro záznam dat z měřičů.

Může být běžný elektroměr „chytřejší“?

Elektroměry s vestavěnými modemy (ovladači) se obvykle instalují při automatizaci celého zařízení: bytového domu nebo chatové vesnice. Jsou 3-4x dražší než běžné modely, což prodražuje přechod na chytré systémy měření elektřiny. Proto naše společnost vyvinula zařízení pro automatizaci klasických elektroměrů – regulátory SAURES.

Pro připojení externího ovladače k ​​elektroměru se používá rozhraní RS-485 nebo pulzní výstup s frekvencí pulzů až 25 Hz. Například značkové elektroměry jsou vybaveny těmito rozhraními:

• Merkur (Incotex) – řada 206, 200.02, 200.04, 236, 234, 230;
• Elektroměr – modely CE301, CE303, CE102M;
• NEVA (Taipit) – modely MT 124, MT 114, MT 115, MT 323, MT 324;
• ABB – řada E31.

Chcete-li převést běžný elektroměr na inteligentní elektroměr, musíte sejmout kryt prostoru se svorkami rozhraní a připojit ovladač ke speciálním svorkám. Pokud je rozhraní umístěno pod společným krytem s pohonnou jednotkou, budete muset zapojit odborníka z energetické společnosti. Všechny ovladače naší společnosti žádným způsobem neovlivňují provoz samotného měřidla a neporušují požadavky regulačních orgánů.

Můžete si prohlédnout kompletní seznam elektroměrů kompatibilních s technologií inteligentního měření zde.

Ovladače SAURES

Naše společnost vyrábí dva typy kontrolérů, lišících se technologií přenosu dat a počtem současně obsluhovaných zařízení:

1. Wi-Fi linka s podporou až 8 pulzních a 8 digitálních kanálů. Funguje prostřednictvím domácí nebo veřejné Wi-Fi sítě s přístupem k internetu.
2. Linka NB-IoT se službou až pro 8 analogových a 32 digitálních kanálů. NB-IoT je speciální technologie pro internet věcí, založená na infrastruktuře celulárních sítí.

Upgrade elektroměru zahrnuje instalaci ovladače na kompatibilní měřicí zařízení nebo práci na komplexní výměně zařízení. V druhém případě se mění samotné měřicí zařízení – klient obdrží moderní měřič a také modul Wi-Fi nebo NB-IoT. Instalaci zařízení SAURES na klíč zajišťují certifikovaní instalační partneři. Práce na plombování elektroměrů provádějí obchodní zástupci energií. Tato služba se platí zvlášť.

Jednotlivé modely ovladačů Wi-Fi a NB-IoT od naší společnosti mohou vypadat velmi podobně. Chcete-li vybrat nejvhodnější možnost, musíte pečlivě prostudovat vlastnosti zařízení.

Výhody a nevýhody Wi-Fi zařízení

SAURES vyrábí několik modelů Wi-Fi ovladačů. Většina se montuje do skříní s krytím IP54, což vyžaduje umístění do vnějších krabic s dodatečným těsněním dveří. Komunikační modul regulátoru pracuje na frekvenci 2400 MHz. Anténa může být umístěna uvnitř pouzdra (na desce) nebo externí.

Dosah Wi-Fi modulu je 25-100 metrů. Pokud jsou mezi zařízením a routerem stěny, úroveň signálu se snižuje. Maximální hodnoty jsou zaznamenány pouze tehdy, když je router umístěn v přímé viditelnosti. Kovová rozvodnice blokuje signál, proto ji doporučujeme nahradit plastovou analogovou, přemístit ovladač do bytu pomocí kroucené dvoulinky nebo použít externí vzdálenou anténu.

Výhody firemních Wi-Fi ovladačů:

• práce se dvěma bezdrátovými sítěmi – hlavní a záložní;
• Autonomie – zařízení funguje na běžné baterie po dobu až 4 let;
• jednoduché škálování – při automatizaci bytového domu nebo vesnice můžete aktualizovat měřidlo po částech;
• univerzálnost – k modulu můžete připojit nejen elektroměry, ale také plynoměry, vodoměry nebo měřiče tepla.
• jednoduchá instalace – externí zařízení se připojují pomocí rychloupínacích svorek a samotný ovladač je namontován na speciální konzole;
• snadné nastavení – ke spuštění ovladače potřebujete jakýkoli smartphone nebo PC s Wi-Fi adaptérem.

Závažnou nevýhodou takového zařízení je jeho závislost na Wi-Fi síti majitele. Pokud je router odpojen od napájení nebo je omezený přístup k internetu, přenos dat na cloudový server se zastaví.

