Решение: Назначение и Устройство Счетчиков Электрической Энергии

Ответы на контрольные вопросы по теме «Счетчики электрической энергии» 1. Назначение счетчиков электрической энергии Счетчики предназначены для учета потребляемой или вырабатываемой электрической энергии за определенный период времени. Они измеряют работу электрического тока, которая выражается формулой: \[ A = P \cdot t = U \cdot I \cdot \cos\phi \cdot t \] Результат измерения обычно отображается в киловатт-часах (кВт·ч). 2. Устройство счетчиков электрической энергии В зависимости от типа (индукционные или электронные) устройство различается: - Индукционный счетчик состоит из двух электромагнитов (токовой обмотки и обмотки напряжения), алюминиевого диска, постоянного магнита для торможения и счетного механизма. - Электронный счетчик содержит датчики тока и напряжения, микропроцессор для обработки сигналов, блок памяти и жидкокристаллический дисплей. 3. Принцип работы счетчиков электрической энергии - В индукционных счетчиках магнитные поля катушек тока и напряжения создают вихревые токи в алюминиевом диске. Взаимодействие этих токов с магнитными полями создает вращающий момент, пропорциональный мощности. Диск вращает счетный механизм. - В электронных счетчиках аналоговые сигналы тока и напряжения преобразуются в цифровой код, который перемножается процессором для вычисления потребленной энергии. 4. Схема включения 3-х элементных счетчиков с трансформаторами тока Такая схема применяется в трехфазных четырехпроводных сетях при больших токах нагрузки. Каждый из трех измерительных элементов счетчика подключается к своей фазе через отдельный трансформатор тока (ТТ). Первичная обмотка ТТ включается в разрыв фазного провода, а вторичная — к токовым клеммам счетчика. 5. Как протекают по схеме фазные токи Фазные токи нагрузки протекают по первичным обмоткам трансформаторов тока (клеммы Л1–Л2). Во вторичных цепях индуцируются токи, пропорциональные фазным, которые проходят через токовые катушки счетчика (клеммы 1–3, 4–6, 7–9) и возвращаются на общие точки вторичных обмоток ТТ, которые обязательно заземляются в целях безопасности. 6. Пояснение включения обмоток напряжения Обмотки напряжения в трехфазном счетчике включаются параллельно нагрузке. Каждая обмотка подключается между соответствующей фазой и нулевым проводом (N). Это позволяет счетчику учитывать фазное напряжение каждой фазы для корректного расчета суммарной мощности по формуле: \[ P_{общ} = P_A + P_B + P_C \]