Licznik energii elektrycznej - Electricity meter

Północnoamerykański krajowy analogowy licznik energii elektrycznej.
Licznik energii elektrycznej w przezroczystej plastikowej obudowie (Izrael)
Elektroniczny licznik energii elektrycznej w Ameryce Północnej

Licznik energii elektrycznej , licznik elektryczny , licznik elektryczny , licznik energii lub licznik kilowatogodzina to urządzenie, które mierzy ilość energii elektrycznej zużywane przez zamieszkania , w interesach lub urządzenia zasilanego elektrycznie.

Licznik elektryczny lub licznik energii mierzy całkowitą moc zużywaną w przedziale czasu.

Zakłady energetyczne wykorzystują liczniki energii elektrycznej zainstalowane u klientów do celów rozliczeń i monitoringu. Zazwyczaj są one kalibrowane w jednostkach rozliczeniowych, z których najczęstszą jest kilowatogodzina ( kWh ). Są one zwykle odczytywane raz w każdym okresie rozliczeniowym.

Gdy pożądane są oszczędności energii w pewnych okresach, niektóre liczniki mogą mierzyć zapotrzebowanie, maksymalne zużycie energii w pewnym przedziale. Pomiar „pory dnia” umożliwia zmianę stawek za energię elektryczną w ciągu dnia, aby rejestrować zużycie w okresach szczytu wysokich kosztów i poza szczytem, ​​w okresach niższych kosztów. Ponadto w niektórych obszarach liczniki są wyposażone w przekaźniki do zrzucania obciążenia w odpowiedzi na zapotrzebowanie w okresach szczytowego obciążenia.

Historia

Prąd stały

Licznik prądu stałego typu Aron pokazujący, że kalibracja została zużyta, a nie energia

Wraz z upowszechnieniem się komercyjnego wykorzystania energii elektrycznej w latach 80. XIX wieku, coraz ważniejsze stało się to, że licznik energii elektrycznej, podobny do istniejących wówczas gazomierzy , był wymagany do prawidłowego rozliczania klientów, zamiast rozliczania się za stałą liczbę lamp miesięcznie.

Liczniki prądu stałego mierzyły ładunek w amperogodzinach. Ponieważ napięcie zasilania powinno pozostać zasadniczo stałe, odczyt licznika był proporcjonalny do rzeczywistego zużycia energii. Na przykład, jeśli licznik zarejestrował, że przy zasilaniu o napięciu 200 woltów zużyto 100 amperogodzin, dostarczono 20 kilowatogodzin energii.

Opracowano wiele eksperymentalnych typów mierników. Thomas Edison początkowo pracował nad elektromechanicznym miernikiem prądu stałego (DC) z rejestrem odczytu bezpośredniego, ale zamiast tego opracował elektrochemiczny system pomiarowy, który wykorzystywał ogniwo elektrolityczne do sumowania poboru prądu. W okresowych odstępach płyty były wyjmowane i ważone, a klient wystawiał rachunek. Odczyt licznika elektrochemicznego był pracochłonny i niezbyt dobrze odbierany przez klientów.

Miernik „Powodu”

Wczesnym typem miernika elektrochemicznego używanego w Wielkiej Brytanii był miernik „Powód”. Składał się on z pionowo zamontowanej szklanej konstrukcji ze zbiornikiem rtęci na szczycie miernika. Gdy prąd był pobierany ze źródła, oddziaływanie elektrochemiczne przenosiło rtęć na dno kolumny. Podobnie jak wszystkie inne mierniki prądu stałego, rejestrował amperogodziny. Gdy basen rtęci się wyczerpał, miernik stał się obwodem otwartym. W związku z tym konsument musiał zapłacić za dalszą dostawę energii elektrycznej, po czym agent dostawcy odblokowuje licznik od zamocowania i odwraca go, przywracając rtęć do zbiornika i zasilania. W praktyce konsument sprowadzałby agenta dostawcy przed wyczerpaniem się zapasów i płacił tylko za zużytą opłatę odczytaną z wagi. Agent następnie zresetowałby licznik do zera, odwracając go.

W 1885 Ferranti zaoferował licznik rtęciowy z rejestrem podobnym do liczników gazowych; miało to tę zaletę, że konsument mógł łatwo odczytać licznik i zweryfikować zużycie. Pierwszym dokładnym, rejestrującym licznik zużycia energii elektrycznej był licznik prądu stałego autorstwa dr Hermanna Arona , który opatentował go w 1883 roku. Hugo Hirst z brytyjskiej General Electric Company wprowadził go na rynek w Wielkiej Brytanii od 1888 roku. i pokazał to na szeregu tarcz zegarowych.

Prąd przemienny

Pierwszy egzemplarz kilowatogodzinomierza prądu przemiennego wyprodukowany na podstawie patentu węgierskiego Ottó Bláthy'ego i nazwany jego imieniem został zaprezentowany przez Zakłady Ganza na Targach we Frankfurcie jesienią 1889 roku, a pierwszy kilowatogodzina indukcyjny już wprowadzony na rynek przez fabrykę pod koniec tego samego roku. Były to pierwsze liczniki prądu przemiennego, znane pod nazwą Bláthy-meters. Stosowane obecnie liczniki kilowatogodzin prądu przemiennego działają na tej samej zasadzie, co pierwotny wynalazek Bláthy'ego. Również około 1889 roku Elihu Thomson z amerykańskiej firmy General Electric opracował watomierz rejestrujący (licznik watogodzin) oparty na bezżelaznym silniku komutatorowym. Miernik ten przezwyciężył wady typu elektrochemicznego i mógł pracować na prądzie zmiennym lub stałym.

W 1894 roku Oliver Shallenberger z Westinghouse Electric Corporation zastosował zasadę indukcji stosowaną wcześniej tylko w licznikach amperogodzin prądu przemiennego do wytworzenia watogodzin o nowoczesnej formie elektromechanicznej, wykorzystując dysk indukcyjny, którego prędkość obrotowa była proporcjonalna do mocy w obwodzie . Miernik Bláthy'ego był podobny do miernika Shallenbergera i Thomsona, ponieważ są dwufazowymi miernikami silników. Chociaż miernik indukcyjności działałby tylko na prąd zmienny, wyeliminował delikatny i kłopotliwy komutator konstrukcji Thomsona. Shallenberger zachorował i nie był w stanie udoskonalić swojego początkowego dużego i ciężkiego projektu, chociaż opracował również wersję polifazową.

