ЗАМЕРЫ СЧЕТЧИКОВ И СЧЕТЧИК ВОДЫ

Прямой метод измерения объема

В этом случае одна или чаще несколько измерительных камер известного объёма попеременно заполняются проходящим потоком газа со стороны входа и опорожняются на выход. Прошедший через устройство объём газа пропорционален количеству циклов наполнения-опорожнения. Данный метод используется в барабанных, мембранных (камерных), ротационных счётчиках газа.
Расход газа вычисляется дифференцированием объёма по времени.

Косвенный метод измерения объема

Прежде всего, внесём ясность: обычные и интеллектуальные приборы учёта за счёт сетевых компаний и гарантирующих поставщиков будут устанавливаться не всем желающим, а с 1 июля 2020 года только тем, у кого:

Есть ещё один существенный момент, определённый законодателем:

Итак, если у вас, как бытового потребителя, истёк срок межповерочного интервала, вы можете передавать показания прибор учёта до 1.01.2021, и они будут приниматься.

Если у вас прибор учёта нерабочий или отсутствует (и существует возможность для его установки), то вы обращаетесь в сетевую организацию (если у вас индивидуальный дом или иное помещение, подключённое не к внутридомовым сетям многоквартирного дома).

Если у вас квартира в многоквартирном доме, имеющем общую сеть или нежилое помещение в многоквартирном доме, подключённое к внутридомовым сетям, то вы обращаетесь к гарантирующему поставщику. В сферу обязанностей установить учёт со стороны гарантирующего поставщика не входят блокированные дома, таунхаусы, имеющие раздельные ввода – это сфера обязанностей сетевой организации.

Как быстро вам поставят прибор учёта? ПП № 442 определяет срок в 6 месяцев с момента обращения. Необходимо понимать, что многие владельцы квартир и домов не спешили заменить прибор учёта за свои деньги до 1 июля 2020 года, если они придут вместе с теми, у кого прибор выходит из строя после 1 июля, они создадут большую очередь на замену (количество специалистов, заменяющих приборы учёта не может увеличиться сразу и в разы). Если вы – такой потребитель, который не спешил заменить свой прибор до 1 июля, получая счёт по нормативу, возможно, вы так поступали, поскольку норматив для вас был выгоднее, чем расчёт по фактическому потреблению? То есть вы должны быть готовы, что бесплатная замена прибора учёта приведёт к тому, что фактическая плата, начисляемая по реальным показаниям, возрастёт (либо придётся заняться энергосбережением в своей квартире или доме), а за неоплату прибор учёта отключит вас даже без выезда бригады.

Но что будет, если у меня вышел из строя прибор учёта и я не обращусь в сети или к гарантирующему поставщику (в многоквартирном доме)? Рано или поздно (как только очередь на замену уменьшится), сетевая организация или гарантирующий поставщик обратятся к вам сами, и предложат установить прибор. Вы должны согласовать место установки (или замены, если там стоял прибор ранее).

Некоторые потребители не желают ждать и готовы сами заплатить за установку интеллектуального прибора, лишь бы получить прибор учёта «вне очереди», не дожидаясь, пока у существующего истечёт межповерочный интервал, или не дожидаясь 1 января 2022 года. Законодательство не запрещает устанавливать таким потребителям приборы учёта платно. Это, кстати, снижает нагрузку на тариф для всех потребителей.

Но какова цена интеллектуального учёта? Давайте посчитаем. Раньше бытовой потребитель платил за замену с установкой обычного счётчика от 1 до 2 тысяч рублей (в зависимости от того, одно или двухтарифный счётчик ему необходим) в среднем 1 раз в 16 лет, то есть в среднем 5,2 — 10,4 руб. в расчёте на месяц потребления.

Стоимость интеллектуального прибора, с учётом системы УСПД или базовых станций, серверов и программного обеспечения в расчёте на одного бытового потребителя с учётом монтажа и наладки ожидается около 7-10 тыс.руб. – в зависимости от типа системы, плотности потребителей и, что немаловажно, в зависимости от динамики цен на рынке на интеллектуальные приборы. Это, при периоде 16 лет, около 36,5 – 52,1 руб. в месяц или 5-10% от месячного счёта за электроэнергию большинства потребителей.

