Τύποι μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας
Οι μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας είναι όργανα που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της ηλεκτρικής ενέργειας και διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στα σύγχρονα συστήματα ισχύος και στη διαχείριση ενέργειας. Ακολουθούν ορισμένοι συνήθεις τύποι μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας:
I. Ταξινόμηση κατά αρχή μέτρησης
1. Επαγωγικός μετρητής ηλεκτρικής ενέργειας
- Ο επαγωγικός μετρητής ηλεκτρικής ενέργειας είναι ένας παραδοσιακός μετρητής ηλεκτρικής ενέργειας. Λειτουργεί με βάση την αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής και αποτελείται κυρίως από πηνίο τάσης, πηνίο ρεύματος, δίσκο αλουμινίου, μαγνήτη φρένων και άλλα εξαρτήματα. Όταν το ρεύμα διέρχεται από το πηνίο ρεύματος και το πηνίο τάσης, δημιουργούνται επαγόμενα δινορεύματα στον δίσκο αλουμινίου, τα οποία με τη σειρά τους προκαλούν την περιστροφή του δίσκου αλουμινίου υπό την επίδραση ηλεκτρομαγνητικής δύναμης. Η ταχύτητα περιστροφής του δίσκου αλουμινίου είναι ανάλογη με την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Μετρώντας τον αριθμό των στροφών του δίσκου αλουμινίου, μπορεί να μετρηθεί η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Για παράδειγμα, σε ορισμένα παλιά οικιστικά και μικρά εμπορικά κτίρια, κάποτε χρησιμοποιήθηκαν ευρέως επαγωγικοί μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτός ο τύπος μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας έχει σχετικά απλή δομή και υψηλή αξιοπιστία, αλλά σχετικά χαμηλή ακρίβεια και παρεμβάλλεται εύκολα από εξωτερικά μαγνητικά πεδία και άλλους παράγοντες. Παράθεση από το γνωστικό περιεχόμενο της αρχής λειτουργίας των σχετικών μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας στο
2. Ηλεκτρονικός μετρητής ενέργειας
- Ο ηλεκτρονικός μετρητής ενέργειας είναι το κύριο προϊόν της σύγχρονης μέτρησης ενέργειας. Χρησιμοποιεί ηλεκτρονικά κυκλώματα για τη μέτρηση της ενέργειας. Η αρχή λειτουργίας του είναι η δειγματοληψία τάσης και ρεύματος, η μετατροπή τους σε αναλογικά σε ψηφιακά δεδομένα και στη συνέχεια η χρήση μικροεπεξεργαστή για την επεξεργασία δεδομένων και τον υπολογισμό της ενέργειας. Ο ηλεκτρονικός μετρητής ενέργειας έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής ακρίβειας, πολλαπλών λειτουργιών και χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας. Για παράδειγμα, μπορεί να πραγματοποιήσει μέτρηση ενέργειας με κοινή χρήση χρόνου και ξεχωριστά στατιστικά στοιχεία για τις τιμές ηλεκτρικής ενέργειας σε διαφορετικές χρονικές περιόδους, κάτι που είναι πολύ ωφέλιμο για τη διαχείριση των τμημάτων ηλεκτρικής ενέργειας από την πλευρά της ζήτησης και τον έλεγχο των τελών ηλεκτρικής ενέργειας των χρηστών. Ταυτόχρονα, ο ηλεκτρονικός μετρητής ενέργειας μπορεί επίσης να συνδεθεί εύκολα στο δίκτυο επικοινωνίας για να πραγματοποιήσει λειτουργίες όπως η απομακρυσμένη ανάγνωση μετρητή και ο τηλεχειρισμός, που βελτιώνει το έξυπνο επίπεδο διαχείρισης ενέργειας. Παράθεση από [2] σχετικά με την έρευνα αξιοπιστίας του ηλεκτρονικού μετρητή ενέργειας και άλλο σχετικό περιεχόμενο.