Jednostki

Panelowy solidne stan licznika energii, podłączone do 2 MVA elektrycznej podstacji . Zdalne czujniki prądu i napięcia mogą być odczytywane i programowane zdalnie przez modem oraz lokalnie przez podczerwień . Okrąg z dwoma kropkami to port podczerwieni. Widać plomby zabezpieczające przed manipulacją

Najpopularniejszą jednostką miary na liczniku energii elektrycznej jest kilowatogodzina [ kWh ], która jest równa ilości energii zużywanej przez obciążenie o mocy jednego kilowata w ciągu jednej godziny , czyli 3 600 000 dżuli . Niektóre firmy energetyczne używają zamiast tego megadżula SI .

Zapotrzebowanie jest zwykle mierzone w watach, ale uśrednione w okresie, najczęściej kwadrans lub pół godziny.

Moc bierna jest mierzona w „tysiącach woltoamperów reaktywnych godzin” (kvarh). Zgodnie z konwencją, obciążenie „opóźniające” lub indukcyjne , takie jak silnik, będzie miało dodatnią moc bierną. Obciążenie „wiodące” lub pojemnościowe będzie miało ujemną moc bierną.

Woltampery mierzą całą moc przepuszczaną przez sieć dystrybucyjną, w tym moc bierną i rzeczywistą. Jest to iloczyn woltów i amperów ze średniej kwadratowej.

Zniekształcenie prądu elektrycznego przez obciążenia jest mierzone na kilka sposobów. Współczynnik mocy to stosunek mocy rezystancyjnej (lub rzeczywistej) do woltoamperów. Obciążenie pojemnościowe ma wiodący współczynnik mocy, a obciążenie indukcyjne ma opóźniony współczynnik mocy. Obciążenie czysto rezystancyjne (takie jak żarówka, grzejnik lub czajnik) wykazuje współczynnik mocy 1. Harmoniczne prądu są miarą zniekształcenia kształtu fali. Na przykład obciążenia elektroniczne, takie jak zasilacze komputerowe, pobierają prąd przy szczytowym napięciu, aby wypełnić swoje wewnętrzne elementy pamięci. Może to prowadzić do znacznego spadku napięcia w pobliżu szczytowego napięcia zasilania, co objawia się spłaszczeniem przebiegu napięcia. To spłaszczenie powoduje powstawanie nieparzystych harmonicznych, które są niedopuszczalne, jeśli przekraczają określone limity, ponieważ są nie tylko marnotrawstwem, ale mogą zakłócać działanie innych urządzeń. Emisje harmoniczne są nakazane przez prawo w UE i innych krajach, aby mieściły się w określonych limitach.

Oprócz pomiarów opartych na ilości zużytej energii dostępne są inne rodzaje pomiarów. Mierniki mierzące ilość użytego ładunku ( kulombów ), znane jako amperogodziny , były używane w pierwszych dniach elektryfikacji. Były one zależne od stałego napięcia zasilania w celu dokładnego pomiaru zużycia energii, co nie było prawdopodobną okolicznością w przypadku większości dostaw. Najpopularniejszym zastosowaniem były mierniki specjalnego przeznaczenia do monitorowania stanu naładowania/rozładowania dużych akumulatorów. Niektóre mierniki mierzyły tylko czas, przez który płynął ładunek, bez pomiaru wartości napięcia lub prądu. Nadają się one tylko do zastosowań przy stałym obciążeniu i są obecnie rzadko używane.

Operacja

Mechanizm elektromechanicznego miernika indukcyjnego . 1: Cewka napięciowa: wiele zwojów cienkiego drutu w plastiku, połączonych równolegle z obciążeniem. 2: Cewka prądowa: trzy zwoje grubego drutu połączone szeregowo z obciążeniem. 3: Stojan: skupia i ogranicza pole magnetyczne. 4: Aluminiowa tarcza wirnika. 5: magnesy hamulca wirnika. 6: wrzeciono z przekładnią ślimakową. 7: tarcze wyświetlacza: tarcze 1/10, 10 i 1000 obracają się zgodnie z ruchem wskazówek zegara , a tarcze 1, 100 i 10000 obracają się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara

Liczniki energii elektrycznej działają poprzez ciągły pomiar chwilowego napięcia ( wolty ) i prądu ( ampery ) w celu oddania zużytej energii (w dżulach , kilowatogodzinach itp.). Liczniki dla mniejszych usług (takich jak mali klienci indywidualni) można podłączyć bezpośrednio w linii między źródłem a odbiorcą. W przypadku większych obciążeń, powyżej około 200 amperów, stosuje się przekładniki prądowe , dzięki czemu miernik może być umieszczony w innym miejscu niż w linii z przewodami zasilającymi. Liczniki dzielą się na dwie podstawowe kategorie, elektromechaniczne i elektroniczne.

Elektromechaniczny

Najpopularniejszym typem licznika energii elektrycznej jest elektromechaniczny licznik watogodzin.

Przy zasilaniu jednofazowym prądem zmiennym elektromechaniczny miernik indukcji działa na zasadzie indukcji elektromagnetycznej , licząc obroty niemagnetycznej, ale przewodzącej elektrycznie metalowej tarczy, która obraca się z prędkością proporcjonalną do mocy przepływającej przez miernik. Liczba obrotów jest więc proporcjonalna do zużycia energii. Cewka napięciowa zużywa niewielką i stosunkowo stałą ilość energii, zwykle około 2 watów, która nie jest rejestrowana na mierniku. Cewka prądowa podobnie zużywa niewielką ilość energii, proporcjonalnie do kwadratu przepływającego przez nią prądu, zwykle do kilku watów przy pełnym obciążeniu, które są rejestrowane na mierniku.

Na tarczę działają dwa zestawy cewek indukcyjnych , które w efekcie tworzą dwufazowy liniowy silnik indukcyjny . Jedna cewka jest podłączona w taki sposób, że wytwarza strumień magnetyczny proporcjonalny do napięcia, a druga wytwarza strumień magnetyczny proporcjonalny do prądu . Pole cewki napięciowej jest opóźnione o 90 stopni ze względu na indukcyjny charakter cewki i jest kalibrowane za pomocą cewki opóźniającej. Powoduje to wytwarzanie prądów wirowych w dysku, a efekt jest taki, że na dysk działa siła proporcjonalna do iloczynu chwilowego prądu i chwilowego napięcia. Trwały magnes działa jako hamulec elektrowirowy , wywierając przeciwną siłę proporcjonalną do prędkości obrotowej tarczy. Równowaga między tymi dwoma przeciwstawnymi siłami powoduje, że dysk obraca się z prędkością proporcjonalną do mocy lub tempa zużycia energii. Tarcza napędza mechanizm rejestrujący, który zlicza obroty, podobnie jak licznik kilometrów w samochodzie, aby oddać pomiar całkowitej zużytej energii.

Różne konfiguracje faz wykorzystują dodatkowe cewki napięciowe i prądowe.

