Google+

W elektronicznych licznikach energii elektrycznej elementy mechaniczne i indukcyjne zastąpiono mikroprocesorem i wyświetlaczami LCD natomiast pomiar natężenia prądu bazuje na przekładnikach pomiarowych. Na uwagę zasługują szerokie możliwości w zakresie przesyłu danych.

Fot. 1. Niejednokrotnie zastosowanie
znajdują liczniki przedpłatowe. Fot.: ApatorFot. 1. Niejednokrotnie zastosowanie znajdują liczniki przedpłatowe. Fot.: Apator Fot. 2. Niektóre modele liczników zajmują
rozmiar jednego modułu
na szynie TS. Fot.: F&F FilipowskiFot. 2. Niektóre modele liczników zajmują rozmiar jednego modułu na szynie TS. Fot.: F&F Filipowski Fot. 3. W oferowanych na rynku licznikach
na uwagę zasługują szerokie
możliwości w zakresie wymiany
danych. Fot.: PafalFot. 3. W oferowanych na rynku licznikach na uwagę zasługują szerokie możliwości w zakresie wymiany danych. Fot.: Pafal Fot. 4. Niemal standard stanowią wyświetlacze
LCD. Fot.: ApatorFot. 4. Niemal standard stanowią wyświetlacze LCD. Fot.: Apator Fot. 5. Nowoczesne liczniki energii elektrycznej
są w stanie mierzyć kilka
parametrów sieci łącznie z parametrami
dotyczącymi jakości
zasilania. Fot.: F&F FilipowskiFot. 5. Nowoczesne liczniki energii elektrycznej są w stanie mierzyć kilka parametrów sieci łącznie z parametrami dotyczącymi jakości zasilania. Fot.: F&F Filipowski Fot. 6. W elektronicznych licznikach energii
elektrycznej elementy mechaniczne
i indukcyjne zastąpiono mikroprocesorem
i wyświetlaczami
LCD natomiast pomiar natężenia
prądu bazuje na przekładnikach
pomiarowych. Fot.: PafalFot. 6. W elektronicznych licznikach energii elektrycznej elementy mechaniczne i indukcyjne zastąpiono mikroprocesorem i wyświetlaczami LCD natomiast pomiar natężenia prądu bazuje na przekładnikach pomiarowych. Fot.: Pafal Fot. 7. Dzięki specjalnym modułom liczniki są w stanie przesyłać
dane w technologii GSM/GPRS. Fot.: PafalFot. 7. Dzięki specjalnym modułom liczniki są w stanie przesyłać dane w technologii GSM/GPRS. Fot.: Pafal

Istotną cechą cyfrowych liczników z wyświetlaczami jest wysoka precyzja pomiaru oraz niezawodność i stabilność pracy. W zależności od modelu urządzenia tego typu przeznaczone są do instalacji jedno- i trójfazowych. Niektóre modele mogą przeprowadzić pomiar innych wielkości takich jak np. wartości chwilowe prądu i napięcia.
Należy podkreślić, że rozbudowane liczniki energii elektrycznej są nieodzownym elementem instalacji elektrycznej obiektów współdzielonych takich jak biura, fabryki, sklepy, domy wielorodzinne itp. Specjalne liczniki zaprojektowano z myślą o pracy z instalacjami fotowoltaicznymi. W modelach tego typu uwzględniono wyjścia impulsowe, które znajdują zastosowanie w systemach zdalnego odczytu i rozliczania energii elektrycznej.

Cechy liczników

Interesujące rozwiązanie stanowią liczniki, które pozwalają nie tylko na pomiar energii elektrycznej ale również na cyfrową transmisję danych. Bardzo często urządzenia tego typu znajdują zastosowanie w rozliczeniach między zakładami energetycznymi, a także przy kontrolowaniu procesów produkcyjnych. Dodatkowo niektóre modele wyposażono w nadajnik radiowy, który umożliwia przesyłanie danych bezprzewodowo. Przydatna okaże się możliwość włączenia licznika do sieci Ethernet. Rozbudowana funkcjonalność urządzenia pozwala na wyświetlanie kodu odbiorcy. Oprócz tego na ekranie wyświetlacza użytkownik jest informowany o aktualnej dacie, czasie rzeczywistym oraz dniach świątecznych. Do pamięci zapisywane są podziały doby na strefy czasowe z uwzględnieniem dni wolnych. W sposób automatyczny zamykają się okresy obrachunkowe w podanym dniu miesiąca o określonej godzinie lub na żądanie. Informacje dotyczące wielkości energii czynnej strefach czasowych i sumarycznej, energii na zakończenie okresu obrachunkowego, daty i czasu zamknięcia okresu obrachunkowego mogą być wyświetlane na przemian. Oprócz tego możliwe jest wyświetlanie mocy maksymalnej uśrednionej, a także mocy kumulowanej. Dostępne na rynku liczniki typu cechują się odpornością na działanie pól magnetycznych. W zakresie interfejsów komunikacyjnych istotna jest możliwość wymiany danych w standardzie RS-485/232/Modbus.

