Условные обозначения на электросчетчиках – Маркировка счетчиков электроэнергии и их расшифровка

ГОСТ 25372-95: Условные обозначения для счетчиков электрической энергии переменного тока

Терминология ГОСТ 25372-95: Условные обозначения для счетчиков электрической энергии переменного тока оригинал документа:

3.16 вторичный счетный механизм: Счетный механизм счетчика, подключаемого через измерительные трансформаторы, который не учитывает коэффициент(ы) трансформации.

Примечание - Значение энергии получают умножением показания счетного механизма на соответствующий коэффициент.

3.10 двунаправленный счетчик: Счетчик, предназначенный для измерения электрической энергии в обоих направлениях.

3.12 дисплей: Устройство, которое отображает информацию запоминающего (их) устройства (устройств).

Определения термина из разных документов: дисплей

3.11 запоминающее устройство: Элемент, предназначенный для хранения цифровой информации.

3.1 индукционный счетчик электрической энергии: Счетчик электрической энергии, работа которого основана на вращении диска индукционного измерительного механизма.

3.20 коэффициент отсчета С указателя максимума: Коэффициент, на который необходимо умножить показание в единицах мощности (активной или реактивной) для получения значения соответствующей мощности, выраженной в тех же единицах.

3.6 многотарифный счетчик электрической энергии: Счетчик электрической энергии, снабженный набором счетных механизмов, каждый из которых работает в установленные интервалы времени, соответствующие различным тарифам.

3.14 первичный счетный механизм: Счетный механизм счетчика, подключаемого через измерительные трансформаторы, который учитывает коэффициенты трансформации всех трансформаторов (трансформаторов напряжения и тока), но не учитывает коэффициенты трансформации обоих одновременно.

Примечание - Значение энергии получают прямым считыванием показаний счетного механизма.

3.21 постоянная К указателя максимума: Коэффициент, на который необходимо умножить показания в произвольных делениях для получения значения в единицах соответствующей мощности (активной или реактивной).

3.19 постоянная счетчика: Коэффициент, выражающий отношение отсчитанной энергии к числу оборотов диска (ротора) счетчика или к числу выходных импульсов.

Постоянную счетчика выражают в единицах отсчитанной энергии на число оборотов диска (ротора) счетчика или число выходных импульсов.

Передаточное число счетчика: - Обратное значению постоянной счетчика и выражается в оборотах диска (ротора) или импульсах на единицу отсчитанной энергии.

3.15 смешанный счетный механизм: Счетный механизм счетчика, подключаемого через измерительные трансформаторы, который учитывает коэффициент(ы) трансформации измерительного(ых) трансформатора(ов) тока или напряжения, но не учитывает коэффициенты трансформации обоих одновременно.

Примечание - Значение энергии получают умножением показаний счетного механизма на соответствующий коэффициент.

3.2 статический счетчик электрической энергии: Счетчик электрической энергии, в котором ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания выходных импульсов, количество и частота которых пропорциональны соответственно энергии и мощности.

3.13 счетный механизм: Электромеханическое или электронное устройство, содержащее как запоминающее устройство, так и дисплей, которое хранит и воспроизводит информацию.

Если счетчик используют с трансформаторами тока и (или) напряжения, то счетный механизм может быть первичным, вторичным и смешанным.

Один дисплей может быть использован с несколькими электронными запоминающими устройствами для формирования многотарифных счетных механизмов.

3.4 счетчик вар-часов: Прибор, предназначенный для измерения реактивной энергии путем интегрирования реактивной мощности во времени.

3.3 счетчик ватт-часов: Прибор, предназначенный для измерения активной энергии путем интегрирования активной мощности во времени.

3.5 счетчик вольт-ампер часов: Прибор, предназначенный для измерения полной энергии путем интегрирования полной мощности во времени.

3.7 счетчик излишков электрической энергии: Счетчик электрической энергии, предназначенный для измерения излишка электрической энергии в течение того времени, когда значение мощности превышает заранее определенное значение.

3.9 счетчик максимума: Счетчик, снабженный указателем максимума.

3.8 указатель максимума (для счетчика): Приспособление к счетчику для индикации наибольшего значения средней мощности, используемой во время последовательных равных интервалов времени.

3.18 циферблат: Часть отсчетного устройства, на которую нанесены шкала или шкалы и обозначения, характеризующие прибор

Примечание - В некоторых случаях щиток и циферблат могут быть объединены.

Определения термина из разных документов: циферблат

3.17 щиток счетчика: Пластина, легко доступная для чтения, закрепленная внутри или на наружной поверхности счетчика, на которой указывают значения, соответствующие условиям применения счетчика, и на которую могут быть нанесены также условные обозначения.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

normative_reference_dictionary.academic.ru

Маркировка электросчетчиков - «EnergoIntel.com.ua»

Счетчики электрические согласно схемы включения, устройства и функции изготавливают различных видах и условно обозначаются буквами и цифрами: С — счетчик (электросчетчик),
А — активная энергия, Р — реактивная энергия, О — однофазный, 3, 4 — для трех проводниковой или четырех проводниковой электроцепи, У — универсален, И — индукционный, следующие три цифры - конструктивное исполнение электросчетчика.