Значит ли это, что тариф для населения вырастет на 5-10% из-за интеллектуального учёта? Это не столь простой вопрос, поскольку тариф для населения перекрёстно субсидируется потребителями на высоких напряжениях, в основном, крупной промышленностью. А сам тариф населения индексируется ежегодно на величину не выше официальной цифры инфляции – это покрывает только инфляционный прирост издержек. Поэтому ответ на вопрос о росте тарифа для населения звучит так: ожидается, что темпы роста тарифа населения не превысят инфляцию, то есть подавляющая часть затрат на интеллектуальный учёт в части населения ляжет на потребителей-юридических лиц, доля которых в потреблении составляет около 80%. Для многих из них это будет незаметным увеличением (колебания цен на оптовом рынке имеют куда более широкие пределы), но в совокупности, конечно же, интеллектуальный учёт – это заметная нагрузка на тариф. Более того, поскольку накопилось довольно много граждан, которые не спешили заменять прибор учёта за деньги, эта нагрузка будет существенной в первые годы. А сама программа замены учёта на интеллектуальный затянется на 16 лет – пока не истечёт межповерочный интервал у обычных приборов, которые были установлены в первой половине 2020 года.

Как же уменьшить, оптимизировать тарифную нагрузку от внедрения интеллектуального учёта? Первое, что напрашивается – установить потолок цен на такие приборы. Но это крайне неэффективное решение – ограничение цены, по нашему опыту 30-летней давности, сразу же приведёт к дефициту приборов на рынке. А обязанности по установке и санкции за неустановку с гарантирующих поставщиков и сетевых организаций никто не снимал.

Мы, энергетики, всё же надеемся, что конкуренция между производителями интеллектуальных приборов и систем приведёт в ближайшие годы к существенному падению цен (исторически цены на всю электронику имеют тенденцию к снижению, в особенности на ту электронику, что использует элементную базу не самой высокой производительности).

Выход из этой ситуации – комплексное оснащение многоквартирных домов. На уровне региона разрабатывается и утверждается многолетняя программа оснащения ИСУ, с учётом того, сколько может «потянуть» тариф. В этой программе прописаны конкретные дома, которые в данном году должны попасть под 100%-е оснащение. В первую очередь в программу попадут дома, где наиболее высокие внутридомовые потери, ложащиеся дополнительными затратами на жильцов и управляющие компании, дома, сети которых готовы к PLC, дома, которые компактно размещены возле базовой станции. Бригада будет работать на одном доме с начала и до момента его полного оснащения, что резко удешевит монтаж.

Но для принятия такой программы комплексного оснащения интеллектуальным учётом нужно внесение изменений в существующее законодательство, которое позволило бы региону решать на месте, как, в какие сроки и с какими технологиями эффективнее внедрять интеллектуальный учёт.

Подведём краткий итог: существующее законодательство требует «точечного» оснащения интеллектуальным учётом многоквартирных домов, при этом такое оснащение может растянуться на 16 лет. В первые годы должны быть вложены огромные деньги, а далее – по чуть-чуть. Это крайне неэффективно и дорого, не даст эффекта.

Предлагаемый путь – дать возможность региону формировать комплексную программу с учётом возможностей тарифа на длительный период. В этой программе будут указаны конкретные дома, которые подлежать оснащению на 100% в данном году. Это позволит не распылять средства, а получить контроль за их расходованием: ведь проверить, есть ли система в 400 многоквартирных домах, которые должны быть оснащены в этом году, намного проще, чем установлен ли прибор в 40 000 штук отдельных точек, разбросанных по 6000 домов?

Существуют технологии автоматизированного сбора показаний счётчиков, требующие подключения счётчика к интернету.

Пользователи, стремящиеся уменьшить оплату за воду, вносят в конструкцию счётчика изменения, например, замедляют вращение крыльчатки магнитом.

Классификация счётчиков газа по принципу действия

Левитационный счетчик является тахометрическим прибором, в котором подвижный элемент вращается в газовых подшипниках. Скорость вращения подвижного элемента пропорциональна объемному расходу. Вторичный преобразователь преобразует скорость вращения в электрический сигнал, которых в электронном блоке преобразуется в измеренные количество пройденного газа. Результаты индицируются на индикаторе.

Левитационные счетчики газа предназначены для коммерческого учета объема потребляемого природного газа в бытовых и коммунально-бытовых целях.

