§ 101. Измерение активной энергии

Для измерения активной энергии в цепях однофазного переменного тока применяют счетчики индукционной системы. Устройство индукционного счетчика почти такое же, как и индукционного ваттметра. Разница состоит в том, что счетчик не имеет пружин, создающих противодействующий момент, отчего диск счетчика может свободно вращаться. Стрелка и шкала ваттметра заменены в счетчике счетным механизмом. Постоянный магнит, служащий в ваттметре для успокоения, в счетчике создает тормозящий момент.

О количестве электрической энергии, потребляемой в сети, можно судить по числу оборотов, сделанных диском. При помощи червячной или зубчатой передачи вращение оси передается счетному механизму, причем передача подбирается таким образом, чтобы счетный механизм отмечал расход энергии в гектоватт-часах или киловатт-часах.

Количество энергии, приходящееся на один оборот якоря, называется постоянной счетчика. Число оборотов якоря, приходящееся на единицу учтенной электрической энергии, называется передаточным числом. Для проверки счетчика на его таблице указывается постоянная счетчика или передаточное число.

Пример 3. На щитке счетчика обозначено: "1 киловатт-час = 12000 оборотов якоря". При проверке счетчика его диск сделал 120 оборотов за 50 сек. Определить мощность, потребляемую сетью: 1 квт⋅ч = 1000 вт⋅ч = 3600000 вт⋅сек.

Постоянная счетчика равна

Энергия за 120 оборотов

Мощность, потребляемая сетью,

Внешний вид однофазного индукционного счетчика показан на рис. 237, а схема включения его в сеть - на рис. 238.

Рис. 237. Устройство индукционного счетчика однофазного тока (а) и общий вид магнитопровода с катушками счетчика (б)

Рис. 238. Схема включения однофазного счетчика в сеть

Активную энергию трехфазного переменного тока можно измерить с помощью двух однофазных счетчиков, включенных в сеть по схеме, аналогичной схеме двух ваттметров. Удобнее измерить энергию трехфазным счетчиком активной энергии, объединяющим в одном приборе работу двух однофазных счетчиков. Схема включения двухэлементного трехфазного счетчика активной энергии та же, что и схема соответствующего ваттметра.

В четырехпроводной сети трехфазного тока для измерения активной энергии применяют схему, аналогичную схеме трех ваттметров, или употребляют трехэлементный трехфазный счетчик. Подсчет энергии по показаниям счетчиков, включенных по приведенным выше схемам, производится так же, как и подсчет мощности по тем же схемам.

В сетях высокого напряжения включение счетчиков производится при помощи измерительных трансформаторов напряжения и тока.