Обозначение после цифр: Т — в тропической реализации, П — прямоточный (если включение происходит без трансформаторов тока), М — модернизированные. Класс точности счетчиков может быть, например 2 и 2,5.

В электросети 220 В, где будет происходить долгая работа в режиме неравномерных нагрузок по фазам, необходимо применить трехэлементные или четырех-проводные электросчетчики. В частных домах и квартирах для учета израсходованной электроэнергии используются однофазные счетчики, например СО-5, СО-И449, СО-И446.

Как правильно выбрать электросчетчик для покупки

В настоящие время в магазинах большое разнообразие электросчетчиков. По особенности счета электроэнергии, счетчики делят: электронные и индукционные. На сегодняшний день индукционные счетчики запрещены к установки, так как имеют большую погрешность измерений. Покупая счетчик необходимо убедиться, что он соответствует требованиям ГОСТ.

При выборе электросчетчика необходимо обращать внимание:

  1. При покупке счетчика вам необходимо знать, какой тип электрического счетчика нужен. Данную информацию можно узнать из технических условий электроснабжения для квартиры, в которой будет монтирован счетчик. В техническом условии указана номенклатура электросчетчика. Если данное условия отсутствуют, то можно монтировать только 1-фазный электросчетчик. При необходимости трехфазного электросчетчика, необходимо сделать ТУ (технические условия) в местном РЭС.
  2. Если электросчетчик монтируется в комнате, где температура окружающей среды ниже нуля градусов, то изучить паспорт по использованию. Практичен электросчетчик с температурой эксплуатации -40 градусов и ниже. Для данных условий эксплуатации пригодны только счетчики электронные.
  3. Согласно ПУЭ: "на монтируемых вновь 1-фазных счетчиках -должны быть пломбы госповерки с сроком не более двух лет. А на 3-фазных счетчиках - с давностью не более одного года".

Из этого мы видим, что на покупаемый электросчетчик уже должны быть опломбирован двумя пломбами (либо одной на электронном электросчетчике). Целостность пломб заказчик обязан проверить. Пломбы монтируются в основном на винтах. Они бывают: наружными и внутренними. Пломба, которая стоит внутри выглядит в виде залитой в винтовой паз мастики красного или черного цвета, сверху может быть серебрянка. Наружные изготавливаются со свинца, иногда с пластмассы, которые обжимаются на проволочной нити, которая протянута через отверстие в винтике или продевается через проушину.

На пломбах должно быть четкое теснение и не должно быть, каких либо повреждений. На это нужно обращать тщательное внимание. Копия теснения государственный инспектор в виде штампа чаще всего ставит на последней странице паспорта по эксплуатации счетчика.

На теснении пломб указывается год поверки, а точнее 2 последние цифры года и информация о государственном инспекторе маленькими символами в промежутке цифр. На наружных пломбах с тыльной стороны проставляется квартал и года поверки, тесненный символами римских цифр. При покупки нужно смотреть год поверки, нужно удостовериться, что он не просрочен (для 3-фазного не более 12 месяцев, 1-фазного счетчика не больше 2-х лет).

Бывает, что счетчик опломбирован двумя пломбами. Одна имеет теснение государственного инспектора, другая пломба теснение ОТК производителя и это считается допустимой нормой. Но если на двух пломбах стоит теснение ОТК, или не разборчивый оттиск, то этот счетчик приобретать не нужно, потому как перед установкой, надо сдать счетчик в отдел метрологической поверки и стандартизации, но эта процедура платная. Такие же действия вам придется произвести, если приобретете счетчик с истекшим сроком поверки.

  1. Необходимо обращать свою сосредоточенность на МПИ (между- проверочный промежуток) счетчика, который указан в его паспорте по эксплуатации. Необходимо уточнять через, сколько времени необходимо отдавать прибор на плановую проверку. Как правило, государственная поверка 1-фазного индукционного прибора около 16 лет, электронного 8-16 лет. Чем меньше срок государственной поверки, тем выше качество счетчика. Период поверки 3-фазного счетчика значительно меньше и составляет 6-8 лет. Но новые 3-фазные электронные счетчики могут иметь МПИ до 16 лет. Истечение срока поверки происходит от года, проставленного на пломбах прибора.
  2. Необходимо узнать класс точности (КТ) прибора, который можно увидеть на лицевой части прибора. Класс точности обозначается цифрой в кружке. Данное число указывает предельно возможную неточность счетчика, которая выражается в процентах от самой большей величины, которую меряет данный счетчик от заданного диапазона.

Ранее, до конца 1995 года 1-фазные приборы производили с КТ до 2,5. С 1996года, когда утвердили новый ГОСТ 6570-96, электрические счетчики начали производить с высоким КТ - 2,0.