Trójfazowy elektromechaniczny licznik indukcyjny, pomiar 100 A zasilanie 240/415 V. Pozioma aluminiowa tarcza wirnika jest widoczna na środku metra

Tarcza jest podtrzymywana przez wrzeciono z przekładnią ślimakową napędzającą rejestr. Rejestr to seria tarcz, które rejestrują ilość zużytej energii. Tarcze mogą być typu cyklometr , wyświetlacz podobny do drogomierza, który jest łatwy do odczytania, gdzie dla każdej tarczy wyświetlana jest pojedyncza cyfra przez okienko w przedniej części licznika, lub typu wskaźnikowego, gdzie wskaźnik wskazuje każdą cyfrę. W przypadku wskaźnika tarczowego sąsiednie wskazówki zazwyczaj obracają się w przeciwnych kierunkach ze względu na mechanizm przekładni.

Ilość energii reprezentowana przez jeden obrót dysku jest oznaczona symbolem Kh, który jest wyrażony w watogodzinach na obrót. Wartość 7,2 jest powszechnie spotykana. Korzystając z wartości Kh można określić ich pobór mocy w dowolnym momencie, odmierzając dysk stoperem.

.

Gdzie:

t = czas w sekundach, w którym tarcza wykonuje jeden obrót,
P = moc w watach.

Na przykład, jeśli Kh = 7,2 jak wyżej, a jeden obrót miał miejsce w 14,4 sekundy, moc wynosi 1800 watów. Metodę tę można wykorzystać do określenia zużycia energii przez urządzenia gospodarstwa domowego, włączając je jeden po drugim.

Większość domowych liczników energii elektrycznej musi być odczytywana ręcznie, czy to przez przedstawiciela przedsiębiorstwa energetycznego, czy przez klienta. W przypadku odczytu licznika przez klienta, odczyt może być dostarczony do zakładu energetycznego telefonicznie , pocztą lub przez Internet . Przedsiębiorstwo energetyczne zwykle wymaga wizyty przedstawiciela firmy przynajmniej raz w roku w celu sprawdzenia odczytów dostarczonych przez klienta i przeprowadzenia podstawowej kontroli bezpieczeństwa licznika.

W miernikach typu indukcyjnego pełzanie jest zjawiskiem, które może niekorzystnie wpływać na dokładność, które występuje, gdy tarcza miernika obraca się w sposób ciągły z przyłożonym potencjałem, a zaciski obciążenia są otwarte. Test na błąd spowodowany pełzaniem nazywa się testem pełzania.

Dwie normy regulują dokładność liczników, ANSI C12.20 dla Ameryki Północnej i IEC 62053.

Elektroniczny

Półprzewodnikowy licznik energii elektrycznej wyprodukowany w Danii używany w domu w Holandii

Liczniki elektroniczne wyświetlają zużytą energię na wyświetlaczu LCD lub LED, a niektóre mogą również przesyłać odczyty do odległych miejsc. Oprócz pomiaru zużytej energii, liczniki elektroniczne mogą również rejestrować inne parametry obciążenia i zasilania, takie jak chwilowe i maksymalne zapotrzebowanie na zużycie, napięcia, współczynnik mocy i zużyta moc bierna itp. Mogą również obsługiwać rozliczenia według pory dnia, na przykład rejestrowanie ilości energii zużytej w godzinach szczytu i poza szczytem.

Licznik posiada zasilacz, silnik pomiarowy, silnik przetwarzający i komunikacyjny (tj. mikrokontroler ) oraz inne dodatkowe moduły, takie jak zegar czasu rzeczywistego (RTC), wyświetlacz ciekłokrystaliczny, porty/moduły komunikacji na podczerwień oraz wkrótce.

Silnik pomiarowy otrzymuje wejścia napięciowe i prądowe oraz ma napięcie odniesienia, próbniki i kwantyzatory, po których następuje sekcja konwersji analogowo-cyfrowej w celu uzyskania cyfrowych odpowiedników wszystkich wejść. Te dane wejściowe są następnie przetwarzane za pomocą cyfrowego procesora sygnałowego w celu obliczenia różnych parametrów pomiarowych.

Największym źródłem błędów długotrwałych w mierniku jest dryft w przedwzmacniaczu, a następnie precyzja napięcia odniesienia. Oba zmieniają się również wraz z temperaturą i zmieniają się gwałtownie, gdy mierniki są na zewnątrz. Charakteryzowanie i kompensowanie ich jest główną częścią projektowania miernika.

Sekcja przetwarzania i komunikacji odpowiada za obliczanie różnych wielkości pochodnych na podstawie wartości cyfrowych generowanych przez silnik pomiarowy. Odpowiada to również za komunikację przy użyciu różnych protokołów i interfejs z innymi modułami dodatkowymi podłączonymi do niego jako urządzenia podrzędne.

RTC i inne moduły dodatkowe są dołączone jako urządzenia podrzędne do sekcji przetwarzania i komunikacji dla różnych funkcji wejścia/wyjścia. W nowoczesnym mierniku większość, jeśli nie wszystko, zostanie zaimplementowane wewnątrz mikroprocesora, takiego jak RTC, sterownik LCD, czujnik temperatury, pamięć i przetworniki analogowo-cyfrowe.

Metody komunikacji

Zdalny odczyt liczników jest praktycznym przykładem telemetrii . Oszczędza to koszt ludzkiego czytnika liczników i wynikające z niego błędy, ale pozwala również na więcej pomiarów i zdalne udostępnianie. Wiele inteligentnych liczników zawiera teraz przełącznik do przerwania lub przywrócenia usługi.

Historycznie rzecz biorąc, mierniki obrotowe mogły zdalnie zgłaszać swoje informacje zmierzone za pomocą pary styków elektrycznych podłączonych do linii KYZ .

Interfejs KYZ to styk Form C dostarczany z licznika. W interfejsie KYZ przewody Y i Z są stykami przełączającymi, zwartymi do K dla zmierzonej ilości energii. Gdy jeden styk się zamyka, drugi otwiera się, aby zapewnić bezpieczeństwo dokładności zliczania. Każda zmiana stanu styku jest traktowana jako jeden impuls. Częstotliwość impulsów wskazuje na zapotrzebowanie na moc. Liczba impulsów wskazuje zmierzoną energię.

KYZ przekaźnika wytwarza impulsy. Termin KYZ odnosi się do oznaczeń styków: K dla wspólnego, Y dla normalnie otwartego i Z dla normalnie zamkniętego. Po włączeniu do licznika elektrycznego przekaźnik zmienia stan z każdym pełnym lub półobrotem tarczy licznika. Każda zmiana stanu nazywana jest „impulsem”. Po podłączeniu do zewnętrznego sprzętu, szybkość użytkowania (kW), a także całkowite zużycie (kWh) można określić na podstawie szybkości i liczby impulsów.

