Энергия жүйелеріндегі энергияны тұтынуды өлшеуге арналған негізгі құрылғы ретінде электр есептегіштері технологиялық эволюцияны көрсететін және әртүрлі қолдану сценарийлерінің қажеттіліктеріне бейімделетін әртүрлі тәсілдермен жіктеледі. Механикалықтан интеллектуалдыға дейін электр есептегіштерін жіктеу стандарттары жұмыс принципін, мақсатын, орнату әдісін және деректерді беру мүмкіндіктерін қоса алғанда, бірнеше өлшемдерді қамтиды. Төменде электр есептегіштерінің негізгі түрлері және олардың сипаттамалары жүйелі түрде енгізілген.
Жұмыс принципі бойынша классификация
1. Механикалық өлшеуіш (индукциялық өлшеуіш)
Механикалық есептегіштер – электромагниттік индукция принципі бойынша жұмыс істейтін ең ерте электр энергиясын есепке алу құралдары. Ток және кернеу катушкалары тудыратын магнит өрісі алюминий дискіні айналдыруға бағыттайды, айналу жылдамдығы қуат тұтынуына пропорционалды. Бұл айналу жылдамдығы, сайып келгенде, цифрлық теруді көрсету үшін беріліс пойызы арқылы басқарылады. Есептегіштің бұл түрі қарапайым және арзан{3}} болғанымен, оның дәлдігі төмен және деректерді қашықтан жіберу мүмкін емес. Демек, ол біртіндеп электронды есептегіштерге ауыстырылуда.
2. Электрондық есептегіш
Электрондық есептегіштер энергия тұтынуды тікелей есептеу және деректерді сандық дисплейде көрсету үшін электрондық схемаларды (мысалы, аналогты{0}}цифрлық түрлендіргіштер және микропроцессорлар) пайдаланады. Механикалық есептегіштермен салыстырғанда олардың дәлдігі жоғары (0,2S деңгейіне дейін), кедергіге қарсы күштірек-қабілеті және-пайдалану уақыты-төлем және басқа да функциялар. Қазіргі уақытта олар тұрмыстық және өндірістік есептегіштердің негізгі түрі болып табылады.
3. Ақылды есептегіштер
Ақылды есептегіштер электронды есептегіштердің жаңартылған нұсқалары болып табылады. Есептегіштерді қашықтан автоматты түрде оқуға, нақты уақытты бақылауға және екі жақты әрекеттеуге қол жеткізу үшін олар байланыс модульдерін (мысалы, LoRa, NB-IoT немесе электр желісінің тасымалдаушылары) біріктіреді. Пайдаланушылар ұялы телефон қолданбалары арқылы электр энергиясын тұтыну деректерін көре алады, ал электр желілері компаниялары қуат беру стратегияларын динамикалық түрде реттей алады. Олар смарт желілердің негізгі құрамдас бөліктері болып табылады.
Қолдану бойынша классификация
1. Бірфазалы метрлер
Үйлерде немесе шағын коммерциялық орындарда-бір фазалы айнымалы ток қуатын өлшеу үшін қолданылады. Әдетте 220 В кернеуі бар орталарда пайдаланылады, өлшеу диапазоны әдетте 5 (60) А немесе 10 (40) А, жалпы жарықтандырудың, тұрмыстық техниканың және т.б. жүктеме талаптарына сәйкес келеді.
2. Үш-фазалық метр
Өнеркәсіптік немесе ірі коммерциялық пайдаланушыларға арналған, 380В үш{1}}фазалы қуат жүйелеріне жарамды, екі түрге бөлінеді: үш-үш фазалы-сым (нөлдік сымсыз) және үш-төрт фазалы{5}}сым (нөлдік сыммен). Жоғары{7}}дәлдік модельдер жоғары қуатты қозғалтқыштардың, трансформаторлардың және басқа жабдықтың қуат тұтынуын өлшей алады, ал кейбір модельдер гармоникалық талдауды қолдайды.
3. Алдын ала төленген есептегіштер
Электрондық технологияны IC карталарымен немесе қашықтағы төлем жүйелерімен біріктіре отырып, пайдаланушылар электр энергиясын пайдаланбас бұрын өз шотын толтыруы керек. Баланс жеткіліксіз болған кезде электр қуатын автоматты түрде өшіру- бұл есептегішті орталықтандырылған мүлікті басқаруға немесе жалға беру сценарийлеріне қолайлы етіп, төленбеген шоттардың қаупін тиімді болдырмайды.
Орнату әдісі бойынша жіктеу
1. Тікелей{1}}өлшеуіш
Ағымдық желі жүктемеге тікелей қосылған, төмен ток қолданбалары үшін жарамды (әдетте 100А-дан аз немесе оған тең). Бұл қарапайым құрылым жоғары токтар үшін ток трансформаторын қажет етеді.
2. Трансформатор-Қосылу өлшегіші
Ток трансформаторлары (КТ) және кернеу трансформаторлары (ПТ) арқылы жоғары{0}}кернеу немесе жоғары{1}}ток тізбектеріне (мысалы, қосалқы станциялар) қосылған. Есептегіш қауіпсіздікті және кеңейтілетін өлшем диапазонын қамтамасыз ететін төмен{3}}қуат сигналдарын ғана өңдейді.
Мәліметтерді жіберу әдісі бойынша жіктеу
1. Жергілікті метр
Байланыс функциясы жоқ және -сайттағы есептегіштерді қолмен оқуды қажет етеді. Бұл әдіс тиімсіз, бірақ үнемді- және әдетте ескі тұрғын қауымдастықтарда кездеседі.
2. Қашықтан байланыс электр есептегіштері
Деректерді сымсыз (GPRS/4G/5G), сымды (RS-485) немесе электр желісінің тасымалдаушысы (PLC) арқылы жіберу смарт желілердің негізін құра отырып, желіні автоматтандыру мен басқаруды қолдайды.
Қорытынды
Электр есептегіштерінің жіктелуі технологиялық жетістіктердің энергияны басқаруға терең әсерін көрсетеді. Механикалық берілістерден IoT коммуникацияларына дейін электр есептегіштері есептеу функцияларын орындап қана қоймайды, сонымен қатар смарт желілердегі, бөлінген энергия ресурстары мен көміртегі бейтараптығындағы негізгі түйіндерге айналады. Болашақта фотоэлектрлік энергияны сақтауды және электрлік көліктерді кеңінен қолдану арқылы электр есептегіштері энергияның жаһандық цифрлық трансформациясына қолдау көрсете отырып, көп-энергиялық интеграцияға және шеткі есептеулерге қарай дамитын болады.