На сегодняшний день приборы с КТ 2,5 на плановую государственную поверку уже не берут, хоть и не прошел еще период эксплуатации прибора (период эксплуатации приборов минимум 32 года). На сегодняшний день государство переводит счетчики на КТ- 1,0. Из этого можно сделать вывод, что при приобретении прибора с КТ 2,0, на следующую поверку, которая будет спустя 16 лет прибор не возьмут.

  1. Стоит смотреть на способ закрепления прибора. Счетчики производят с вероятностью закрепления на трех винтах или динрейке. Приборы с методом закрепления на динрейку изготавливают только лишь электронные счетчики. При выборе этого метода крепления необходимо приобрести динрейку либо щитовой шкаф. Но иногда она входит в комплект с прибором.
  2. Желательно приобретать счетчики с защитной крышечкой электроклем, а также с низу прибора, что не было претензий от инспекторов.
  3. Убедитесь, что электроклеммы содержат все необходимые болтики, иногда случается, что их просто нет.

Еще необходимо проверить наличность пломбированных болтиков с прорезью для прикрепления защитной крышечки.

  1. До 1996 года однофазные электрические счетчики выпускались с классом точности до 2,5. Но после выхода ГОСТа 6570-96 счетчики стали выпускать с более высоким классом точности - 2,0.
  2. Смотреть на максимальный пик тока 1-фазного прибора, если у вас нет ТУ не обязательно, потому как современный счетчик производится очень мощный.

Из изложенной выше информации, при выборе счетчика вы сможете определенно сказать, какой вам необходим.

Какой все-таки выбрать: индукционный счетчик либо электронный?

Однозначный ответ что электронный, потому как индукционные счетчики на сегодняшний день запрещены к установке.

На нашем рынке сейчас появился очень большой ассортимент электронных счетчиков. Все они имеют разнообразные наборы функций, которые интересны в основном только специалистам. Покупателю интересен только КТ и тарификация.

КТ (класс точности) прибора

КТ – главный общетехнический параметр прибора. Он говорит об уровне погрешности счетчика. До начала1995 года все монтируемые в квартирах измерительные приборы были с КТ 2,5 (следовательно, погрешность показаний счетчика была 2,5%). С начала 1996 года была утверждена новая стандартизация КТ 2,0. Этот момент и стал переломным событием по замене измерительных приборов с КТ 2,0.

Тарификация

До конца 2000-х годов все измерительные приборы, которые устанавливались в квартирах, имели один тариф. Современные приборы учета могут делать подсчет электроэнергии по времени суток либо по сезонам года. Приборы, имеющие 2 тарифа и больше, позволяют оплачивать электроэнергию значительно меньше (то есть в определенное время происходит автоматическое переключение на ночной тариф, он в 2 раза ниже дневного). Приборы с 2-х тарифной системой рассчитана на разные тарифы: день 7:00 - 23:00, ночь соответственно 23:00 - 7:00. Потому как тариф с 23 до 7 гораздо дешевле, что помогает сократить денежные средства. Новые модели выпускаемых счетчиков могут перепрограммироваться под разнообразные изменения тарификации. То есть, например: государство решило дать скидки на электроэнергию по выходным дням, но использовать эти скидки могут только те счетчики, которые имеют более 2-х тарифов.

Чем выгоднее система с 2-я тарифами?

Система с 2-я тарифами учета удовлетворяет потребности абонента и энергетической системы. Это связано с тем, что на подстанциях нагрузка течение суток неодинакова: утрам и вечерам выделяется пик потребления электроэнергии, но в ночное время наблюдается значительное снижение потребления электроэнергии, из-за чего приходится уменьшать вырабатывание электрической энергии. Из-за неравномерности вырабатывания электрической энергии может сильно пострадать оборудование. Когда наступают пиковые часы, предприятию необходимо работать на полную мощность.

Переход на 2-х тарифный учета населения решает проблему по снижению производственных издержек и, следовательно, отставить на задний план работы по вводу дополнительной мощности электрической энергии, в связи со снижением потребления в пиковые часы.

На сегодняшний день все новые постройки снабжаются автоматическими системами подсчета энергии. Эти системы помогают населению вести дифференциальный подсчет израсходованной энергии в зависимости от суточного времени. Эти системы состоят не только 2-х тарифных измерительных приборов, но и из дополнительных комплектующих, позволяющих программировать счетчики, а так, же получать с них информацию удаленно (на расстоянии). Если в вашей квартире нет автоматизированной системы, то использовать все преимущества 2-х тарифного учета возможно, поставив 2-х тарифный счетчик в котором встроен тарификатор.

От чего зависит надежность и МПИ (между- проверочный промежуток)?