Wyjścia KYZ były historycznie podłączone do „przekaźników sumujących” zasilających „sumatory”, dzięki czemu można było odczytać wiele liczników jednocześnie w jednym miejscu.

Wyjścia KYZ to również klasyczny sposób podłączenia liczników energii elektrycznej do programowalnych sterowników logicznych , HVAC lub innych systemów sterowania. Niektóre nowoczesne liczniki zapewniają również zamknięcie styku, które ostrzega, gdy licznik wykryje zapotrzebowanie w pobliżu wyższej taryfy energii elektrycznej , aby usprawnić zarządzanie po stronie popytu .

Niektóre liczniki mają wyjście typu otwarty kolektor lub diody podczerwieni, które dają 32-100 ms impulsów na każdą zmierzoną ilość energii elektrycznej, zwykle 1000-10000 impulsów na kWh . Wyjście jest ograniczone do maks. 27 V DC i 27 mA DC. Te wyjścia są zwykle zgodne z normą DIN 43864.

Wiele liczników zaprojektowanych do odczytu półautomatycznego ma port szeregowy, który komunikuje się za pomocą diody podczerwieni przez panel czołowy licznika. W niektórych budynkach wielostanowiskowych podobny protokół jest używany, ale w przewodowej magistrali wykorzystującej szeregową pętlę prądową do podłączenia wszystkich liczników do jednej wtyczki. Wtyczka często znajduje się w pobliżu łatwiej dostępnego punktu.

W Unii Europejskiej najpopularniejszym protokołem i protokołem podczerwieni jest „FLAG”, uproszczony podzbiór trybu C normy IEC 61107 . W Stanach Zjednoczonych i Kanadzie preferowanym protokołem podczerwieni jest ANSI C12.18 . Niektóre liczniki przemysłowe wykorzystują protokół dla programowalnych sterowników logicznych ( Modbus lub DNP3 ).

Jednym z proponowanych w tym celu protokołów jest DLMS/COSEM, który może działać na dowolnym medium, w tym na portach szeregowych. Dane mogą być przesyłane przez Zigbee , Wi-Fi , linie telefoniczne lub przez same linie energetyczne . Niektóre liczniki można odczytać przez Internet. Szeroko stosowane stają się również inne, bardziej nowoczesne protokoły, takie jak OSGP (Open Smart Grid Protocol).

Liczniki elektroniczne wykorzystują teraz radio o małej mocy , GSM , GPRS , Bluetooth , IrDA , a także łącze przewodowe RS-485 . Liczniki mogą przechowywać całe profile użytkowania wraz ze znacznikami czasu i przekazywać je jednym kliknięciem. Odczyty zapotrzebowania zapisane w profilach dokładnie wskazują wymagania dotyczące obciążenia klienta. Ten profil obciążenia dane są przetwarzane w celach rozliczeniowych komunalnych i planowania.

AMR ( Automatyczny Odczyt Liczników ) i RMR (Zdalny Odczyt Liczników) opisują różne systemy, które umożliwiają zdalne sprawdzanie liczników, bez konieczności wysyłania czytnika liczników. Licznik elektroniczny może przesyłać swoje odczyty przez linię telefoniczną lub radiową do centralnego biura rozliczeniowego.

Metody monitorowania i rozliczania

Zastosowania komercyjne

Duże obiekty handlowe i przemysłowe mogą używać liczników elektronicznych, które rejestrują zużycie energii w blokach trwających pół godziny lub mniej. Dzieje się tak, ponieważ większość sieci elektroenergetycznych ma gwałtowny wzrost popytu w ciągu dnia, a przedsiębiorstwo energetyczne może chcieć zachęcić dużych odbiorców do zmniejszenia popytu w tym czasie. Te gwałtowne wzrosty popytu często odpowiadają porom posiłków lub, co słynie, reklamom przerywającym popularne programy telewizyjne .

Monitorowanie energii w domu

Potencjalnie potężnym sposobem na zmniejszenie zużycia energii w gospodarstwie domowym jest zapewnienie użytkownikom wygodnych informacji zwrotnych w czasie rzeczywistym, aby mogli zmienić swoje zachowanie związane z wykorzystaniem energii. Od niedawna dostępne są tanie wyświetlacze ze sprzężeniem zwrotnym energii. Badanie przeprowadzone przez Hydro One z użyciem licznika czytelnego dla konsumenta w 500 domach w Ontario wykazało średni 6,5% spadek całkowitego zużycia energii elektrycznej w porównaniu z grupą kontrolną o podobnej wielkości. Hydro One następnie zaoferowało darmowe monitory mocy 30 000 klientom w oparciu o sukces pilotażu. Projekty, takie jak Google PowerMeter , pobierają informacje z inteligentnego licznika i udostępniają je użytkownikom, aby zachęcić do ochrony.

Jeden model wtykowego licznika energii elektrycznej, służący do pomiaru zużycia pojedynczego urządzenia.

Wtyczkowe liczniki energii elektrycznej (lub liczniki obciążenia wtyczki) mierzą energię zużywaną przez poszczególne urządzenia. Obecnie na rynku dostępnych jest wiele modeli, ale wszystkie działają na tej samej podstawowej zasadzie. Miernik jest podłączony do gniazdka, a mierzone urządzenie jest podłączone do miernika. Takie liczniki mogą pomóc w oszczędzaniu energii , identyfikując głównych użytkowników energii lub urządzenia zużywające nadmierną moc w trybie czuwania . Zasoby sieciowe mogą być również wykorzystywane, jeśli oszacowanie zużycia energii jest wystarczające do celów badawczych. Miernik mocy często można wypożyczyć od lokalnych władz energetycznych lub lokalnej biblioteki publicznej.

Wiele taryf

Sprzedawcy energii elektrycznej mogą chcieć pobierać od klientów różne taryfy o różnych porach dnia, aby lepiej odzwierciedlić koszty wytwarzania i przesyłu. Ponieważ zwykle nie jest opłacalne przechowywanie znacznych ilości energii elektrycznej w okresie niskiego zapotrzebowania na użytkowanie w okresie wysokiego zapotrzebowania, koszty będą się znacznie różnić w zależności od pory dnia. Niskie koszty mocy wytwórczych (obciążenie podstawowe), takie jak elektrownie jądrowe, mogą trwać wiele godzin, co oznacza nadwyżkę w czasach niskiego zapotrzebowania, podczas gdy kosztowne, ale elastyczne moce wytwórcze (takie jak turbiny gazowe) muszą być dostępne, aby móc reagować natychmiast ( zapas wirowania) do szczytowego zapotrzebowania, być może używany przez kilka minut dziennie, co jest bardzo drogie.

Niektóre liczniki wielotaryfowe wykorzystują różne taryfy dla różnych wielkości zapotrzebowania. Są to zazwyczaj liczniki przemysłowe.