Funkcjonalność

Dostępne na rynku liczniki trójfazowe pozwalają na pomiar energii czynnej oraz biernej w układach bezpośrednich, półpośrednich lub pośrednich o jednokierunkowym lub dwukierunkowym przepływie energii. Przeprowadzany jest pomiar i rejestracja dziesięciu najwyższych wartości uśrednionych mocy czynnych dla kierunku poboru i oddawania. Oprócz tego są mierzone i rejestrowane nadwyżki mocy czynnej, wyznaczonej z dziesięciu mocy maksymalnych dla określonego kierunku poboru. Licznik samoczynnie sygnalizuje niewłaściwy kierunek wirowania faz.
Typowe urządzenie przeprowadza pomiar i rejestrację energii elektrycznej w czterech strefach czasowych. Ręczne zamykanie okresu rozliczeniowego może odbywać się za pośrednictwem programu narzędziowego i głowicy optycznej lub za pomocą mechanicznego przycisku przystosowanego do plombowania. W pamięci licznika mogą być przechowywane wyniki pomiarów z ciągu ostatnich kilkudziesięciu dni. Przewijanie informacji na ekranie odbywa się przy pomocy przycisku, który dostępny jest na płycie czołowej licznika. Urządzenie przeprowadza pomiar i prezentację wielkości napięcia, prądu, mocy czynnej i częstotliwości. Użytkownik za pomocą odpowiedniej sygnalizacji informowany jest o zdarzeniach takich jak otwarcie osłony skrzynki zaciskowej licznika czy też zadziałanie polem magnetycznym. Rejestrowany jest zanik napięcia pomiarowego. Oprócz tego w pamięci licznika przechowywane są informacje na temat zdarzeń dotyczących parametryzowania urządzenia. Automatycznie przeprowadzana jest identyfikacja zaprogramowanej grupy taryfowej. Wyjście przekaźnikowe może być użyte do sterowania urządzeniem zewnętrznym. Nowoczesne liczniki energii elektrycznej przeznaczone do sieci jednofazowych stanowią urządzenia elektroniczne o niewielkich rozmiarach. Typowy licznik pozwala na pomiar energii czynnej w układach bezpośrednich. W niektórych modelach uwzględnia się zegar czasu rzeczywistego, dzięki któremu możliwe jest rozliczanie w taryfach wielostrefowych. Ważną cechę dostępnych na rynku liczników stanowi modułowa konstrukcja, dzięki której system jest dostosowany do indywidualnych wymagań użytkownika i instalacji. Zastosowanie znajduje również wyłącznik mocy. W niektórych modelach konstruktorzy przewidzieli układ zasilania bateryjnego, który zapewnia możliwość odczytu informacji z wyświetlacza w przypadku zaniku napięcia pomiarowego. Zegar czasu rzeczywistego zasilany jest z wymiennej baterii. Należy podkreślić, że baterie mogą być wymieniane bez konieczności zrywania plomb legalizacyjnych.

Przesył danych

Nabyć można sterowniki komunikacyjne pozwalające na przesyłanie danych za pomocą sieci GSM/GPRS. Istotną cechą rozwiązań tego typu jest zmienne opóźnienie pomiędzy wysłaniem zapytania a odpowiedzią. Najczęściej wynosi ono około kilku sekund. Za cykliczny odczyt czytników oraz za rejestrowanie danych odpowiedzialny jest serwer komunikacyjny. W praktyce licznik komunikuje się z siecią GSM na dwa sposoby. Pierwszy z nich stanowi połączenie radiowe za pomocą lokalnej jednostki komunikacyjnej GPRS, która dołączona jest do serwera poprzez łącze RS-232. Inny sposób stanowi przewodowe połączenie łączem stałym z operatorem GSM, udostępniającym usługę GPRS na rzecz klienta. W tym drugim rozwiązaniu istotny jest brak interfejsu radiowego łączącego z serwerem, co nie podnosi kosztu usługi GPRS. Ważne są przy tym krótsze czasy opóźnienia transmisji. W obu przypadkach dla zapewnienia wymiany danych istotne jest aby operator sieci GSM udostępnił użytkownikowi tzw. APN (Access Point Number) logicznie odpowiadający wirtualnej sieci prywatnej, gdzie użytkownik korzysta z przypisanej mu przestrzeni adresowej IP oraz stosuje sztywne adresy IP.
Na rynku nabyć można specjalne modemy bardzo często używane w przemyśle, które przeznaczone są do zdalnego odczytu danych pomiarowych z liczników energii elektrycznej za pomocą sieci telefonicznej PSTN lub złączy dzierżawionych jednoparowych. Tego typu systemy wymiany danych bazują na interfejsie pętli prądowej. Przesłane mogą być zarówno pełne dane w określonym przedziale czasowym jak i informacje o charakterze bieżącym i archiwalnym.