Со временем материалы, из которого сделан счетчик, стареют и изнашиваются, поэтому может меняться КТ. Из-за этого электросчетчик нужно периодически проверять на точность показаний. Интервал времени с первой поверки (даты производства) и до следующей поверки называют меж- поверочный интервал (МПИ). МПИ считается в годах, а также указан в паспорте по эксплуатации. У электронных счетчиков МПИ гораздо меньше, чем у индукционных счетчиков. Вопрос почему? Ответ прост, потому как при тщательном разборе комплектации, которая используется в большинстве счетчиков, выяснилось, что используемые детали для производства не нормируются и поэтому могут часто выходить из строя либо влиять на точность прибора в течение указанного срока МПИ.

МПИ близко связано со сроком гарантийного обслуживания и эксплуатации счетчика. Вся информация указывается производителем и при приобретении счетчика на это все необходимо акцентировать свое внимание. Крайне важно, чтоб в вашем регионе находился сервисный центр гарантийного и послегарантийного обслуживания.

Что необходимо для замены счетчика электроэнергии?

Каждый желающий может установить у себя дома новый счетчик электроэнергии. Все таки, если уже надумали менять счетчик, то должны обязательно знать, что купленный счетчик обязан числиться в государственном реестре. Этот реестр состоит со списка отечественных и импортных счетчиков электроэнергии, которые прошли сертификацию и разрешены к эксплуатации в Украине.

Следующий шаг поставка его на учет, осуществляется после установки прибора учета либо после его модернизации. Чтобы поставить на учет необходимо вызвать инспектора электропоставляющей организации, он осмотрит правильность подключения прибора. Если прибор подключен правильно он опломбирует и выдаст разрешение на его использование. После этого счетчик примут в эксплуатацию и снимут первые показания с прибора. И только после выполнения всех этих операций оплата будет производиться согласно показаний нового счетчика.

Внимание! Нельзя самому подключать новый прибор учета электроэнергии, демонтирование старого счетчика электроэнергии без присутствия инспектора - это грубое нарушение. Сорванная, поврежденная пломба несет другой регламент расчета: расчет будет производиться согласно мощности электроприборов, которые находятся в помещении.

Надежность электросчетчика в зависимости от цены

Ранее к счетчика предъявлялось только одно требование: считать потребляемую электроэнергию. Но сегодня прибор учета помогает хозяину решить проблемы по расходам.

Для контроля безошибочного начисления оплаты за электроэнергию, не нужно будет искать прошлые квитанции по оплате: счетчик согласно своей функции продемонстрирует, сколько израсходовано электроэнергии, за какие месяца и по каким тарифам. Вычислять разницу показаний между месяцами теперь не надо, он может производить это автоматически.

На сегодняшний день существует очень большой ассортимент счетчиков электроэнергии. Все они имеют свои особенности и разнообразные функции.

Но, не каждому требуются такие функции возможности, некоторым нужно обыкновенный, точный и безотказный счетчик по разумной цене. Из этого разнообразного ассортимента вечно можно подобрать собственно тот счетчик, который удовлетворяет по цене и надлежащему качеству.

energointel.com.ua

Электроизмерительные приборы и измерения. Условные обозначения, принцип действия.

Основные понятия измерений

Измерением называют процесс сравнения измеряемой величины с величиной того же рода, условно приятой за единицу измерения.

Материальный образец единицы измерения ее дробного или кратного значения называется мерой.

Устройство, предназначенное для сравнения измеряемой величины с единицей измерения или с мерой, называют измерительным прибором.

Меры и приборы, предназначенные для хранения или воспроизводства единиц, а также для поверки и градуировки приборов, носят название образцовых.

Результат всякого измерения несколько отличается от действительного значения измеряемой величины. Действительное значение измеряемой величины это значение, определяемое при помощи образцовых приборов (образцовых мер).

Разность между измеренным и действительным значением величины составляет абсолютную погрешность измерения. Выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности к действительному или измеренному значению представляет собой относительную погрешность, которая применяется для оценки качества измерения.


Классификация электроизмерительных приборов

Электроизмерительные приборы делятся на приборы непосредственной оценки и приборы сравнения.

К приборам непосредственной оценки, например, относятся: ваттметр, счетчик, т.е. приборы, дающие численное значение измеряемой величины по их отсчетному приспособлению.

Прибор сравнения применяется для сравнения измеряемой величины с мерой, например мост для измерения сопротивлений.

При технических измерениях чаще применяют приборы непосредственной оценки как более простые, дешевые и требующие мало времени для измерения.

Приборы сравнения используют для более точных измерений.

Разнообразие систем измерительных приборов, обладающих различными свойствами, вызвано разнообразием условий и требований при измерениях электрических величин.

По степени точности электроизмерительные приборы делятся на восемь классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5 и 4. На шкалах приборов число класса точности пишется внутри окружности.

Число класса точности прибора обозначает основную допустимую приведенную погрешность прибора. Основной допустимой приведенной погрешностью называется выраженное в процентах отношение наибольшей допустимой по стандарту абсолютной погрешности прибора, находящегося в нормальных условиях эксплуатации, к номинальной величине прибора.