Krajowe liczniki o zmiennym oprocentowaniu generalnie dopuszczają dwie do trzech taryf („szczyt”, „poza szczytem” i „ramię”) iw takich instalacjach można zastosować prosty elektromechaniczny wyłącznik czasowy. W przeszłości były one często używane w połączeniu z elektrycznymi grzejnikami akumulacyjnymi lub systemami magazynowania ciepłej wody .

Stosowanie wielu taryf jest ułatwione dzięki licznikom czasu użytkowania (TOU), które zawierają lub są podłączone do przełącznika czasowego i które mają wiele rejestrów.

Przełączanie między taryfami może odbywać się za pomocą kontroli tętnienia lub za pomocą przełącznika aktywowanego radiowo. Zasadniczo można również użyć hermetycznego wyłącznika czasowego, ale uważa się, że jest on bardziej podatny na manipulacje w celu uzyskania tańszej energii elektrycznej.

Ekonomiczny miernik 7 i teleprzełącznik

Przełączanie aktywowane radiowo jest powszechne w Wielkiej Brytanii, z nocnym sygnałem danych wysyłanym na długofalowej nośnej BBC Radio 4 , 198 kHz. Czas ładowania poza szczytem wynosi zwykle siedem godzin między północą a 7:00 GMT/BST i jest przeznaczony do zasilania grzejników akumulacyjnych i grzałek zanurzeniowych . W Wielkiej Brytanii takie taryfy są zazwyczaj oznaczone marką Economy 7 , White Meter lub Dual-Rate . Popularność takich taryf spadła w ostatnich latach, przynajmniej na rynku krajowym, ze względu na (postrzegane lub rzeczywiste) niedostatki ogrzewaczy akumulacyjnych i stosunkowo dużo niższy koszt gazu ziemnego na kWh (zwykle współczynnik 3-5 razy). niżej). Niemniej jednak znaczna liczba nieruchomości nie ma opcji zasilania gazem, przy czym wiele na obszarach wiejskich znajduje się poza siecią gazową, a inne są drogie z góry, aby przejść na system grzejników.

Dostępny jest również licznik Economy 10 , który zapewnia 10 godzin taniej energii elektrycznej poza szczytem rozłożonych na trzy przedziały czasowe w ciągu 24 godzin. Pozwala to na wielokrotne doładowania grzejników akumulacyjnych lub dobry rozkład czasu na uruchomienie mokrego systemu ogrzewania elektrycznego przy niższej stawce za energię elektryczną.

Większość liczników korzystających z trybu Economy 7 przełącza całe zasilanie elektryczne na tańszą stawkę w ciągu 7 godzin w nocy, a nie tylko obwód grzałki akumulacyjnej. Wadą tego jest to, że stawka dzienna za kWh jest znacznie wyższa, a opłaty stałe są czasami wyższe. Na przykład od lipca 2017 r. normalna („jednolita stawka”) energia elektryczna kosztuje 17,14 pensów za kWh w regionie Londynu według standardowej taryfy domyślnej dla EDF Energy (zasiedziałego dostawcy energii elektrycznej po prywatyzacji w Londynie), z opłatą stałą w wysokości 18,90 pensów dziennie. Równoważne koszty Economy 7 wynoszą 21,34 pensa za kWh w okresie szczytowego użytkowania, 7,83 pensa za kWh w okresie poza szczytem oraz opłata stała 18,90 pensów za dzień. Wyłączniki czasowe zainstalowane na pralkach , suszarkach , zmywarkach i grzałkach mogą być ustawione tak, aby włączały się tylko poza godzinami szczytu.

Inteligentne liczniki

Inteligentne liczniki idą o krok dalej niż prosty AMR ( automatyczny odczyt licznika ). Oferują one dodatkowe funkcje, w tym odczyty w czasie rzeczywistym lub prawie w czasie rzeczywistym, powiadamianie o zaniku zasilania i monitorowanie jakości zasilania. Pozwalają one agencjom ustalającym ceny wprowadzać różne ceny konsumpcji w zależności od pory dnia i pory roku.

Inny rodzaj inteligentnego licznika wykorzystuje nieinwazyjne monitorowanie obciążenia, aby automatycznie określić liczbę i rodzaj urządzeń w domu, ile energii zużywa każdy i kiedy. Licznik ten jest używany przez zakłady energetyczne do wykonywania pomiarów zużycia energii. Eliminuje potrzebę umieszczania timerów na wszystkich urządzeniach w domu, aby określić, ile energii zużywają.

Liczniki przedpłat

Licznik przedpłat i żetony z paskiem magnetycznym , z wynajętego mieszkania w Wielkiej Brytanii. Przycisk oznaczony A wyświetla informacje i statystyki, takie jak aktualna taryfa i pozostały kredyt. Przycisk oznaczony B aktywuje niewielką kwotę kredytu awaryjnego w przypadku wyczerpania się klienta
Klucz przedpłaty

Standardowy model biznesowy sprzedaży detalicznej energii elektrycznej polega na tym, że przedsiębiorstwo energetyczne rozlicza klienta za ilość energii zużytej w poprzednim miesiącu lub kwartale. W niektórych krajach, jeśli sprzedawca uważa, że ​​klient może nie zapłacić rachunku, można zainstalować licznik przedpłatowy. Wymaga to od klienta dokonania przedpłaty przed użyciem energii elektrycznej. W przypadku wyczerpania dostępnego kredytu dopływ prądu zostaje odcięty przez przekaźnik .

W Wielkiej Brytanii mechaniczne liczniki przedpłat były powszechne w wynajmowanych mieszkaniach. Wady tych obejmowały konieczność regularnych wizyt w celu wyjęcia gotówki oraz ryzyko kradzieży gotówki znajdującej się w liczniku.

Nowoczesne półprzewodnikowe liczniki energii elektrycznej, w połączeniu z inteligentnymi kartami , usunęły te wady i takie liczniki są powszechnie używane dla klientów uznawanych za osoby o niskim ryzyku kredytowym . W Wielkiej Brytanii klienci mogą korzystać z takich organizacji, jak Post Office Ltd lub sieć PayPoint , gdzie żetony doładowywane (karty kwantowe do gazu ziemnego lub plastikowe „klucze” do elektryczności) mogą być ładowane dowolnymi pieniędzmi, jakie klient ma do dyspozycji.

W Republice Południowej Afryki , Sudanie i Irlandii Północnej liczniki przedpłacone są ładowane poprzez wprowadzenie unikalnego, dwudziestocyfrowego numeru za pomocą klawiatury. To sprawia, że ​​żetony, zasadniczo kartka papieru, są bardzo tanie w produkcji.