Мембранный (камерный, диафрагменный)

Самый распространённый тип счётчика газа. Первый патент на прибор такого типа был получен в Англии в 1844 году. Счётчик механического типа. Принцип действия основан на перемещении подвижных мембран камер при поступлении газа в прибор. Впуск и выпуск газа вызывает попеременное перемещение мембран и через комплекс рычагов и редуктор приводит в действие счётный механизм.
Счётчики этого типа применяются для максимальных расходов Qмакс от 2,5 до 100 м3/ч. Эти счётчики отличаются широким диапазоном измерения до 1:100.

Типы сужающих устройств: диафрагмы, трубы и сопла Вентури, осредняющие трубки Аннубар и Торбар и т. д.
При протекании потока через сужающее устройства образуется перепад давления между участками трубопровода до и после сужающего устройства. Перепад давления пропорционален квадрату расхода. Измеряется одним (или несколькими, для расширения диапазона измерения) дифференциальными манометрами.
Объём прошедшего через прибор газа вычисляется интегрированием расхода газа по времени.

Одна из разновидностей тепловых расходомеров, измеряющих массовый расход газа. Принцип измерения основан на зависимости теплоотдачи нагретого элемента, помещённого в поток, от скорости течения потока.

В электронном преобразователе вычисляется количество прошедшего газа через струйный генератор.

Применяются значительно реже вышеперечисленных и используются чаще всего в научных изысканиях.

Технические характеристики бытовых счётчиков газа

Характеристики диафрагменных счётчиков газа типоразмеров G 1,6; G 2,5; G 4

0,016 м3/ч до 2,5 м3/ч (G1,6);
0,025 м3/ч до 4,0 м3/ч (G2,5);
0,04 м3/ч до 6,0 м3/ч (G4).

рабочей среды минус 30 0С плюс 50 0С
окружающей среды минус 40 0С плюс 50 0С

±3 % в диапазоне расходов от Qмин. до 0,1 Qном.
±1,5% в диапазоне расходов от 0,1 Qном. до Qмакс. включительно

Счётчик воды в России

В 1960-е годы, характеризующиеся научно-техническим прогрессом, появилась идея создания двух новых — вихревых — счётчиков воды: магнитного и ультразвукового. Первый российский вихревой счётчик был разработан в НИИ Теплоприбор в 1980-е годы. Завод Старорусприбор стал первым производителем данного прибора. Вихревые ультразвуковые счетчики для промышленного применения впервые были представлены в Японии в 1963 г.

В СССР в 1983 г. разработали первые госстандарты, регламентирующие производство приборов учёта воды и действующие по сей день («Счётчики холодной воды турбинные. Технические условия ГОСТ 14167-83» и «Счётчики холодной воды крыльчатые. Общие технические условия ГОСТ 6019-83»).

Что дальше?

Программа оснащения интеллектуальным учётом растянется на 16 лет – до момента, когда все точки будут иметь такой учёт. 16 лет – это период до момента, пока последние, установленные в 2020-2021 годах обычные приборы не выработают свой межповерочный интервал. Этот срок можно сократить до 10 лет, приняв соответствующие региональные программы комплексного оснащения (они позволят разгрузить тариф в первые годы установки, и изыскать источники для увеличения объёмов работ через 5-7 лет).

Интеллектуальному прибору учёта электроэнергии тоже есть куда расти. Тот функционал, который определён сейчас, не зря называется минимальным. В будущем счётчик может стать «умным хабом» для концентрации информации со всех устройств умного дома или квартиры, устройств, установленных в подъезде, счётчиков других ресурсов. Умный счётчик может фиксировать малейшие изменения напряжения и тока, реактивной мощности, и понимать, какие устройства включаются и выключаются – не только в доме, но и в офисе, на производстве. Это позволит понимать, какие устройства и оборудование работают, в какие периоды, насколько эффективно – организовать эффективный энергоменеджмент, под управлением «искусственного интеллекта», представленного миллионами умных приборов, средств обработки больших данных, статистики, базы лучших практик подбора и управления режимами любого оборудования.

Умные счётчики изменят нашу жизнь так же, как её изменили мобильная связь, интернет, мобильный интернет. Мы находимся на пороге будущего, где все электрические устройства будут единым живым, самоорганизующимся организмом, стоящим на службе удобства, комфорта и эффективной деятельности человека.

P. S. Интеллектуальный учёт — тема слишком широкая и многогранная. Если остались вопросы по организации, экономике, логистике — постараюсь ответить в комментариях.