Прибор находится в нормальных условиях, если установлен в положение, указанное на шкале прибора, находится в среде с нормальной температурой (+20 °C) и не подвергается действию внешнего магнитного поля (кроме земного).

Номинальной величиной измерительного прибора называется верхний предел его измерения. Погрешность может быть положительной или отрицательной.

Относительной погрешностью при измерении прибором величины называют выраженное в процентах отношение наибольшей возможной абсолютной погрешности прибора к измеренному значению величины, то есть погрешность измерения равна погрешности прибора, умноженной на отношение номинальной величины прибора к измеренному значению.

Чем меньше измеряемая величина по сравнению с номинальной величиной прибора, тем больше погрешность измерения этой величины; следовательно, измеряемая величина должна иметь значение не менее половины номинальной величины прибора.

Таблица 1. Условные обозначения принципа действия прибора


Система

Конструкция

Условное обозначение

Магнитоэлектрическая (М)

С подвижной рамкой

С подвижным магнитом

Логометр с подвижными рамками

Логометр с подвижным магнитом

Электромагнитная (Э)

С механической противодействующей силой

Логометр

Поляризованный прибор

Электродинамическая (Д)

без железа

с механической противодействующей силой

логометр

ферродинамическая

с механической противодействующей силой

логометр

Индукционная

с механической противодействующей силой

логометр

Электростатическая (С)

Вибрационная

язычковая

Тепловая (Т)

с нагреваемой проволокой

Таблица 2. Дополнительные обозначения, указываемые на приборах


Наименование

Характеристика

Обозначение

Выпрямитель

полупроводниковый

электромеханический

Преобразователь

электронный

вибрационно-импульсный

термический

изолированный

неизолированный

Защита от внешних полей

магнитных (первая категория защищенности)

электрических (первая категория защищенности)

Род тока

постоянный

переменный однофазный

постоянный и переменный

трехфазный с неравномерной нагрузкой фаз

трехфазный

Класс точности

при нормировании погрешности в процентах диапазона измерения, например 1,5

то же в процентах длины шкалы, например 1,5

Положение шкалы

горизонтальное

вертикальное

наклонное под определенным углом к горизонту, например 60°

Предупредительный знак

Осторожно! Прочность изоляции измерительной цепи по отношению к корпусу не соответствует нормам (знак выполняется красного цвета)

измерительная цепь изолирована от корпуса и испытана напряжением, например 2 кВ

Внимание! Смотри дополнительные указания в паспорте и инструкции по эксплуатации

Обозначения зажимов

отрицательный

положительный

переменного тока (в комбинированных приборах)

общий (для многопредельных приборов переменного тока и комбинированных приборов) и генераторный (для ваттметров, варметров и фазометров)

соединенный с экраном

соединенный с корпусом

для заземления

Таблица 3. Достоинства, недостатки и область применения приборов


Система

Достоинства

Недостатки

Область применения

Магнитоэлектрическая

Высокая чувствительность, большая точность. Относительно небольшое влияние внешних полей. Малое потребление энергии. Малое влияние температуры

Пригодны только для постоянного тока. Чувствительны к перегрузкам

Измерение силы тока и напряжения в цепях постоянного тока. С термопреобразователями и выпрямителями используются для измерения электрических величин в цепях переменного тока, а также для измерений неэлектрических величин (температуры, давлений и т.п.)

Электромагнитная

Могут изготавливаться на большой ток для непосредственного включения, устойчивы при перегрузках. Пригодность для постоянного и переменного тока, простота конструкции

Малая точность. Зависимость показаний от внешних магнитных полей. Неравномерная шкала

Измерение силы тока и напряжения в цепях постоянного и переменного тока. Рекомендуется применять преимущественно для измерений в цепях переменного тока, так как недостаточно однородное качество железа сердечников понижает точность приборов, отградуированных для обеих родов тока

Электродинамическая

Высокая точность, пригодны для постоянного и переменного тока

Зависимость показаний от внешних магнитных полей. Чувствительны к перегрузкам. Большое потребление электроэнергии. Неравномерность шкалы

Измерение тока, мощности, напряжения, частоты, угла сдвига фаз в цепях переменного тока, а также напряжения, тока и мощности в цепях постоянного тока

Тепловая

Независимость показаний от частоты и формы кривой переменного тока и внешних магнитных полей. Пригодны для постоянного и переменного тока. Большая чувствительность. Малое потребление электроэнергии

Большая чувствительность к перегрузкам (у приборов с фотокомпенсационным усилителем чувствительность к перегрузкам значительно снижена)

Измерение силы тока в цепях переменного тока промышленной и высокой частоты

Электростатическая

Малое потребление электроэнергии. Независимы от частоты, температуры и внешних магнитных полей. Возможность непосредственного измерения высоких напряжений на низких и высоких частотах (до 40 МГц)

Зависимость от внешнего электростатического поля и от влажности воздуха

Измерение напряжений в цепях постоянного и переменного тока

Вибрационная

Простота конструкции и надежность в работе. Возможность включения прибора в цепи с разным напряжением

