19.11.2020г.-20.11.2020г.

Предмет:"Основы электротехники" гр.№ 201, гр. №312

Изучить материал и составить краткий конспект.

Группа № 201 тема урока "Измерение электрической энергии" 

                                 ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.

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 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. Счётчики электроэнергии можно классифицировать по типу измеряемых величин, типу подключения и по типу конструкции, электрические счётчики различаются между собой максимальной и рабочей пропускной мощностью.[2] Импульсный электросчётчик с электромеханическим счётным механизмом, работающим от шагового электромагнитного привода. По типу подключения все счётчики разделяют на приборы прямого включения в силовую цепь и приборы трансформаторного включения, подключаемые к силовой цепи через специальные измерительные трансформаторы. По измеряемым величинам электросчётчики разделяют на однофазные (измерение переменного тока 220 В, 50 Гц) и трёхфазные (380 В, 50 Гц). Все современные электронные трёхфазные счётчики поддерживают однофазный учёт. Также существуют трёхфазные счётчики на напряжение 100 В, которые применяются только с трансформаторами напряжения и тока в высоковольтных (напряжением выше 660 В) цепях. По конструкции: индукционным (электромеханическим электросчётчиком) называется электросчётчик, в котором магнитное поле неподвижных токопроводящих катушек влияет на подвижный элемент из проводящего материала. Подвижный элемент представляет собой диск, по которому протекают токи, индуцированные магнитным полем катушек. Количество оборотов диска в этом случае прямо пропорционально потреблённой электроэнергии. Индукционные (механические) счётчики электроэнергии постепенно заменяются электронными счётчиками из-за отдельных недостатков: отсутствие дистанционного автоматического снятия показаний, однотарифный учёт, невысокий класс точности (как правило 2.0, реже 1.0), плохая защита от краж электроэнергии, значительные габариты и масса по сравнению с современными электронными приборами. Вместе с тем, индукционные счётчики обладают высокой надёжностью и хорошо подходят для квартир с низким энергопотреблением. Электронным (статическим электросчётчиком) называется электросчётчик, в котором переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально потребляемой мощности. Измерение активной энергии такими электросчётчиками основано на преобразовании значения мощности в частоту следования электрических импульсов, которые поступают на счётный механизм. Этот механизм представляет собой электромеханическое (имеет преимущество в областях с холодным климатом, при условии установки прибора на улице) или электронное устройство, содержащее как запоминающее устройство, так и дисплей. Электронные счётчики хорошо подходят для квартир с высоким энергопотреблением и для предприятий. Основной особенностью электронных электросчётчиков является возможность учёта электроэнергии по дифференцированным тарифам (одно-, двух- и более тарифный), то есть возможность запоминать и показывать количество использованной электроэнергии в зависимости от запрограммированных периодов времени, многотарифный учёт достигается за счёт набора счётных механизмов, каждый из которых работает в установленные интервалы времени, соответствующие различным тарифам. Электронные электросчётчики имеют больший межповерочный период (4-16 лет) и класс точности (от 1.0 до 0.2) Гибридные счётчики электроэнергии — редко используемый промежуточный вариант с цифровым интерфейсом, измерительной частью индукционного или электронного типа, механическим отсчётным устройством. ГРУППА № 312 тема урока:" Цепь постоянного тока".                                                    ЦЕПЬ ПОСТОЯННОГГО ТОКА. Электрическая цепь - это совокупность электротехнических устройств, предназначенных для генерирования, передачи и преобразования электрической энергии, соединенные между собой электрическими проводами. Например, аккумуляторная батарея, лампа и выключатель, соединенные между собой проводами, образуют электрическую цепь. Отдельные электротехнические устройства, образующие электрическую цепь, называются элементами электрической цепи и делятся на 3 группы: 5 1. Генерирующие устройства (источники электрической энергии) – это элементы электрической цепи, преобразующие различные виды энергии (тепловую, химическую, световую, механическую) в электрическую энергию. 2. Приемные устройства (приемники электрической энергии) – это элементы электрической цепи, преобразующие электрическую энергию в другие виды энергии. 3. Вспомогательные устройства – это элементы электрической цепи, которые предназначены для управления, регулирования режимов работы, защиты, контроля и измерения параметров в электрической цепи и не связаны непосредственно с основным преобразованием энергии. Все электротехнические устройства, являющиеся элементами электрических цепей имеют условные графические обозначения, установленные ГОСТом. Эти условные графические обозначения позволяют графически изображать электрическую цепь. Такое графическое изображение электрической цепи, содержащее условные изображения её элементов и показывающее их соединение, называется принципиальной схемой или схемой электрической цепи. В качестве примера рассмотрим простейшую электрическую цепь, состоящую из источника питания - генератора постоянного тока, приемного устройства - осветительной лампы и выключателя. Схема этой электрической цепи показана на рис. 1.1. Здесь G – условное графическое обозначение генератора постоянного тока, EL – условное графическое обозначение лампы, Q - выключатель. ГРУППА №201 темы уроков: "Схемы включения вольтметров и счетчиков","Устройство и принцип действия измерительных приборов". Напряжение и ток в сетях постоянного тока измеряют магнитоэлектрическими приборами (вольтметрами, амперметрами) (рис. 1.1, а). Для расширения пределов измерения вольтметров применяют добавочные сопротивления (Лдоб), а для амперметров — шунты. Схема включения приборов в сеть показана на рис. 1.1, б. Измерение напряжения, тока и мощности в сетях переменного тока производится электродинамическими приборами (вольтметрами, амперметрами, ваттметрами). Схема включения амперметра и вольтметра в однофазную сеть через трансформаторы тока и напряжения приведена на рис. 1.2. Схема включения амперметра и вольтметра в трехфазную сеть через трансформаторы тока и напряжения приведена на рис. 1.3. Для измерения напряжения и тока широко применяют также электромагнитные приборы. Рис. 1.1. Схемы включения вольтметра и амперметра в электрическую цепь Включение амперметров через трансформатор тока позволяет осуществлять замену приборов путем замыкания вторичной цепи трансформатора, не нарушая электроснабжения. Эти приборы включаются в сеть через трансформаторы тока и напряжения. Измерение напряжения и тока в сетях высокого напряжения производится электродинамическими и электромагнитным приборами, измерение мощности — электродинамическими приборами.