Для учёта активной электроэнергии переменного тока служат индукционные одно- и трёхфазные приборы, для учёта расхода электроэнергии постоянного тока (электрический транспорт, электрифицированная железная дорога) — электродинамические счётчики. Число оборотов подвижной части прибора, пропорциональное количеству потребленной электроэнергии, регистрируется счётным механизмом.

В электрическом счётчике индукционной системы подвижная часть (алюминиевый диск) вращается во время потребления электроэнергии, расход которой определяется по показаниям счётного механизма. Диск вращается за счёт вихревых токов, наводимых в нём магнитным полем катушки счётчика, — вихревые токи взаимодействуют с магнитным полем постоянного магнита счётчика.

Устройство счётчика подобно устройству асинхронного двигателя, вращающий момент которого должен быть пропорционален мощности потребителя. Поэтому вращающееся поле счётчика создаётся двумя магнитными потоками, из которых один пропорционален напряжению потребителя, а другой — его току. Счётчик имеет две обмотки. Одна из обмоток присоединяется непосредственно к сети, а по другой пропускается ток потребителя. Так как диск вращается относительно поля постоянного магнита, то в нём будет индуктироваться ток, величина которого будет тем больше, чем больше скорость вращения диска. Этот ток всегда направлен таким образом, что стремится затормозить диск, и он может быть уподоблен механической нагрузке асинхронного двигателя. Но эта «нагрузка» не может остановить диск, так как при уменьшении числа оборотов будет уменьшаться тормозящее усилие. В итоге устанавливается равновесие между вращающим моментом (он пропорционален мощности потребителя) и тормозящим моментом (он пропорционален скорости вращения диска).

Следовательно, скорость вращения будет пропорциональна произведению силы тока   на напряжение   и на косинус фазового сдвига — то есть активной мощности. С помощью механической передачи вращающийся диск связан со счётным механизмом.

В электрическом счётчике электронного типа переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии.

Обзор и устройство современных счётчиков электроэнергии

Время на прочтение

За последнее время на смену индукционным счётчикам электроэнергии пришли электронные. В данных счётчиках счётный механизм приводится во вращение не с помощью катушек напряжения и тока, а с помощью специализированной электроники. Кроме того, средством счёта и отображения показаний может являться микроконтроллер и цифровой дисплей соответственно. Всё это позволило сократить габаритные размеры приборов, а также, снизить их стоимость.

В состав практически любого электронного счётчика входит одна или несколько специализированных вычислительных микросхем, выполняющие основные функции по преобразованию и измерению. На вход такой микросхемы поступает информация о напряжении и силе тока с соответствующих датчиков в аналоговом виде. Внутри микросхемы данная информация оцифровывается и преобразуется определённым образом. В результате, на выходе микросхемы формируются импульсные сигналы, частота которых пропорциональна текущей потребляемой мощности нагрузки, подключенной к счётчику. Импульсы поступают на счётный механизм, который представляет собой электромагнит, согласованный с зубчатыми передачами на колёсики с цифрами. В случае с более дорогостоящими счётчиками с цифровым дисплеем применяется дополнительный микроконтроллер. Он подключается к вышесказанной микросхеме и к цифровому дисплею по определённому интерфейсу, ведёт накопление результата измерения электроэнергии в энергонезависимую память, а также, обеспечивает дополнительный функционал прибора.

Рассмотрим несколько подобных микросхем и моделей счётчиков, которые мне попадались под руку.

Ниже на рисунке в разобранном виде изображён один из наиболее дешёвых и популярных однофазных счётчиков «НЕВА 103». Как видно из рисунка, устройство счётчика довольно простое. Основная плата состоит из специализированной микросхемы, её обвески и узла стабилизатора питания на основе балластового конденсатора. На дополнительной плате размещён светодиод, индицирующий потребляемую нагрузку. В данном случае – 3200 импульсов на 1 кВт*ч. Также есть возможность снимать импульсы с зелёного клеммника, расположенного вверху счётчика. Счётный механизм состоит из семи колёсиков с цифрами, редуктора и электромагнита. На нём отображается посчитанная электроэнергия с точностью до десятых кВт*ч. Как видно из рисунка, редуктор имеет передаточное отношение 200:1. По моим замечаниям, это означает «200 импульсов на 1 кВт*ч». То есть, 200 импульсов, поданных на электромагнит, поспособствуют прокрутке последнего красного колёсика на 1 полный оборот. Это соотношение кратно соотношению для светодиодного индикатора, что весьма не случайно. Редуктор с электромагнитом размещён в металлической коробке под двумя экранами с целью защиты от вмешательства внешним магнитным полем.