Výhody a nevýhody NB-IoT

Narrow Band Internet of Things (NB-IoT) řadiče fungují prostřednictvím mobilních sítí operátorů, kteří tento standard podporují. Jsou připojeny k elektroměrům a dalším měřicím zařízením kabelem. K tomu se používají rozhraní RS-485 nebo pulzní zařízení. Řada zařízení zahrnuje modely s krytem chráněným podle standardu IP66. Odolávají širokému rozsahu provozních teplot (od -30 do 60 °C). Takové moduly jsou umístěny uvnitř nebo vně rozvaděče. Místo instalace se musí nacházet v oblasti pokrytí sítě NB-IoT, ve vzdálenosti do 50 metrů od zařízení pro měření pulsů a do 1 km pro digitální zařízení.

Komunikační dosah v městském prostředí je cca 5 km. V ceně takových zařízení je již zahrnuta cena síťového provozu na 6 let nebo 12 MB. Pro identifikaci klienta je použit SIM čip jednoho z telekomunikačních operátorů (společnost SAURES spolupracuje s MTS). Komunikační modul je napájen z externího zdroje (elektroměr) nebo z vestavěné lithiové baterie 6000 mAh.

Mezi výhody řadičů NB-IoT patří:

• Stabilní provoz – prostorná vnitřní lithiová baterie a možnost přepnutí na blízkou komunikační věž eliminují ztrátu provozu;
• Energeticky nezávislá paměť – offline je uloženo až 1000 záznamů. Po obnovení sítě bude zařízení přenášet informace do cloudu bez zkreslení;
• Autonomie – regulátor bude fungovat až 6 let na lithiovou baterii;
• Předplacený provoz na 6 let – u ovladačů se SIM čipem není potřeba kupovat SIM kartu a platit za balíček traffic, to vše je v ceně zařízení;
• Možnost připojení až 32 periferních zařízení – takové ovladače byly navrženy pro automatizaci libovolného rozsahu a mohou obsluhovat měřicí zařízení na několika podlažích bytových domů najednou.

Hlavní nevýhodou je omezená distribuce sítí IoT. Zatímco MTS již pokryl téměř celé Rusko, ostatní operátoři poskytují přístup k NB-IoT pouze v některých regionech země.

Jak je organizován přístup k údajům o spotřebě a automatické odesílání odečtů

Wi-Fi a NB-IoT ovladače konfigurují sami uživatelé, inženýři uživatelských společností nebo naši oficiální prodejci. Po nastavení a připojení k internetu začne chytrý modul přenášet informace do cloudu SAURES. Uživatel se může ke svému účtu v tomto cloudu připojit pomocí webového účtu nebo aplikace pro chytré telefony. Chcete-li to provést, musíte přejít na webovou stránku lk.saures.ru nebo do aplikace a zadat přihlašovací jméno a heslo svého účtu.

V účtu jsou uživateli k dispozici následující funkce:

1. Dálkové sledování odečtů – aktuální objemy spotřeby k libovolnému datu vidíte z archivu.
2. Archiv dat – můžete vyhodnocovat dynamiku spotřeby po dnech, měsících nebo letech. Všechny informace jsou navíc zobrazeny ve formě intuitivních grafů, které usnadňují porovnání informací za různá období.
3. Nastavení automatického přenosu odečtů – pro každý měřič si nastavíte harmonogram a budete dostávat informace o úspěšném odeslání odečtů emailem nebo jako push notifikace.

Chcete-li nastavit rozvrh odesílání, stačí ve speciálním formuláři ve vašem osobním účtu vybrat způsob přenosu dat a také den a hodinu. Dále byste měli uvést e-mail příjemce a číslo svého osobního účtu.

Pro předplatitele MosOblEIRTS z moskevské oblasti jsme vyvinuli přímou integraci se serverem tohoto vypořádacího centra. Můžete odesílat hodnoty elektřiny a vody.

Spotřeba elektrické energie na jakémkoli zařízení je řízena speciálními zařízeními – elektroměry. Správný výběr zařízení je důležitý pro stabilní provoz elektrických spotřebičů používaných spotřebiteli a úsporu energie. Pravidla pro výběr, instalaci a připojení měřidel jsou upravena regulační a technickou dokumentací. Majitelé domů obvykle uzavírají smlouvy o připojení k síti se svým dodavatelem elektřiny. Tento dokument uvádí model měřiče, což je nezbytné pro pravidelné ověřování.

Domácí i zahraniční výrobci vyrábějí mnoho různých zařízení pro měření spotřeby elektřiny, jejichž vlastnosti a úpravy budou popsány v článku.

