§ 33. Работа счетчика электрической энергии. Расчет стоимости потребленной электроэнергии.

      Как происходит учет потребленной электроэнергии в быту?

Сегодня жизнь людей невозможно представить без электробытовых приборов. Современная техника целиком основана на электричестве. И потребление её постоянно возрастает. Для подсчета потребленной электроэнергии применяют электросчетчики, которые устанавливаются на щитке для каждой квартиры. Диск счетчика вращается только тогда, когда включен хотя бы один потребитель электроэнергии. Скорость вращения диска зависит от полной мощности включенных потребителей.

Наиболее мощными, а значит и потребляющими большее количество электроэнергии, являются электронагревательные приборы (электроплиты, утюги, водонагреватели, стиральные машины, кондиционеры, СВЧ-печи и т.п.).

Компоненты электрического щитка

Домовой электрощит, вероятно, знаком каждому. Он содержит входной выключатель, который позволяет при необходимости обесточить весь дом, счетчик электроэнергии и предохранители (лучше всего — автоматические) по числу групп электросетей в доме. Электрический щит монтируется на панели (асбоцементной или металлической) или внутри металлического шкафчика с дверцей.

Электрощит устанавливают в доме в непосредственной близости от входа и, насколько возможно, от электрического ввода в дом, в защищенном от сырости месте (в прихожей, входном тамбуре и пр.), на стене или иной жесткой конструкции, не подвергающейся сотрясениям, вдали от источников тепла на высоте 1,4-1,7 м. от чистого пола.

Электрощит должен быть легкодоступен для ремонта счетчика и включения/ выключения общего выключателя и предохранителей.

В продаже имеются готовые электрощиты различного исполнения — как в виде открытой панели, так и в виде шкафчика той или иной конструкции и размера, с установленным счетчиком или без него, с монтажом электрических соединений или без него.

Провода, которые соединяют рубильник, счетчик и автоматические предохранители, должны быть цельными, не бывшими в употреблении. Скрутки, пайки, разъемы недопустимы. Лучше всего использовать для монтажа на щитке медные одножильные провода диаметром 4 мм. Желательно, чтобы фазный и нулевой провода были разных цветов, например: красный и синий, синий и черный и т. д. Провода, подключаемые к счетчику, не надо прокладывать в натяг: следует оставить запас в виде свободной петли длиной не менее 120 мм. Если провода имеют оболочку одинакового цвета, необходимо перед вводом в счетчик каким-либо образом маркировать их на длине не менее 100 мм (надеть цветные трубки, белые трубки с надписью и т. д.).

Как видно из схемы, оба провода от домового ввода (фазовый и нулевой) поступают сначала на общий рубильник, затем на счетчик электроэнергии, а после него фазный провод подается на группу предохранителей (лучше автоматических).

Счетчик электрической энергии (электрический счетчик) – специальный прибор, предназначенный для учета электрической энергии. По своей конструкции он представляет собой сочетание измерителя мощности (ваттметра) со счетным механизмом. Электрические счетчики бывают постоянного и переменного тока.

Индукционные (механические) счётчики электроэнергии из представленных на рынке – самые дешёвые, качественные и простые. Но вытесняются из-за отдельных недостатков (отсутствие дистанционного автоматического снятия показаний, однотарифность, погрешности учёта) электронными счетчиками.

Цифровые (электронные) счётчики электроэнергии – на порядок дороже, но гораздо удобнее для не обладающих техническими навыками пользователей, долговечнее (меж поверочный период 4-16 лет) и куда точнее в подсчёте израсходованной энергии.

Гибридные счётчики электроэнергии – редко используемый промежуточный вариант с цифровым интерфейсом, измерительной частью индукционного или электронного типа, механическим вычислительным устройством.

Счётчики также делятся на: трёхфазные и однофазные, однотарифные и многотарифные (до 48 тарифных планов), с обычной и упрощённой схемой снятия показаний (наличие импульсного выхода для дистанционного учёта), с механическим отображением или цифровой индикацией показаний, на образцовые суперточные и обычные (по числовому эквиваленту уровня точности).

Предохранители и автоматы

Предохранитель – электрический аппарат, осуществляющий автоматическое отключение электрической цепи при перегрузке или коротком замыкании. Пробочный предохранитель состоит из сменной плавкой вставки – тонкой проволоки, запаянной в трубку. Вставка размещается в корпусе с контактным устройством – пробке, которая ввинчивается в патрон.

Предохранители устанавливаются и в фазном, и в нулевом проводе. При перегрузках и токах короткого замыкания плавкая вставка нагревается до температуры плавления металла и, расплавляясь, разрывает электрическую цепь (перегорает). После отключения плавкую вставку следует заменить новой.

Пробки одноразового действия, в которых вставка напаивалась, изымаются из обращения.

Рис. 6. Плавкий предохранитель: а – общий вид;  б – керамический предохранитель-пробка

Автоматы выполняют те же функции, что и предохранители, но по сравнению с ними обеспечивают многократность действия, более высокую точность установки на определённый ток отключения и удобство ручного включения и отключения.

Автомат отключается под действием пружины, которая во включённом положении удерживается защёлкой. Средством защиты в этих автоматах является электромагнитный или биметаллический элемент, которые срабатывают при перегрузках и коротких замыканиях, освобождая при этом защёлку.

Прибор называется автоматическим по причине того, что он оснащен функцией отключения питания в автоматическом режиме, при возникновении коротких замыканий, перегрузок. Обычные предохранители после срабатывания подлежат замене на новые, а автоматы после устранения причин аварии можно снова включить.Такое защитное устройство необходимо в любой схеме электрической сети. Защитный автомат защитит здание или помещение от разных аварийных ситуаций:

• Пожаров.
• Ударов человека током.
• Неисправностей электропроводки.