В данной модели счётчика применяется микросхема ADE7754. Рассмотрим её структуру.

На пины 5 и 6 поступает аналоговый сигнал с токового шунта, который расположен на первой и второй клеммах счётчика (на фотографии в этом месте видно повреждение). На пины 8 и 7 поступает аналоговый сигнал, пропорциональный напряжению в сети. Через пины 16 и 15 есть возможность устанавливать усиление внутреннего операционного усилителя, отвечающий за ток. Оба сигнала с помощью узлов АЦП преобразуются в цифровой вид и, проходя определённую коррекцию и фильтрацию, поступают на умножитель. Умножитель перемножает эти два сигнала, в результате чего, согласно законам физики, на его выходе получается информация о текущей потребляемой мощности. Данный сигнал поступает на специализированный преобразователь, который формирует готовые импульсы на счётное устройство (пины 23 и 24) и на контрольный светодиод и счётный выход (пин 22). Через пины 12, 13 и 14 конфигурируются частотные множители и режимы вышеперечисленных импульсов.

Стандартная схема обвески практически представляет собой схему рассматриваемого счётчика.

Общий минусовой провод соединён с нулём 220В. Фаза поступает на пин 8 через делитель на резисторах, служащий для снижения уровня измеряемого напряжения. Сигнал с шунта поступает на соответствующие входы микросхемы также через резисторы. В данной схеме, предназначенной для теста, конфигурационные пины 12-14 подключены к логической единице. В зависимости от модели счётчика, они могут иметь разную конфигурацию. В данном кратком обзоре эта информация не столь важна. Светодиодный индикатор подключен к соответствующему пину последовательно вместе с оптической развязкой, на другой стороне которой подключается клеммник для снятия счётной информации (К7 и К8).

Из этого же семейства микросхем существуют похожие аналоги для трёхфазных измерений. Вероятнее всего, они встраиваются в дешёвые трёхфазные счётчики. В качестве примера на рисунке ниже представлена структура одной из таких микросхем, а именно ADE7752.

Вместо двух узлов АЦП, здесь применено их 6: по 2 на каждую фазу. Минусовые входы ОУ напряжения объединены вместе и выводятся на пин 13 (ноль). Каждая из трёх фаз подключается к своему плюсовому входу ОУ (пины 14, 15, 16). Сигналы с токовых шунтов по каждой фазе подключаются по аналогии с предыдущим примером. По каждой из трёх фаз с помощью трёх умножителей выделяется сигнал, характеризующий текущую мощность. Эти сигналы, кроме фильтров, проходят через дополнительные узлы, которые активируются через пин 17 и служат для включения операции математического модуля. Затем эти три сигнала суммируются, получая, таким образом, суммарную потребляемую мощность по всем фазам. В зависимости от двоичной конфигурации пина 17, сумматор суммирует либо абсолютные значения трёх сигналов, либо их модули. Это необходимо для тех или иных тонкостей измерения электроэнергии, подробности которых здесь не рассматриваются. Данный сигнал поступает на преобразователь, аналогичный предыдущему примеру с однофазным измерителем. Его интерфейс также практически аналогичен.

Стоит отметить, что вышеописанные микросхемы служат для измерения активной энергии. Более дорогие счётчики способны измерять как активную, так и реактивную энергию. Рассмотрим, например, микросхему ADE7754. Как видно из рисунка ниже, её структура намного сложнее структуры микросхем из предыдущих примеров.

Микросхема измеряет активную и реактивную трёхфазную электроэнергию, имеет SPI интерфейс для подключения микроконтроллера и выход CF (пин 1) для внешней регистрации активной электроэнергии. Вся остальная информация с микросхемы считывается микроконтроллером через интерфейс. Через него же осуществляется конфигурация микросхемы, в частности, установка многочисленных констант, отражённых на структурной схеме. Как следствие, данная микросхема, в отличие от предыдущих двух примеров, не является автономной, и для построения счётчика на базе этой микросхемы требуется микроконтроллер. Можно зрительно в структурной схеме пронаблюдать узлы, отвечающие по отдельности за измерение активной и реактивной энергии. Здесь всё гораздо сложнее, чем в предыдущих двух примерах.