Na całym świecie prowadzone są eksperymenty, zwłaszcza w krajach rozwijających się, mające na celu przetestowanie systemów przedpłat. W niektórych przypadkach liczniki przedpłatowe nie zostały zaakceptowane przez klientów. Istnieją różne grupy, takie jak stowarzyszenie Standard Transfer Specification ( STS ), które promują wspólne standardy systemów liczenia przedpłat wśród producentów. Liczniki przedpłacone w standardzie STS są używane w wielu krajach.

Pomiar pory dnia

Pomiar pory dnia (TOD), znany również jako Time of Usage (TOU) lub sezonowa pora dnia (SToD), pomiar polega na podziale dnia, miesiąca i roku na przedziały taryfowe i przy wyższych stawkach w okresach szczytowego obciążenia i niskich stawkach taryfowych w pozaszczytowych okresach obciążenia. Chociaż można to wykorzystać do automatycznej kontroli zużycia przez klienta (co skutkuje automatyczną kontrolą obciążenia), często po prostu klient jest odpowiedzialny za kontrolowanie własnego zużycia lub odpowiednią płacę (kontrola dobrowolnego obciążenia). Pozwala to również zakładom energetycznym odpowiednio zaplanować swoją infrastrukturę przesyłową. Zobacz także Zarządzanie po stronie popytu (DSM).

Pomiar TOD zwykle dzieli szybkości na układ wielu segmentów, w tym w szczycie, poza szczytem, ​​w połowie szczytu lub poboczu i w szczycie krytycznym. Typowy układ to szczyt występujący w ciągu dnia (tylko w dni wolne od święta), np. od 13:00 do 21:00 od poniedziałku do piątku latem oraz od 6:30 do 12:00 i od 17:00 do 21:00 w okresie zimowym . Bardziej złożone rozwiązania obejmują wykorzystanie krytycznych szczytów, które występują w okresach wysokiego zapotrzebowania. Czasy szczytowego popytu/kosztów będą się różnić na różnych rynkach na całym świecie.

Duzi użytkownicy komercyjni mogą kupować energię na godzinę, korzystając z prognoz cenowych lub cen w czasie rzeczywistym. Niektóre zakłady użyteczności publicznej pozwalają klientom indywidualnym płacić stawki godzinowe, na przykład w Illinois, gdzie stosuje się ceny z wyprzedzeniem.

Pomiar eksportu energii

Wielu odbiorców energii elektrycznej instaluje własne urządzenia do wytwarzania energii elektrycznej, czy to ze względów ekonomicznych, redundancji, czy też ze względów środowiskowych . Gdy odbiorca wytwarza więcej energii elektrycznej niż jest to wymagane na własny użytek, nadwyżka może być odesłana z powrotem do sieci energetycznej . Klienci, którzy generują z powrotem do „sieci”, zwykle muszą mieć specjalny sprzęt i urządzenia zabezpieczające, aby chronić elementy sieci (jak również własne) w przypadku awarii (zwarć elektrycznych) lub konserwacji sieci (powiedzmy, że napięcie na wyłączonym linia pochodząca z zakładu dla klientów eksportujących).

Ta wyeksportowana energia może być w najprostszym przypadku rozliczona przez licznik biegnący wstecz w okresach eksportu netto , zmniejszając w ten sposób rejestrowane zużycie energii przez klienta o ilość eksportowanej. To w efekcie skutkuje płaceniem odbiorcy za eksport po pełnej cenie detalicznej energii elektrycznej. Standardowy miernik, o ile nie jest wyposażony w grzechotkę lub odpowiednik, będzie dokładnie rejestrować przepływ mocy w każdym kierunku, po prostu biegnąc wstecz, gdy energia jest eksportowana. Tam, gdzie jest to dozwolone przez prawo, przedsiębiorstwa użyteczności publicznej utrzymują rentowną marżę między ceną energii dostarczonej do konsumenta a stawką zaliczoną za energię wytworzoną przez konsumenta, która wraca do sieci.

Ostatnio źródła przesyłania zwykle pochodzą ze źródeł odnawialnych (np. turbin wiatrowych , ogniw fotowoltaicznych ) lub turbin gazowych lub parowych , które często znajdują się w układach kogeneracyjnych . Innym potencjalnym źródłem przesyłania, które zostało zaproponowane, są hybrydowe akumulatory samochodowe typu plug-in ( systemy zasilania pojazd-sieć ). Wymaga to „ inteligentnej sieci ”, która obejmuje liczniki mierzące energię elektryczną za pośrednictwem sieci komunikacyjnych, które wymagają zdalnego sterowania i dają klientom opcje czasowe i cenowe. Systemy pojazd-sieć mogą być instalowane na parkingach w miejscu pracy i w garażach oraz na parkingach i przejażdżkach, a także mogą pomóc kierowcom ładować akumulatory w domu w nocy, gdy ceny energii poza szczytem są tańsze, i otrzymywać kredyty za sprzedaż nadwyżki energii elektrycznej firmie. sieci w godzinach dużego zapotrzebowania.

Lokalizacja

Przekładniki prądowe stosowane jako część aparatury pomiarowej do zasilania prądem trójfazowym 400 A. Czwarty przewód neutralny nie wymaga przekładnika prądowego, ponieważ prąd nie może płynąć w przewodzie neutralnym bez przepływu w przewodach fazowych z pomiarem. ( Twierdzenie Blondela )
Komercyjny miernik mocy
Liczniki energii elektrycznej umieszczone poza domami mieszkańców w miejscu wspólnym, do którego dostęp mają tylko pracownicy wydziału i zainteresowani mieszkańcy
Duke Energy technik usuwa uszczelkę zabezpieczającą przed sfałszowaniem z licznikiem energii elektrycznej w rezydencji w Durham w Karolinie Północnej

Lokalizacja licznika energii elektrycznej różni się w zależności od instalacji. Możliwe lokalizacje to na słupie zasilającym obsługującym nieruchomość, w szafce od strony ulicy (skrzynka licznikowa) lub wewnątrz lokalu przylegającego do jednostki konsumenckiej / tablicy rozdzielczej . Firmy energetyczne mogą preferować lokalizacje zewnętrzne, ponieważ licznik można odczytać bez dostępu do lokalu, ale zewnętrzne liczniki mogą być bardziej podatne na wandalizm .

Przekładniki prądowe pozwalają na umieszczenie licznika z dala od przewodów przewodzących prąd. Jest to powszechne w dużych instalacjach. Na przykład podstacja obsługująca jednego dużego klienta może mieć zainstalowany w szafie sprzęt pomiarowy, bez wprowadzania do szafy ciężkich kabli.