Первое, что необходимо сделать перед тем как выполнять подключение счетчика — это изучить его паспорт, в частности требования завода-изготовителя к месту установки, способу крепления и условиям эксплуатации электросчетчика (так, например, индукционные счетчики рассчитаны на эксплуатацию при температурах от -10 до +40 °С и следовательно не могут устанавливаться в неотапливаемых помещениях без оборудования их устройством обогрева в зимнее время, электронные же счетчики, как правило, имеют больший диапазон рабочих температур и могут устанавливаться в неотапливаемых помещениях без установки устройств для их обогрева).

Кроме того необходимо учитывать требования действующих нормативных документов регламентирующих требования к подключению электросчетчиков:

• На каждый дом/квартиру должен быть установлен только один электросчетчик однофазный или трехфазный (п. 7.1.59. ПУЭ) за исключением случаев подключения электроустановок различных тарифных групп (например установки электронагревательных установок большой мощности)
• Для безопасной замены счетчика, непосредственно включаемого в сеть, перед каждым счетчиком должен предусматриваться коммутационный аппарат для снятия напряжения со всех фаз, присоединенных к счетчику. При этом отключающие аппараты для снятия напряжения с расчетных счетчиков, расположенных в квартирах, должны размещаться за пределами квартиры. (п. 7.1.64. ПУЭ)
• После счетчика, включенного непосредственно в сеть, должен быть установлен аппарат защиты. Если после счетчика отходит несколько линий, снабженных аппаратами защиты, установка общего аппарата защиты не требуется. (п. 7.1.65. ПУЭ)

Нужна помощь с учебой?