Вибрация пластин от внешних толчков. Прерывистость шкалы, вследствие чего затруднен отсчет при промежуточной частоте

Измерение частоты переменного тока

Таблица 4. Классификация приборов по способу защиты от внешних полей


Прибор

Исполнение

Экранированный

С защитой магнитным или электростатическим экраном от действия внешних магнитных или электростатических полей

Астатический

С двумя одинаковыми вращающимися частями, жестко скрепленными на общей оси, воздействуя на которые, внешние магнитные поля вызывают моменты взаимно противоположных знаков

Неэкранированный

Не защищенный магнитом или электростатическим экраном от действия внешних магнитных или электростатических полей


Измерительные механизмы приборов

Измерительный механизм — основная часть каждого измерительного прибора. При воздействии на измерительный механизм измеряемой или функционально связанной с ней вспомогательной величины происходит перемещение его подвижной части. По углу поворота или по линейному перемещению подвижной части определяется значение измеряемой величины.


Магнитоэлектрический измерительный механизм

Подвижная часть магнитоэлектрического измерительного механизма (рис. 1) состоит из прямоугольной катушки (рамки) В. Обмотка рамки из тонкого изолированного медного провода наложена на алюминиевый каркас. На рамке укреплены две полуоси — керны, установленные в опорах. На одной из полуосей укреплены стрелка и концы спиральных пружин, через которые ток подводится к обмотке рамки.

Рис. 1. Магнитоэлектрический измерительный механизм

Боковые стороны рамки расположены в узком воздушном зазоре А между неподвижным стальным цилиндром Б и полюсными башмаками N, S. Сильный постоянный магнит N—S создает в воздушном зазоре однородное радиальное магнитное поле.

На боковые стороны рамки, расположенные в магнитном поле, при наличии тока в обмотке, будет действовать пара сил F, F (рис. 2). Таким образом создается вращающий момент, пропорциональный току в рамке. Под действием этого момента рамка повернется на угол a, при котором вращающий момент уравновесится противодействующим моментом пружин. Последний пропорционален углу закручивания пружин. Угол поворота рамки пропорционален току.

Рис. 2. Получение вращающего момента в магнитоэлектрическом измерительном механизме

Успокоителем называется приспособление, предназначенное для уменьшения времени колебаний подвижной части, возникающих после включения прибора. В магнитоэлектрическом измерительном механизме успокоителем является алюминиевый каркас рамки. При повороте подвижной части изменяется магнитный поток, пронизывающий каркас. В каркасе индуктируются токи, взаимодействие которых с магнитным полем магнита создает тормозной момент, обеспечивающий успокоение.

Рассмотренный измерительный механизм в связи с малым сечением пружин и провода обмотки изготавливается на малые номинальные токи 10—100 мА и меньше.

При включении магнитоэлектрического измерительного механизма рассмотренной конструкции в цепь переменного тока вращающий момент будет изменяться пропорционально мгновенному значению тока. При таком быстром изменении момента вследствие инерции подвижная часть не успеет следовать за изменением момента, и она отклонится на угол, пропорциональный среднему за период значению вращающего момента. При синусоидальном токе среднее значение тока, а следовательно, и момента равно нулю и подвижная часть не отклонится. Таким образом, рассмотренный измерительный механизм пригоден только для измерений в цепи постоянного тока.


Электромагнитный измерительный механизм

Электромагнитный измерительный механизм показан на рис. 3. Он состоит из неподвижной катушки А и подвижной части — стального сердечника Б, указательной стрелки, пружины и секторообразного алюминиевого листка В успокоителя, укрепленного на одной оси.

Измеряемый ток, проходя по неподвижной катушке, создает магнитное поле, которое намагничивает сердечник Б и втягивает его внутрь катушки. По углу поворота сердечника определяют величину тока в катушке.

При движении листка В успокоителя в магнитном поле магнита М в нем индуктируются вихревые токи. Взаимодействие этих токов с полем магнита создает тормозной момент, обеспечивающий успокоение.

Рис. 3. Электромагнитный измерительный механизм

Электромагнитный измерительный механизм применим для цепей постоянного и переменного тока, так как втягивание сердечника в катушку не зависит от направления тока.

Вследствие влияния остаточной индукции сердечника втягивание, а следовательно, и показания измерительного механизма может быть различным при одинаковых значениях тока при увеличении тока и при уменьшении его. Следовательно, возможна погрешность от остаточной индукции. Для уменьшения этой погрешности сердечники изготавливают из пермалоя, остаточная индукция которого ничтожна.

Для уменьшения погрешности от внешних полей измерительный механизм окружают стальными экранами или кожухами. Для этой же цели применяют астатические измерительные механизмы с двумя последовательно соединенными катушками и соответственно с двумя сердечниками на одной оси. Измеряемый ток создает в катушках поля противоположного направления. Внешнее однородное поле уменьшает магнитное поле одной катушки и настолько же увеличивает поле второй катушки, таким образом, результирующее влияние внешнего поля будет ничтожным.