Upadek klienta i równanie pomiaru

Ponieważ standardy elektryczne różnią się w różnych regionach, „klient spada” z sieci do klienta również różni się w zależności od standardów i rodzaju instalacji. Istnieje kilka powszechnych typów połączeń między siecią a klientem. Każdy typ ma inne równanie pomiaru. Twierdzenie Blondela mówi, że dla każdego układu z N przewodnikami przewodzącymi prąd, że N-1 elementów pomiarowych jest wystarczających do pomiaru energii elektrycznej. Wskazuje to, że potrzebne są inne pomiary, na przykład dla systemu trójfazowego trójprzewodowego niż dla systemu trójfazowego czteroprzewodowego (z przewodem neutralnym).

W Europie, Azji, Afryce i większości innych lokalizacji jednofazowa jest powszechna dla klientów indywidualnych i małych klientów komercyjnych. Dystrybucja jednofazowa jest mniej kosztowna, ponieważ jeden zestaw transformatorów w podstacji zwykle obsługuje duży obszar ze stosunkowo wysokimi napięciami (zwykle 230 V) i nie ma transformatorów lokalnych. Mają one proste równanie pomiarowe: waty = wolty x ampery , z woltami mierzonymi od przewodu neutralnego do przewodu fazowego. W Stanach Zjednoczonych, Kanadzie i niektórych częściach Ameryki Środkowej i Południowej podobni klienci są zwykle obsługiwani przez trójprzewodową sieć jednofazową . Trójprzewodowa sieć jednofazowa wymaga lokalnych transformatorów, w liczbie zaledwie jednej na dziesięć rezydencji, ale zapewnia niższe, bezpieczniejsze napięcie w gnieździe (zwykle 120 V) i zapewnia klientom dwa napięcia: neutralne do fazy (zwykle 120 V) i faza do fazy (zwykle 240 V). Dodatkowo, odbiorcy trójprzewodowi zwykle mają przewód neutralny po stronie zerowej uzwojeń generatora, co zapewnia bezpieczne uziemienie, które można łatwo zmierzyć. Mierniki te mają równanie pomiarowe watów = 0,5 x wolty x (ampery fazy A - ampery fazy B), z woltami mierzonymi między przewodami fazowymi.

Energia przemysłowa jest zwykle dostarczana jako moc trójfazowa. Istnieją dwie formy: trzyprzewodowa lub czteroprzewodowa z przewodem neutralnym. W „trójprzewodach” lub „trójprzewodach” nie ma neutralnego, ale uziemienie jest uziemieniem bezpieczeństwa. Trzy fazy mają napięcie tylko względem siebie. Ta metoda dystrybucji ma o jeden przewód mniej, jest tańsza i jest powszechna w Azji, Afryce i wielu częściach Europy. W regionach, w których mieszają się rezydencje i przemysł lekki, często jest to jedyna metoda dystrybucji. Miernik tego typu zwykle mierzy dwa uzwojenia w stosunku do trzeciego uzwojenia i dodaje waty. Wadą tego systemu jest to, że w przypadku awarii uziemienia, trudno jest to wykryć przez bezpośredni pomiar, ponieważ żadna faza nie ma napięcia względem ziemi.

W czteroprzewodowym układzie trójfazowym, czasami nazywanym „czteroprzewodowym trójnikiem”, uziemienie bezpieczeństwa jest połączone z przewodem neutralnym, który jest fizycznie połączony ze stroną zerowego napięcia trzech uzwojeń generatora lub transformatora. Ponieważ wszystkie fazy mocy odnoszą się do przewodu neutralnego w tym systemie, jeśli przewód neutralny jest odłączony, można go bezpośrednio zmierzyć. W Stanach Zjednoczonych National Electrical Code wymaga, aby neutralne były tego typu. W tym systemie mierniki mocy mierzą i sumują wszystkie trzy fazy względem przewodu neutralnego.

W Ameryce Północnej powszechne jest podłączanie liczników energii elektrycznej do znormalizowanego gniazdka na zewnątrz budynku, z boku budynku. Pozwala to na wymianę licznika bez naruszania przewodów do gniazdka, ani użytkownika budynku. Niektóre gniazda mogą mieć obejście, gdy miernik jest usuwany do serwisu. Ilość zużytej energii elektrycznej bez zarejestrowania w tym krótkim czasie jest uważana za nieistotną w porównaniu z niedogodnością, jaką może spowodować odcięcie dostaw energii elektrycznej dla klienta. Większość liczników elektronicznych w Ameryce Północnej korzysta z protokołu szeregowego ANSI C12.18 .

W wielu innych krajach zaciski zasilania i obciążenia znajdują się w samej obudowie licznika. Kable są podłączone bezpośrednio do miernika. W niektórych obszarach licznik znajduje się na zewnątrz, często na słupie. W innych znajduje się wewnątrz budynku w niszy. Jeśli jest w środku, może współdzielić połączenie danych z innymi licznikami. Jeśli istnieje, wspólne połączenie jest często małą wtyczką w pobliżu skrzynki pocztowej. Połączenie to często EIA-485 lub podczerwień z protokołem szeregowym, takim jak IEC 62056 .

W 2014 r. sieć z licznikami szybko się zmienia. Najczęstsze schematy wydają się łączyć istniejący krajowy standard danych (np. ANSI C12.19 lub IEC 62056 ) działający za pośrednictwem protokołu internetowego z małą płytką drukowaną do komunikacji przez linię elektroenergetyczną lub radiem cyfrowym dla sieci telefonii komórkowej lub ISM zespół .

Precyzja

Liczniki energii elektrycznej są wymagane do rejestrowania zużytej energii z akceptowalnym stopniem dokładności. Każdy znaczący błąd w zarejestrowanej energii może oznaczać stratę dla dostawcy energii elektrycznej lub zawyżenie opłat przez konsumenta. Dokładność jest ogólnie określona w ustawie dla lokalizacji, w której licznik jest zainstalowany. Przepisy ustawowe mogą również określać procedurę postępowania w przypadku zakwestionowania dokładności.

W Wielkiej Brytanii każdy zainstalowany licznik energii elektrycznej musi dokładnie rejestrować zużytą energię, ale dozwolone jest niedoczytanie o 3,5% lub nadczytanie o 2,5%. Liczniki sporne są wstępnie weryfikowane za pomocą licznika kontrolnego działającego obok licznika kwestionowanego. Ostatecznym rozwiązaniem jest pełne przetestowanie spornego miernika zarówno w miejscu instalacji, jak i w specjalistycznym laboratorium wzorcującym. Stwierdzono, że około 93% spornych liczników działa w sposób zadowalający. Zwrot zapłaconej, ale nie zużytej energii elektrycznej (ale nie odwrotnie) zostanie dokonany tylko wtedy, gdy laboratorium będzie w stanie oszacować, jak długo licznik był nieprawidłowo rejestrowany. Kontrastuje to z licznikami gazu, w przypadku których w przypadku wykrycia odczytanego licznika zakłada się, że jest on odczytywany tak długo, jak długo odbiorca ma za jego pośrednictwem zasilanie gazem. Wszelkie należne zwroty są ograniczone do ostatnich sześciu lat.