В качестве примера рассмотрим ещё один интересный прибор: трёхфазный счётчик «Энергомера ЦЭ6803В Р32». Как видно из фотографии ниже, данный счётчик ещё не эксплуатировался. Он мне достался в неопломбированном виде с небольшими механическими повреждениями снаружи. При всём при этом он находился полностью в рабочем состоянии.

Как можно заметить, глядя на основную плату, прибор состоит из трёх одинаковых узлов (справа), цепей питания и микроконтроллера. С нижней стороны основной платы расположены три одинаковых модуля на отдельных платах по одному на каждый узел. Данные модули представляют собой микросхемы AD71056 с минимальной необходимой обвеской. Эта микросхема является однофазным измерителем электроэнергии.

Модули запаяны вертикально на основную плату. Витыми проводами к данным модулям подключаются токовые шунты.

За пару часов удалось срисовать электрическую схему прибора. Рассмотрим её более детально.

Справа на общей схеме изображена схема однофазного модуля, о котором говорилось выше. Микросхема D1 этого модуля AD71056 по назначению похожа на микросхему ADE7755, которая рассматривалась ранее. На четвёртый контакт модуля поступает питание 5В, на третий – сигнал напряжения. Со второго контакта снимается информация в виде импульсов о потребляемой мощности через выход CF микросхемы D1. Сигнал с токовых шунтов поступает через контакты X1 и X2. Конфигурационные входы микросхемы SCF, S1 и S0 в данном случае расположены на пинах 8-10 и сконфигурированы в «0,1,1».

Каждый из трёх таких модулей обслуживает соответственно каждую фазу. Сигнал для измерения напряжения поступает на модуль через цепочку из четырёх резисторов и берётся с нулевой клеммы («N»). При этом стоит обратить внимание, что общим проводом для каждого модуля является соответствующая ему фаза. А вот, общий провод всей схемы соединён с нулевой клеммой. Данное хитрое решение по обеспечению питанием каждого узла схемы расписано ниже.

Каждая из трёх фаз поступает на стабилитроны VD4, VD5 и VD6 соответственно, затем на балластовые RC цепи R1C1, R2C2 и R3C3, затем – на стабилитроны VD1, VD2 и VD3, которые соединены своими анодами с нулём. С первых трёх стабилитронов снимается напряжение питания для каждого модуля U3, U2 и U1 соответственно, выпрямляется диодами VD10, VD11 и VD12. Микросхемы-регуляторы D1-D3 служат для получения напряжения питания 5В. Со стабилитронов VD1-VD3 снимается напряжение питания общей схемы, выпрямляется диодами VD7-VD9, собирается в одну точку и поступает на регулятор D4, откуда снимается 5В.

Общую схему составляет микроконтроллер (МК) D5 PIC16F720. Очевидно, он служит для сбора и обработки информации о текущей потребляемой мощности, поступающей с каждого модуля в виде импульсов. Эти сигналы поступают с модулей U3, U2 и U1 на пины МК RA2, RA4 и RA5 через оптические развязки V1, V2 и V3 соответственно. В результате на пинах RC1 и RC2 МК формирует импульсы для механического счётного устройства M1. Оно аналогично устройству, рассматриваемому ранее, и также имеет соотношение 200:1. Сопротивление катушки высокое и составляет порядка 500 Ом, что позволяет подключать её непосредственно к МК без дополнительных транзисторных цепей. На пине RC0 МК формирует импульсы для светодиодного индикатора HL2 и для внешнего импульсного выхода на разъёме XT1. Последний реализуется через оптическую развязку V4 и транзистор VT1. В данной модели счётчика соотношение составляет 400 импульсов на 1 кВт*ч. На практике при испытании данного счётчика (после небольшого ремонта) было замечено, что электромагнитная катушка счётного механизма срабатывает синхронно со вспышкой светодиода HL2, но через раз (в два раза реже). Это подтверждает соответствие соотношений 400:1 для индикатора и 200:1 для счётного механизма, о чём говорилось ранее.

Слева на плате расположено место для 10-пинового разъёма XS1, который служит для перепрошивки, а также, для UART интерфейса МК.

Таким образом, трёхфазный счётчик «Энергомера ЦЭ6803В Р32» состоит из трёх однофазных измерительных микросхем и микроконтроллера, обрабатывающий информацию с них.