II. Ταξινόμηση ανά συνάρτηση
1. Μονοφασικός μετρητής ενέργειας
- Ο μονοφασικός μετρητής ενέργειας χρησιμοποιείται κυρίως για τη μέτρηση ενέργειας σε μονοφασικό κύκλωμα AC. Χρησιμοποιείται ευρέως σε οικιακούς χρήστες. Για παράδειγμα, τα συνηθισμένα κτίρια κατοικιών χρησιμοποιούν γενικά μόνο μονοφασική ηλεκτρική ενέργεια, επομένως ο μονοφασικός μετρητής ενέργειας είναι επαρκής για να καλύψει τις ανάγκες μέτρησης ενέργειας. Χρειάζεται μόνο να συνδέσει ένα ζωντανό καλώδιο και ένα ουδέτερο καλώδιο για να λειτουργήσει σωστά και μπορεί να μετρήσει με ακρίβεια την ισχύ που καταναλώνουν οι οικιακές ηλεκτρικές συσκευές (όπως φώτα, τηλεοράσεις, ψυγεία κ.λπ.).
2. Τριφασικός μετρητής ενέργειας
- Ο τριφασικός μετρητής ενέργειας χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ισχύος σε τριφασικά κυκλώματα AC. Τα τριφασικά κυκλώματα είναι πιο κοινά στη βιομηχανική παραγωγή, στα εμπορικά κτίρια και στον ηλεκτρικό εξοπλισμό μεγάλης κλίμακας. Οι τριφασικοί μετρητές ενέργειας μπορούν να χωριστούν σε τριφασικούς τριφασικούς μετρητές ενέργειας και σε τριφασικούς μετρητές ενέργειας τεσσάρων συρμάτων. Οι τριφασικοί τριφασικοί μετρητές ενέργειας είναι κατάλληλοι για τριφασικά κυκλώματα τριών συρμάτων και χρησιμοποιούνται γενικά σε συστήματα τροφοδοσίας υψηλής τάσης ή σε συμμετρική τριφασική μέτρηση φορτίου. Οι τριφασικοί μετρητές ενέργειας τεσσάρων συρμάτων είναι κατάλληλοι για τριφασικά τετράσυρμα κυκλώματα και μπορούν να μετρήσουν με ακρίβεια τριφασικά μη ισορροπημένα φορτία. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορους βιομηχανικούς και εμπορικούς χώρους, όπως διάφορους κινητήρες σε εργοστάσια, εξοπλισμό φωτισμού και κλιματισμού σε μεγάλα εμπορικά κέντρα.
3. Ταξινόμηση κατά τρόπο πληρωμής
1. Συνήθης μετρητής ενέργειας (μεταπληρωμένος ενεργειακός μετρητής)
- Αυτός ο μετρητής ενέργειας είναι μια παραδοσιακή μέθοδος μέτρησης. Οι χρήστες χρησιμοποιούν πρώτα ηλεκτρική ενέργεια και στη συνέχεια πληρώνουν τακτικά τον λογαριασμό ρεύματος (όπως μηνιαία) σύμφωνα με την ένδειξη του μετρητή ενέργειας. Το προσωπικό του τμήματος ηλεκτρικής ενέργειας θα διαβάζει τακτικά τον μετρητή στο χώρο του χρήστη, θα υπολογίζει το ποσό του λογαριασμού ρεύματος με βάση τα δεδομένα ανάγνωσης του μετρητή και στη συνέχεια ο χρήστης θα πληρώσει τον λογαριασμό. Αυτή η μέθοδος έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως για μεγάλο χρονικό διάστημα στο παρελθόν, αλλά υπάρχουν προβλήματα όπως η χαμηλή απόδοση της χειροκίνητης ανάγνωσης του μετρητή και τα εύκολα σφάλματα.
2. Προπληρωμένος μετρητής ενέργειας
- Ο προπληρωμένος μετρητής ενέργειας απαιτεί από τους χρήστες να αγοράσουν πρώτα ηλεκτρική ενέργεια και να επαναφορτίσουν την τιμή ηλεκτρικής ενέργειας στον μετρητή ενέργειας. Κατά τη χρήση, ο μετρητής ενέργειας θα αφαιρέσει αυτόματα την ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώθηκε. Όταν η υπολειπόμενη τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας είναι κοντά στο μηδέν, ο μετρητής ενέργειας θα στείλει ένα μήνυμα προτροπής για να υπενθυμίσει στον χρήστη να επαναφορτίσει εγκαίρως. Οι προπληρωμένοι μετρητές ενέργειας μπορούν να αποφύγουν αποτελεσματικά το πρόβλημα των ληξιπρόθεσμων οφειλών των χρηστών, να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα της ανάκτησης λογαριασμών ηλεκτρικής ενέργειας του τμήματος ηλεκτρικής ενέργειας και για τους χρήστες, μπορούν επίσης να ελέγχουν καλύτερα το δικό τους κόστος ηλεκτρικής ενέργειας.