Sabotaż i bezpieczeństwo

Liczniki można manipulować, aby nie były rejestrowane, skutecznie pozwalając na zużycie energii bez płacenia za nią. Ta kradzież lub oszustwo może być nie tylko niebezpieczne, ale i nieuczciwe.

Firmy energetyczne często instalują liczniki zdalnego raportowania specjalnie po to, aby umożliwić zdalne wykrywanie manipulacji, a konkretnie w celu wykrycia kradzieży energii. Przejście na inteligentne liczniki energii jest przydatne do powstrzymania kradzieży energii.

W przypadku wykrycia manipulacji normalną taktyką, legalną w większości obszarów Stanów Zjednoczonych, jest przełączenie abonenta na taryfę manipulacyjną pobieraną przy maksymalnym zaprojektowanym prądzie licznika. Przy 0,095 USD/kWh, standardowy licznik 50 A do użytku domowego powoduje prawnie pobieraną opłatę w wysokości około 5 000,00 USD miesięcznie. Czytelnicy liczników są przeszkoleni w zakresie wykrywania oznak manipulacji, a w przypadku prymitywnych liczników mechanicznych maksymalna stawka może być naliczana w każdym okresie rozliczeniowym do momentu usunięcia manipulacji lub odłączenia usługi.

Powszechną metodą manipulacji przy mechanicznych licznikach dyskowych jest przymocowanie magnesów na zewnątrz licznika. Silne magnesy nasycają pola magnetyczne w mierniku, tak że część motoryczna miernika mechanicznego nie działa. Magnesy o niższej mocy mogą zwiększać opór oporowy magnesów oporowych dysku wewnętrznego. Magnesy mogą również nasycać przekładniki prądowe lub transformatory zasilające w miernikach elektronicznych, chociaż środki zaradcze są powszechne.

Niektóre kombinacje obciążenia pojemnościowego i indukcyjnego mogą oddziaływać z cewkami i masą wirnika i powodować ruch zmniejszony lub wsteczny.

Wszystkie te efekty może wykryć firma elektryczna, a wiele nowoczesnych mierników może je wykryć lub zrekompensować.

Właściciel licznika standardowo zabezpiecza licznik przed manipulacją. Mechanizmy i połączenia liczników są zaplombowane. Mierniki mogą również mierzyć godziny VAR (obciążenie odbite), prądy neutralne i stałe (podwyższone przez większość manipulacji elektrycznych), otaczające pola magnetyczne itp. Nawet proste liczniki mechaniczne mogą mieć mechaniczne znaczniki, które są upuszczane przez manipulacje magnetyczne lub duże prądy DC.

Nowsze skomputeryzowane liczniki zwykle mają zabezpieczenia przed manipulacją. Liczniki AMR (Automatyczny Odczyt Liczników) często posiadają czujniki, które mogą zgłaszać otwarcie pokrywy licznika, anomalie magnetyczne, dodatkowe ustawienie zegara, przyklejone przyciski, odwróconą instalację, odwrócone lub zamienione fazy itp.

Niektóre sabotaże całkowicie lub częściowo omijają licznik. Bezpieczne sabotaże tego typu zwykle zwiększają prąd neutralny na liczniku. Większość domowych liczników dwufazowych w Stanach Zjednoczonych nie jest w stanie wykryć prądów neutralnych. Jednak nowoczesne liczniki odporne na manipulacje mogą wykrywać i rozliczać je według standardowych stawek.

Odłączenie złącza neutralnego licznika jest niebezpieczne, ponieważ zwarcia mogą przechodzić przez ludzi lub sprzęt, a nie przez metalową masę do generatora lub uziemienia.

Połączenie pętli fantomowej przez uziemienie ma często znacznie większą rezystancję niż metalowe złącze neutralne. Nawet jeśli uziemienie jest bezpieczne, pomiary w podstacji mogą ostrzec operatora o manipulacjach. Podstacje, łączniki i transformatory zwykle mają miernik o wysokiej dokładności dla obsługiwanego obszaru. Firmy energetyczne zwykle badają rozbieżności między sumą zafakturowaną a sumą wytworzoną, aby znaleźć i naprawić problemy z dystrybucją energii. Badania te są skuteczną metodą wykrywania manipulacji.

Kradzieże prądu w Stanach Zjednoczonych są często związane z uprawą marihuany w pomieszczeniach . Detektywi od narkotyków kojarzą nienormalnie wysokie zużycie energii z oświetleniem, jakiego wymagają takie operacje. Hodowcy marihuany w pomieszczeniach, świadomi tego, są szczególnie zmotywowani do kradzieży energii elektrycznej tylko po to, by ukryć jej użycie.

Rozporządzenie i ustawodawstwo

Po deregulacji rynków dostaw energii elektrycznej w wielu krajach firma odpowiedzialna za licznik energii elektrycznej może nie być oczywista. W zależności od obowiązujących ustaleń licznik może być własnością operatora licznika , dystrybutora energii elektrycznej , sprzedawcy lub w przypadku niektórych dużych odbiorców energii elektrycznej licznik może należeć do klienta.

Firma odpowiedzialna za odczyt licznika nie zawsze może być firmą, która jest jego właścicielem. Odczytywanie liczników jest teraz czasami zlecane podwykonawcom, aw niektórych obszarach ta sama osoba może jednocześnie czytać liczniki gazu , wody i energii elektrycznej.

Wprowadzenie zaawansowanych liczników w dzielnicach mieszkaniowych spowodowało dodatkowe problemy z prywatnością, które mogą mieć wpływ na zwykłych klientów. Liczniki te często mogą rejestrować zużycie energii co 15, 30 lub 60 minut. Niektóre liczniki mają z przodu jedną lub dwie diody IR: jedną służącą do testowania i która działa jako odpowiednik znacznika czasu na starszych licznikach mechanicznych, a druga jako część dwukierunkowego portu komunikacyjnego IR do odczytu / programowania licznika . Te diody podczerwieni są widoczne w niektórych przeglądarkach noktowizyjnych i niektórych kamerach wideo, które są w stanie wykrywać transmisje w podczerwieni. Można je wykorzystać do nadzoru, ujawniając informacje o posiadaniu i zachowaniu ludzi. Na przykład może pokazać, kiedy klient jest nieobecny przez dłuższy czas. Nieinwazyjne monitorowanie obciążenia daje jeszcze więcej szczegółów na temat tego, jakie urządzenia mają ludzie oraz ich wzorców życia i użytkowania.

Bardziej szczegółowa i niedawna analiza tego problemu została przeprowadzona przez Illinois Security Lab .

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

  • „Podręcznik pomiaru energii elektrycznej” autorstwa The Edison Electric Institute

Zewnętrzne linki