Zaawansowane liczniki pozwalają nie tylko na pomiar energii elektrycznej, ale również na cyfrową transmisję danych. Tego typu rozwiązania znajdują zastosowanie w rozliczeniach między zakładami energetycznymi, a także przy kontrolowaniu procesów produkcyjnych.

Liczniki z przedpłatą

Dostępne na rynku systemy rozliczania pozwalają na realizowanie sprzedaży przedpłatowej energii elektrycznej. W takim rozwiązaniu podstawą rozliczenia z odbiorcami jest pobieranie opłaty za energię elektryczną przed jej zużyciem. Odbiorca zużywa tylko taką ilość energii elektrycznej, za którą wcześniej zapłacił. Celem uzyskania dostępu do zakupionej energii konieczne jest wpisanie kodu do licznika. Energia może być zakupiona w placówkach wyznaczonych przez zakład energetyczny lub w tzw. energomatach, stanowiących samoobsługowe miejsca zakupu energii elektrycznej. Zakupu energii można również dokonać bazując na transakcjach elektronicznych. Na typowy system przedpłatowy składa się kilka elementów. Istotną rolę odgrywa karta szyfrująca. Jest ona przeznaczona do generowania kodów, które odpowiadają zarówno wielkości zakupionej energii jak i wybranym parametrom technicznym. Karta jest instalowana na serwerze dystrybutora energii. W systemie przedpłatowym istotną rolę odgrywa program, który służy jako baza klientów systemu. Liczniki uwzględniane w systemach przedpłatowych stanowią urządzenie jedno- lub trójfazowe. Urządzenia tego typu nie przewidują ruchomych części mechanicznych. O poborze prądu użytkownika informuje dioda LED.
Istnieje możliwość skonfigurowania ograniczenia wartości pobieranego prądu na przykład w stosunku do wartości jaka została przewidziana w umowie. W przypadku przekroczenia poboru prądu o określonej wartości na wyświetlaczu pojawia się odpowiedni komunikat. Jeżeli natomiast w określonym czasie przeciążenie nie ustąpi zostają odłączone wszystkie odbiorniki. Oprócz ograniczenia prądowego uwzględnić można również ograniczenie mocy.
W niektórych systemach projektanci uwzględnili szereg przydatnych funkcji. Skorzystać można chociażby z limitu alarmu. Tym sposobem użytkownik zyskuje możliwość zaplanowania kolejnego poboru energii i określonej ilości. Operator zostanie poinformowany w momencie gdy ilość energii, która pozostała do wykorzystania będzie mniejsza od nastawionej wcześniej wartości. Niektóre modele liczników są również w stanie prognozować okres zużycia energii o określonej ilości, co pozwoli na odpowiednio wczesne uwzględnienie kolejnego zakupu. Dostępne na rynku systemy przedpłatowe przewidują również możliwość pracy wielotaryfowej.
Zarządca systemu przedpłatowego może uwzględnić debet, czyli wykorzystanie przez odbiorcę większej ilości energii, niż ta która została zakupiona.
W nowoczesnych systemach przedpłatowej dystrybucji prądu uwzględnia się funkcje blokady. Mają one na celu zapewnienie ochrony przed wprowadzaniem niewłaściwych kodów i nielegalnym poborem prądu. W przypadku wprowadzenia do licznika pięciu niewłaściwych kodów na czas jednej godziny zostaje zablokowana możliwość wprowadzenia kolejnych kodów.

Podsumowanie

Kilka ważnych czynników należy uwzględnić na etapie montażu liczniki energii elektrycznej. Wiele z nich wynika z przepisów prawa. Przede wszystkim trzeba zadbać, aby licznik był zainstalowany w miejscu wygodnym do odczytu. Najczęściej jest to skrzynka złącza umieszczona w linii ogrodzenia. Może to być również zewnętrzna ściana budynku. Niektóre liczniki przeznaczone są do rozliczania zarówno w taryfie jedno- jak i dwustrefowej. Takie rozwiązanie jest szczególnie przydatne jeżeli nasz dom będzie ogrzewany za pomocą pieców akumulacyjnych.

Damian Żabicki