Konstrukce měřiče

Hlavní klasifikace elektroměrů zahrnuje zařízení:

1. na elektromechanické (indukční);
2. elektronický;
3. hybridní.

Zařízení pro měření elektřiny

Elektromechanická jednofázová měřící zařízení elektřiny se postupně vyřazují, ale v budovách starého typu se vyskytují poměrně často. Indukční zařízení mají oproti moderním elektronickým a hybridním modelům výhody. Hlavní výhodou je dostupnější cena a jednoduchost designu. Standardní elektroměry pro domácnost indukčního typu se používají v jednofázových střídavých sítích. Součástí návrhu je:

• корпус
• páry vinutí a magnetické obvody (proud a napětí)
• rotující disk
• červ a počítací mechanismy
• permanentní magnet pro kotoučové brzdění
• osa.

V magnetickém poli dvou elektromagnetů je umístěn hliníkový disk. Měřič pracuje prostřednictvím spojení s přijímači proudového vinutí v sérii a s přijímači napětí paralelně. Při průchodu střídavého proudu vinutím se v jádrech, která pronikají diskem, vytvářejí magnetické toky. Zároveň se tvoří vířivé proudy, které při interakci s magnetickými toky způsobují rotaci disku. Rychlost otáčení disku zohledňuje počítací mechanismus a čísla na něm zaznamenávají spotřebu energie. Jak se zatížení zvyšuje, točivý moment se zvyšuje a disk se začíná pohybovat rychleji.

Princip činnosti třífázového indukčního měřiče je podobný, ale taková zařízení se používají v třífázových střídavých sítích.

Elektronické měřiče se rozšířily v průmyslu a každodenním životě díky silnému vývoji nejnovějších technologií. V takovém zařízení jsou analogové signály z proudových a napěťových senzorů převedeny na digitální impuls. Je přesměrován na mikrokontrolér. Ten zaznamenává výši spotřeby energie a zobrazuje její hodnotu na displeji zařízení. Elektronické počítadlo se skládá z:

• z pouzdra;
• transformátory proudu a napětí;
• konvertor;
• mikrokontrolér;
• svorkovnice.

Provoz jednofázových a třífázových domácích elektroměrů s elektronickým mechanismem je podobný, pouze u třífázových se sčítají hodnoty pro každou fázi. Zde je proudový transformátor připojen k fázovému přerušení a napěťový transformátor k fázi a nule. Mikrokontrolér řídí RAM (paměť s náhodným přístupem) a také relé a informační displej. Prostřednictvím RAM můžete ovládat provoz měřiče na dálku. Elektronická zařízení ukládají pracovní informace s časovou referencí. Čtení se provádějí v určitých intervalech a v tomto procesu je jasné:

• aktivní a reaktivní spotřeba;
• hodnoty napětí a proudu;
• fázová frekvence.

To umožňuje vypočítat spotřebu elektřiny v různých tarifech – v závislosti na denní době, dnech v týdnu nebo ročním období.

Jednofázový vícetarifní elektroměr NEVA MT 114 AS E4PC 5(60) A

Jednofázový jednotarifní elektroměr NEVA 102 1S0 230V 5(40) A

Jednofázový jednotarifní elektroměr NEVA 103 1S0 230V 5(80) A

Třífázový multifunkční měřič NEVA ST411 541 BPIO22

Hybridní elektroměry pro záznam činné a jalové energie mají elektromechanickou část výpočetního zařízení a digitální informační displej.

Charakteristika měřiče

Mezi hlavní vlastnosti elektroměrů patří:

• třída přesnosti;
• hodnota jmenovitého napětí a proudu;
• citlivost;
• rozsah provozních teplot;
• životnost;
• průměrná doba provozu;
• rozměry;
• hmotnost.

Jednofázové elektroměry udávají jmenovité napětí 220 voltů a proud 5 ampér.

Napětí a proud třífázových elektroměrů jsou zaznamenávány kombinací čísel: první je počet fází, druhé jsou hodnoty napětí a proudu. Na elektroměrech připojených ke čtyřvodičové síti jsou uvedeny hodnoty lineárního a fázového napětí, které jsou od sebe odděleny lomítkem, například 3 * 380/220 V.

Na předním panelu zařízení s přímým připojením je kromě jmenovité hodnoty uvedena maximální hodnota proudu – 5 (20) A.