В заключение стоит отметить, что существует ряд моделей счётчиков куда более сложней по своей функциональности. К примеру, счётчики с удалённым контролем показаний по электролинии, или даже через модуль мобильной связи. В данной статье я рассмотрел только простейшие модели и основные принципы построения их электрических схем. Заранее приношу извинения за возможно неправильную терминологию в тексте, ибо я старался излагать простым языком.

Путеводитель по интеллектуальному учёту электроэнергии в России (для энергетиков и потребителей)

Путеводитель по интеллектуальному учёту охватывает все наиболее важные составляющие этого процесса – юридические, технические, организационные и экономические.

Я работаю в региональной энергокомпании, в свободное время интересуюсь историей электроэнергетики и теорией энергетических рынков.

Вы, возможно, слышали, что в России начинается переход к интеллектуальному учёту электроэнергии. Мы все являемся потребителями электроэнергии — дома или на работе, а счётчик — важный элемент нашего энергопотребления (его показания, умноженные на тариф — это наше начисление, то, что мы должны оплатить). Надеюсь, мой Путеводитель по интеллектуальному учёту поможет вам понять, что это такое, как это работает и когда это случится у вас дома, в офисе или на предприятии.

Что делает интеллектуальный счётчик?

Если вы откроете ПП № 890 от 19.06.2020, вы увидите длинный, на несколько страниц, перечень технических характеристик интеллектуального счётчика. Итак, как же выглядит и что делает интеллектуальный счётчик в минимальном исполнении? Вот краткий свод:

Подведём промежуточный итог: интеллектуальный прибор учёта – это мощный источник данных и для потребителя, и для поставщика, и для всей энергосистемы в той точке сети, в которой он подключен. Но это не пассивный измеритель, а активный элемент: он может произвести ограничение, дать сигнал о вмешательстве в его работу.

Что мне (потребителю, бизнесу) даст интеллектуальный учёт?

Прежде всего, интеллектуальный прибор освобождает потребителя от необходимости снимать и передавать его показания, а у энергосбыта и сетей снижаются издержки на обход контролёрами (хотя, и не исчезают совсем — ведь интеллектуальные счётчики тоже требуют периодического обслуживания, устранения неисправностей на месте).

Важная функция – это почасовой учёт, который позволит любому потребителю-юридическому лицу и ИП, даже ларьку с мороженым, в любой момент перейти на почасовой тариф, с расчётом по ценам на энергию и мощность, соответствующих ценам на оптовом рынке (это 3-я – 6-я ценовые категории в тарифном меню). Бытовой потребитель может выбрать один из 3 тарифов – одноставочный, «день-ночь» и «пик-полупик-ночь». И не просто выбрать, а по динамике почасового потребления интеллектуальная система сама покажет, какой из тарифов выгоднее, когда и насколько. А выполняя рекомендации по выравниванию графика нагрузки в пределах существующего тарифа, ценовой категории, рекомендации по энергосбережению, потребитель сможет ещё снизить счёт за энергию, при этом интеллектуальный учёт поможет понять где и насколько его можно снизить. Благодаря множеству параметров, считаемых интеллектуальным прибором, возможно введение более широкого тарифного меню, дающего еще больше возможностей выбора оптимального тарифа.

У потребителя (пока только у юридического лица) с установкой интеллектуального прибора появляется возможность участвовать на рынке управления спросом – получать плату за то, что потребитель перенёс потребление из пиковых часов в те часы, где нагрузка на энергосистему ниже. Это позволит снизить цены на энергию на оптовом рынке, уменьшив загрузку и оплату резерва мощности наиболее дорогих, неэффективных и часто экологически «грязных» станций и энергоблоков. Это очень перспективный рынок – служба Главного энергетика на предприятии, благодаря участию в управлении спросом, перестаёт быть только источником затрат, начинает давать поток доходов, который может даже окупить её содержание.

Благодаря интеллектуальному учёту в многоквартирных домах резко снизятся общедомовые потери, что уменьшит плату жильцов и исключит затраты управляющих компаний на оплату сверхнормативных внутридомовых потерь, высвободив деньги для текущего ремонта и благоустройства дома и территории вокруг него.

Данные интеллектуального учёта, при их эффективном использовании, делают предприятие и бизнес немного «умнее» технологически, ведь все тонкости работы технологического процесса находят отражения в колебаниях потребления активной и реактивной мощности, и их расшифровка, в т.ч. с точностью до минуты, может дать дополнительный источник данных для оптимизации процессов работы оборудования.