Рис. 6. Электрический автомат

Широкое распространение получили пробочные автоматы. Для их установки подходит патрон пробочного предохранителя. Автомат имеет две кнопки: для включения и для отключения. Для включения автомата после его автоматического отключения необходимо предварительно нажать на отключающую кнопку (доотключить). Аналогичное действие выполняется и в автоматах других типов (например, перевод «язычка» в нижнее положение).

Автоматический пробочный автомат: а – общий вид; б – включенный; в – выключенный

Автоматические предохранители ПАР (Пробки-автоматы)

Автоматические выключатели (автоматы). Для защиты и коммутации электросетей наиболее часто в электрощитах устанавливают автоматические выключатели

Автоматы и предохранители характеризуются номинальным током. Это - максимальный ток нагрузки, обеспечивающий их продолжительную работу. Номинальный ток автомата или плавкой вставки должен быть выбран в соответствии с максимально возможным током нагрузки в вашей квартире. При завышенном номинальном токе защита может быть не обеспечена. При заниженном – она будет излишне срабатывать, вызывая отключение.

Использование энергосберегающих технологий в быту.

Зависит ли расход электроэнергии от времени года?

Надо ли нам с вами рационально и бережно относиться к электроэнергии?

Какие пути экономии электроэнергии вы можете предложить?

Правила экономного потребления электроэнергии:

• не включать осветительные и электронагревательные приборы без надобности;
• используйте экономичный режим работы бытовых электроприборов (стиральных машин, электроплит, пылесосов);
• уходя из квартиры, убедитесь, что все электроприборы выключены (это правило одновременно является и правилом противопожарной безопасности).

Расчет стоимости потребленной электроэнергии

Пример: Имеется электрическая лампа, рассчитанная на ток мощностью 100 Вт. Ежедневно лампа горит в течение 6 часов. Найти работу тока за один месяц (30 дней) и стоимость израсходованной энергии при тарифе 2,45 рубля за 1 кВт/ч.

Дано:

Р = 100 Вт

t = 6ч х 30 = 180 ч

Тариф = 2,45 руб/кВт/ч

А - ?

Стоимость - ?

Решение:

А = Р  х  t.

А = 100 Вт   х  180 ч = 18 000 Вт/ч = 18 кВт/ч.

Стоимость = 2,45 руб/(кВт/ч)  х  18 кВт/ч = 44,1 руб.

Ответ: А = 18 кВт/ч, стоимость = 44,1 руб.

Несмотря на то, что стоимость электроэнергии, израсходованной на одну 100-ватную лампочку не очень велика, в масштабах современной квартиры за месяц может набежать солидная сумма.

Определение расхода электрической энергии и стоимость израсходованной энергии

А знаете ли вы, сколько ваша семья тратит на оплату электроэнергии в месяц?

Кто из вас умеет подсчитывать стоимость потребленной энергии?

Используя показания электросчетчика, можно подсчитать расход электроэнергии за определенный период времени (например, за месяц или неделю).

Для определения расхода электроэнергии за определённый промежуток времени (например, месяц) необходимо из показаний счётчика, взятых в конце промежутка (месяца), вычесть показания, взятые в начале промежутка (месяца). Десятые доли киловатт-часа (в красном окошке после запятой) отбрасываются.

На щитке счётчика наносится его передаточное число – это число оборотов диска, соответствующее одному киловатт-часу. Оно позволяет определить суммарную мощность нагрузки. Отсчитайте число оборотов диска за определённое время.  Умножьте его на 3600 и разделите на передаточное число и на время

Пример 1: Обозначим расход энергии через Р,   [Р] = [кВт/ч] ,     

П₁ – показания электросчетчика в начале периода (например, в начале месяца) [кВт/ч] ;

П_{2 -} показания электросчетчика в конце периода (например, в конце месяца) [кВт/ч].

Расход энергии подсчитаем по формуле Р = П₂   –  П₁.

Стоимость потребленной энергии (С) найдем, умножив тариф на расход: С = Тариф х Р. Например, для одной семьи расчеты выглядят так:

П₁ = 07787 кВт/ч в начале месяца

П₂ = 07953 кВт/ч в конце месяца

Р = 07953 - 07787 = 166 кВт/ч расход энергии за месяц.

С = 2,45 руб/кВт/ч  х 166 кВт/ч = 406,7 руб.

Итак, семья в месяц за пользование электроэнергией платит 406 рублей 70 копеек.

Пример 2. Конечные показания счётчика – 5124. Начальные показания счётчика – 4975. Расход электроэнергии составит: 5124 – 4975 = 149 киловатт-часов.

Умножаем на стоимость израсходованной энергии (фиксированный тариф)

149 * 2,42 = 360,58;  =  360р 58 к

Пример 3.  Конечные показания счётчика – 10047. Начальные показания счётчика - 9950

Расход электроэнергии составит: 10047 – 9950 = 97 киловатт-часов.

Умножаем на стоимость израсходованной энергии (фиксированный тариф)

97 * 2,42 = 234р 74к

Задание:  Самостоятельно рассчитать стоимость  израсходованной энергии при  расходе электрической энергии при тарифе 2 руб. 42 коп:

1. начальные показания счетчика – 05420,9, конечные показания счетчика – 05531,2
2. начальные показания счетчика – 0130,4, конечные показания счетчика – 0262,5

Ответы: 1) Ответ: 5531 – 5420 = 111;         111 * 2,42 = 268р 62к

 2) Ответ: 262 – 130 =132;              132 * 2,42 = 319р 44к