Jednofázový vícetarifní elektroměr NEVA MT 112 AS O 5(60) A

Jednofázový multifunkční měřič NEVA MT 115 (SPODES)

Jednofázový vícetarifní měřič NEVA MT 124 AS WF1P 5(60)A

Třífázový vícetarifní elektroměr NEVA MT 314 0.5 AR E4BSR25

Citlivost je dána nejnižší hodnotou proudu při plně aktivní zátěži – kdy se disk otáčí bez zastavení. Práh citlivosti pro různé elektroměry je odlišný, vše závisí na třídě přesnosti a počtu fází (od 0,3% pro jednofázové do 0,5 pro třífázové).

Převodový poměr měřidla nebo počet otáček jeho kotouče odpovídá jednotce měřené energie, jeho hodnota je uvedena na přístrojové desce.

Konstanta měřiče ukazuje množství elektřiny, během kterého disk udělá jednu otáčku. Je určen počtem wattsekund na otáčku.

Indukční a elektronické

Tradiční indukční typ měřiče:

• spolehlivé a praktické použití;
• vyznačující se značnou životností;
• nereaguje na přepětí v síti;
• levný.

Má však relativně nízkou třídu přesnosti a je náchylný k chybám v provozu. Zařízení není chráněno před krádeží elektřiny a je neskladné.

• přesnost čtení;
• žádná možnost krádeže elektřiny;
• kompaktnost;
• automatické zapnutí ihned po instalaci.

Výrobci obvykle poskytují u elektronického modelu 4letou záruku na přesnost měření.

Jednofázové a třífázové

Jednofázové elektroměry jsou často instalovány v obytných nemovitostech, kancelářských budovách a garážích. Třífázová zařízení – v průmyslových a obchodních podnicích.

Třífázový elektroměr je lepší přesností měření než jeho jednofázový protějšek. Vhodné pro měření spotřeby energie v sítích 220 a 380 V. Doma jsou taková zařízení provozována pomocí spotřebičů spotřebovávajících energii: plynové kotle, zařízení na ohřev vody atd.

Jednotarifní a vícetarifní

Jednotarifní elektroměr pro domácnost zaznamenává spotřebu zdrojů ve stejném tarifu bez ohledu na denní dobu. Vícetarifní měření je ekonomické – odběr elektřiny můžete platit podle jednoho, dvou i více tarifů. Výhoda spočívá ve změně nákladů na jeden kilowatt v určitou dobu, například v noci cena znatelně klesá.

Intenzivní spotřeba elektrické energie (při vytápění domácnosti apod.) vyžaduje instalaci dvoutarifního měřiče, který pomůže minimalizovat náklady. Pokud je spotřeba energie nízká, pak použití vícetarifního plánu měření nedává smysl.

Jak vybrat pult

Pro běžný městský byt stačí zařízení s třídou přesnosti 2,0. Je nerentabilní nakupovat drahé elektroměry s třídou 1 nebo dokonce 0,5 – ve srovnání s průmyslovými podmínkami nedochází v domech k rychle se měnícímu zatížení.

Spotřebitele často přitahuje multitarifní povaha zařízení. Tato podmínka však není dostupná všude. Plánovaná výměna zařízení je prováděna s důrazem na jejich připojení v jednotarifním režimu.

Užitečnou možností je automatizované měření energií, ale běžným občanům se bude jen stěží hodit.

Doporučuje se vybrat zařízení s dlouhou záruční dobou, stejně jako produkty společností, které mají servisní středisko ve vaší lokalitě. Při nákupu nezapomeňte zkontrolovat neporušenost těsnění a přítomnost těsnění v pasu zařízení.

Ověření zařízení

Měřidla musí být pravidelně kontrolována, aby byl zajištěn jejich normální provoz a soulad s metrologickými požadavky. Ověřovací období musí být uvedeno v pasu zařízení.

• do primární fáze (před instalací nebo opravou);
• periodické (podle intervalů ověřování).

Indukční měřiče se kontrolují každých 8 let. Lhůta pro kontrolu shody elektronických vzorků se pohybuje od 6 do 16 let – lhůta je určena modelem zařízení.

Po ověřovacím postupu se do pasu měřiče vloží razítko s datem kontroly nebo se vydá zvláštní osvědčení.

Pokud má spotřebitel podezření, že elektroměr nefunguje správně, je naplánováno mimořádné ověření. Postup se provádí také v případě ztráty ověřovacího dokumentu z důvodu potřeby překonfigurování zařízení nebo při výměně starého zařízení za nové.

Ověřování se provádí v oddělení metrologické služby nebo v kterékoli laboratoři akreditované pro tyto účely. Alternativou je zavolat si domů nebo na místo umístění zařízení specialistu s přenosným zařízením. K tomu je třeba podat žádost metrologické organizaci. Dokumentace se připravuje úplně stejně jako při ověřování v laboratoři.