Поскольку умный прибор считает энергию и на приём, и на отдачу, то у потребителя в частном доме появляется возможность установить ветряк или солнечные панели мощностью до 15 кВт (для этого потребуется изменение условий техприсоединения в сетевой организации), заключить договор с обслуживающим вас гарантирующим поставщиком о поставках излишков в сеть по ценам не выше цен оптового рынка (это с НДС в среднем около 3 руб/кВтч), при этом цена поставки будет зависеть от часа – ночью дешевле!

Благодаря распределённой системе из десятков и сотен тысяч интеллектуальных приборов учёта, измеряющей почасовые и даже поминутные графики активной и реактивной мощности, параметры напряжения и тока, энергосистема получает бесценный источник данных для оптимизации режимов своей работы, выявлению резервов и дефицита мощности в разбивке по каждому узлу, фидеру, подстанции, снижению потерь и выявлению незаконных подключений, выявления точек в сети, где эффективной окажется компенсация реактивной мощности, локальная генерация, в т.ч. на ВИЭ, аккумулирование энергии для сглаживания пиков и выравнивания параметров в сети. С учётом новых данных могут быть пересмотрены и оптимизированы инвестиционные программы генерации и сетей, приводящие к росту тарифов.

Подведём итог: стратегически, в перспективе десяти лет, после того, как интеллектуальные приборы учёта распространятся повсеместно, интеллектуальный учёт преобразит энергетику, сделает её более эффективной, а значит – более приемлемой по цене для конечного потребителя, даст широкие возможности потребителю для оптимизации своего счёта за энергию, участию в управлении спросом, позволит реализовать эффективные тарифные меню. Это в итоге окупит дополнительные затраты, учтённые в тарифе, позволив снизить его рост на длительную перспективу, однако, в первые годы учёт таких программ в тарифе может дать несколько дополнительных процентов роста.

Сгладить этот рост, как мы определили выше, позволит принятие комплексной программы оснащения интеллектуальным учётом, с указанием конкретных многоквартирных домов, оснащаемых на 100% в каждый из годов действия такой программы.

Защита от несанкционированного доступа

Неисправный счётчик в электрощитке. Видны отсутствующие пломбы на крышке клеммной колодки, а крышка корпуса, опломбированная по умолчанию, так и вовсе отсутствует, что делает его эксплуатацию нелегальной

Пломба на крышке клеммной колодки электросчётчика

Классификация счётчиков газа по их пропускной способности

Пропускная способность — диапазон расходов, в котором обеспечивается заявленная производителем погрешность измерения счётчика.
Максимальный расход (Qмакс) большинством производителей выбирается из ряда 1; 1,6; 2,5; 4; 6(6,5) с множителем 10n, м3/ч.
Значением минимального расхода(Qмин) характеризуется ширина диапазона измерений счётчика. Принято определять ширину диапазона измерений как соотношение Qмин/Qмакс. У выпускаемых в настоящее время счётчиков ширина диапазона составляет от 1:10 до 1:250 и шире.
От Qмин следует отличать чувствительность (характеристика, как правило, механических приборов) — такой самый минимальный расход, при котором счётный механизм ещё находится в движении и происходит изменение его показаний, но погрешность такого измерения не соответствует нормативной.
По максимальной пропускной способности счётчики газа условно разделяются на бытовые, коммунально-бытовые и промышленные.

С максимальной пропускной способностью от 1 до 6 м³/ч. Чаще всего используют в квартирах, домах, офисах, небольших топочных для локального учёта потребления газа.
Это, как правило, небольшие мембранные (камерные, диафрагменные), реже ультразвуковые, струйные, небольшие ротационные счётчики газа (см. раздел Классификация счётчиков газа по принципу действия)

С максимальной пропускной способностью от 10 до 40 м³/ч. Применяются для учёта потребления газа небольшими котельными, технологическими установками и т. п.
Это, как правило, более крупные мембранные (камерные, диафрагменные), ротационные, ультразвуковые, струйные счетчики газа.

С максимальной пропускной способностью свыше 40 м³/ч.
В основном используются на узлах учёта крупных потребителей — газовых котельных, промышленных и сельхозпредприятий, узлах учёта газораспределительных сетей (ротационные, турбинные, вихревые, ультразвуковые, струйные счётчики газа), на магистральных сетях (сужающие устройства, турбинные, вихревые, ультразвуковые счётчики газа)