Электродинамический измерительный механизм

Электродинамический измерительный механизм (рис. 4 и 5) состоит из двух катушек — неподвижной А, имеющей две секции, и подвижной Б, укрепленной на одной оси с указательной стрелкой, крылом В воздушного успокоителя и двумя спиральными пружинами.

При прохождении тока I1, по неподвижной катушке и тока I2 по подвижной катушке между ними возникает электродинамическое взаимодействие. В результате на подвижную катушку будет действовать пара сил FF (рис. 4), то есть вращающий момент. Поворот подвижной катушки происходит до тех пор, пока вращающий момент не уравновесится противодействующим моментом пружин.

При постоянном токе вращающий момент и угол поворота подвижной катушки пропорционален произведению токов в катушках. При переменном токе

Рис. 4. Электродинамический измерительный механизм

Рис. 5. Получение вращающего момента в электродинамическом измерительном механизме

вращающий момент и пропорциональный ему угол поворота подвижной катушки определяется произведением действующих значений токов в катушках и косинусу угла сдвига между ними.

Отсутствие стали в измерительном механизме, а следовательно, и погрешности от остаточной индукции обеспечивают возможность изготовить эти механизмы для измерений высокой точности.

Для уменьшения погрешностей от внешних магнитных полей, обусловленных слабым магнитным полем измерительного механизма, применяются те же средства, что и для электромагнитных измерительных механизмов.

Слабому магнитному полю соответствует слабый вращающий момент и, следовательно, для получения высокой точности необходимо уменьшить погрешность от трения. Это достигается уменьшением веса подвижной части и безупречной обработкой осей и опор. Кроме того, поперечное сечение пружин и проводов подвижной катушки мало, поэтому электродинамический измерительный механизм чувствителен к перегрузке.


Ферродинамический измерительный механизм

Принцип работы этого измерительного механизма тот же, что и электродинамического. Он отличается от последнего наличием стального сердечника из листовой стали, на который наложена неподвижная катушка, и неподвижного цилиндра из той же стали, который охватывается подвижной катушкой (рис. 6).

Стальной магнитопровод усиливает поле измерительного механизма, вследствие чего увеличивается вращающий момент, что приводит к более прочной конструкции и уменьшает влияние внешних магнитных полей на показания измерительного механизма. Применение стали увеличивает погрешности от остаточной индукции и вихревых токов в магнитопроводе.

Рис. 6. Ферродинамический измерительный механизм


Электросчетчики

Для учета электрической энергии промышленностью выпускаются электросчетчики активной и реактивной энергии.

На рис. 7 изображен электросчетчик активной энергии. Счетчик имеет две обмотки — параллельную ОН, включенную на напряжение сети, и последовательную ТО, через которую протекает ток, потребляемый электроприборами. Принцип действия следующий. Магнитные потоки Ф от последовательной и параллельной обмоток пересекают край алюминиевого диска Д, в котором наводятся местные вихревые токи, порождающие в нем магнитные поля. Последние, взаимодействуя с основными магнитными потоками, приводят диск во вращение. Обороты диска передаются счетному механизму СМ, который дает отсчет в киловатт-часах. Магнит М предназначен для торможения диска, устраняет самоход счетчика.

Рис. 7. Схема устройства и включения счетчика активной энергии: ТО — токовая обмотка; ОН — обмотка напряжения; Д — диск алюминиевый; ЧМ — червячный механизм; СМ — счетный механизм; М — магнит для притормаживания диска от самохода

Израсходованная энергия регистрируется счетным механизмом (рис. 8), приводимым в движение от червячной передачи (или шестеренки) В, укрепленной на оси счетчика. Движение диска передается пяти роликам, на боковых поверхностях которых нанесены цифры от 0 до 9. Ролики свободно надеты на ось А.

Первый (на рис. 8 — правый) скреплен с шестеренкой и при движении диска счетчика беспрерывно вращается. Один оборот первого ролика вызовет поворот второго ролика на 1/10 часть оборота. Один оборот второго — вызовет поворот третьего ролика на 1/10 часть оборота и т.д. Ролики прикрыты алюминиевым щитком, через отверстия в котором видно только по одной цифре каждого ролика. Прочитанное через отверстия в щитке числовое значение дает величину энергии, учтенную счетчиком за весь период его работы с того момента, когда показания его соответствовали нулевому значению.

Рис. 8. Схема счетного механизма

На шкале электросчетчика указан его тип, напряжение, на которое он рассчитан, величина номинального тока и так называемая постоянная счетчика.

Для измерения электрической энергии в трехфазных четырехпроводных цепях применяется трехэлементный счетчик. Он имеет три электромагнитные системы такие же, как и у однофазного счетчика, которые воздействуют на три диска, укрепленные на одной оси. Счетчик имеет один счетный механизм.

Для измерения электроэнергии в трехфазных трехпроводных цепях применяются двухэлементные двухдисковые или однодисковые счетчики (рис. 9).

Рис. 9. Схема устройства и включения двухэлементного однодискового счетчика

www.eti.su

Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов

Задумайтесь: что вам прежде всего хотелось бы понять, когда вы смотрите на измерительный прибор? Скорее всего, это будет его назначение. «Если оно похоже на утку, двигается как утка и крякает как утка, то это, должно быть, и есть утка». Но с техническими приборами задача резко усложняется. Легко по внешнему виду узнать весы, какими бы они ни были: рычажными, пружинными, или электронными. Можно прикинуть, что если измерительный прибор круглый и расположен вертикально, то, наверное, он измеряет какие-то параметры жидкости или газа, из которых первыми приходят в голову расход и давление. Конечно, мы так или иначе представляем счетчики электрической энергии. Но что, если мы зайдем в электротехническую лабораторию или трансформаторную будку?

Электричество – вещь необыкновенная. Оно невидимо, но может совершать колоссальную работу и обладает рядом параметров со своими единицами измерения:

  • Напряжение: В или V – вольт
  • Ток: А - ампер
  • Мощность:
  • Активная: Вт или W – ватт
  • Реактивная: вар или var
  • Полная: В·А или VA – вольт-ампер
  • Коэффициент активной и реактивной мощности: безразмерная величина
  • Энергия: кВт·ч или kWh – киловатт-час, реже – Дж или J - джоуль
  • Угол сдвига фаз между током и напряжением: ° - градусы, от -90° до +90°
  • Количество фаз: в квартирах – 1, в трансформаторных подстанциях и электрощитах – 3, в некоторых электроприемниках (например, компьютерах) количество фаз может доходить до 24
  • Частота: Гц или Hz – герц.

Электричество передается по проводникам и преобразовывается различными электроустановками, у которых есть свои характеристики:

  • Сопротивление: активное и реактивное, а также полное, называемое импедансом - Ом
  • Емкость: Ф или F - фарад
  • Индуктивность: Гн или H - генри
  • Магнитная индукция: Тл или T - тесла

Соответственно, каждый параметр требует своего измерительного прибора. Например, прибор для измерения постоянного тока может не подходить для измерения переменного. Или прибор может не выдержать прикладываемого напряжения, хотя может выдержать измеряемый ток. Для этого рядом со шкалой наносят условные обозначения, которые зафиксированы в ГОСТ 23217-78. Приведем некоторые из них. Начнем с тока:

Рис.1 - Условные обозначения тока

Перейдем к классам испытательного напряжения: это напряжение, которое может выдержать изоляция данного прибора. Если измеряется в кВ – киловольтах, т.е. тысячах вольт, то значение указывается внутри звездочки.

Рис.2 - Условные обозначения классов испытательного напряжения

Далее посмотрим на условные обозначения принципа действия аналоговых измерительных приборов, то есть приборов, в которых значение измерения может принять любое значение в пределах шкалы, грубо говоря, это «стрелочные» приборы. О том, каким образом происходит преобразование электрической величины в показания прибора, говорилось в этой статье.

Надо обращать внимание на приведенные ниже символы, когда дело касается рода тока или напряжения: постоянные они или переменные. Например, магнитоэлектрическим прибором измеряют постоянные величины. Если этими приборами измерять переменный ток, стрелка начнет дрожать около нулевого показания шкалы. Электромагнитными приборами могут измеряться как постоянные, так и переменные величины. Ферродинамические приборы менее точны, но зато просты и могут использоваться в щитах, расположенных в местах с повышенной тряской и вибрациями. Индукционные приборы применялись во времена СССР как счетчики электрической энергии. Электростатические приборы имеют высочайшие классы точности (0.005) и выпускаются на напряжения в милливольты и киловольты.


Рис.3 - Обозначение приборов

Класс точности прибора помещают в круг на циферблате, записывают перед ГОСТом или через дробную черту вроде 0,02/0,01. Для определения погрешности с помощью значений класса точности используют определенные формулы, которые находятся в справочниках или ГОСТ 8.401-80.  И, конечно, надо отметить знаки  и ⊥, что означает соответственно положение (шкалы) прибора горизонтально и вертикально.

Рис.4,5 - Панель приборов

Огромное количество производителей и колоссальное разнообразие моделей цифровых электроизмерительных приборов не позволяет в этой статье охватить весь спектр их обозначений, но общие принципы просты: главное – правильно выбрать род тока или напряжения и предел измерения, и, разумеется, соблюдать технику безопасности. О цифровых приборах, которыми мы пользуемся в «ТМРсила-М», читайте здесь.

Как видно, электрические измерения – ответственная работа, требующая понимания метрологии, электротехники, а также электроники и магнитных систем. Если вы хотите провести качественные электрофизические измерения, обращайтесь к специалистам в «ТМРсила-М». 

 

 

tmr-power.com

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о