Когда еще в первой половине 19 века проводились опыты с электричеством, стало развиваться его практическое применение, - появилась и необходимость в его учете. Так, уже во второй половине 19 века, а точнее в 1889 году был запатентован первый счетчик электроэнергии, для учета энергии переменного тока, который изобрел венгр Отто Титус Блати. Принцип, положенный в основу учета первого в мире прибора, долгое время использовался в следующих поколениях счетчиков, вплоть до последних годов нашего столетия.
Для чего вообще нужен учет электроэнергии? Электричество, как и любой другой потребленный товар, подлежит оплате. Для того, что бы оплата была адекватна потребленному электричеству, необходим его коммерческий учет. Существует также технический учет электрической энергии, чаще всего этот вид учета применяется на предприятиях, для оценки загруженности энергопотребляющего оборудования и усиления контроля за расходом электроэнергии отдельными подразделениями.
Счетчики электроэнергии, призванные вести учет активной и реактивной составляющей, бывают однофазные и трехфазные. К однофазным счетчикам электроэнергии относятся малогабаритные приборы, рассчитанные на напряжение 220 В и частоту 50 Гц. Такой прибор запитывается последовательным подведением двух питающих кабелей «фаза» и «ноль», после него также выходят два кабеля, к которым параллельно подключаются потребители через устройства защитного отключения (автоматы). Однофазные счетчики электроэнергии чаще всего применяются для установки в квартирах или небольших объектах коммерческой недвижимости с установленной мощностью оборудования, как правило, до 10 кВт, таких как офисы, магазины, административные здания и т.п. Их подключение должно выполняться согласно Правил устройства электропотребителей (ПУЭ), при этом сечение подводящего кабеля на такие объекты должны быть не менее 2,5 мм2 для медного кабеля или 4 мм2 для алюминиевого, однако, чаще всего имеет смысл перестраховаться и завести кабели большего сечения. При наличии в здании только двух кабелей и установленного однофазного счетчика, невозможно подключить потребителей рассчитанных на запитку от трех фаз, например, промышленные холодильники, станки и другое мощное потребляющее оборудование.
Трехфазные счетчики электроэнергии, отличаются от однофазных тем, что с помощью них удается считать потребление электроэнергии с напряжением 380 В и частотой 50 Гц. Их подключение производится кабелями, один из которых «ноль» и три «фазы». По отношению каждой фазы к нолю, на выходе будет 220 В, а на всех фазах по отношению одна к другой будет 380 В. Другими словами, если к вам в помещение приходит кабель к трехфазному счетчику, то вы можете иметь потребителей и на 220 В, и на 380 В, все современные трехфазные счетчики поддерживают и однофазный учет. Ставить трехфазный счетчик имеет смысл, если установленная мощность потребляющего оборудования, которое будет запитано после такого счетчика превышает 15 кВт или необходимо подключение оборудования, рассчитанного на трехфазное подключение. Подключение такого прибора стоит проводить кабелями из меди с сечением по аналогии с однофазным счетчиком, в случае бытового применения или увеличить их сечение для промышленного использования, в зависимости от присоединенной нагрузки. За крышкой клеммной коробки трехфазного прибора учета электрической энергии можно увидеть ряд парных клемм, для входа и выхода и выхода к потребителям каждой из трех фаз кабеля, чаще всего, две крайние правые клеммы предназначены для подключения «ноля». Провод к фазам может маркироваться разными цветами, а ноль чаще всего подключается к проводу желто-зеленого или голубого цвета.
В прошлом, еще в 50-70 годах прошлого столетия, у всех бытовых потребителей электроэнергии был установлен индукционный счетчик электроэнергии. Еще его могут называть дисковый, т.к. через защитное стекло лицевой стороны прибора можно было визуально наблюдать вращение алюминиевого диска, который путем зубчатой передачи был соединен со счетным механизмом цилиндрического типа с вращающимися сегментами с цифрами. Принцип работы такого прибора был таким же, как и у первого в мире счетчика Отто Титуса Блати. Ток, подводимый к счетчику, проходит через катушку и создает вихревые токи, которые приводят в движение металлический диск относительно рядом закрепленного магнита. При этом число полных оборотов алюминиевого диска прямо пропорционально количеству прошедшей через счетчик электроэнергии. За счет простоты схемы и несложности изготовления, приборы такого типа эксплуатировались во всем мире более 100 лет. Только в последнее 10-и летие 21 века, в связи с изменением законодательства и ростом технического прогресса, такие счетчики электроэнергии стали вытесняться современными приборами, основанными на другом принципе. В настоящий момент к эксплутации допускаются только приборы учета, которые занесены в государственный реестр Стандартметрологии, при этом их класс точности должен быть 1 % или меньше, у старых же приборов класс точности был 2 - 2,5 %, т.е. у них была более высокая погрешность. В связи с высокой погрешностью и особенностями принципа работы, такие приборы могли не учитывать минимальное потребление, например, аудио-видео технику в режиме ожидания, или зарядные устройства от мобильных телефонов без нагрузки. Поэтому, с ростом тарифов на электроэнергию у ее поставщиков возникла необходимость более точного учета, который позволял выявить даже минимальные нагрузки, которые в сумме могут оказывать влияние на потребление электричества от подстанции. Есть и другие недостатки таких точек учета, - это отсутствие возможности дистанционного снятия показаний или их сохранения в памяти прибора, относительная простота схем для искажения реальных показаний счетчика или его полной остановки, и отсутствие возможности вести многотарифный учет.
Современные счетчики электроэнергии нового образца, как однофазные, так и трехфазные, могут быть однотарифными, двухтарифными и даже многотарифными. Для экономии энергоресурсов ТЭК и обеспечения работы оборудования ТЭЦ в номинальном режиме, были приняты соответствующие законодательные акты, которые предусматривают применение различного уровня тарифов в разное время суток для двухтарифных, или по часам для многотарифных приборов. Такие счетчики фиксируют, в какой период времени, сколько киловатт было потреблено, например, дневной тариф с 7 утра до 23 вечера практически одинаковый с единым тарифом, а в ночное время 23 до 7 применяется ночной уменьшенный тариф. Цель таких инноваций - стимулировать потребителей к более активному пользованию электроэнергией в часы, когда она минимально востребована, и уменьшать потребление в часы максимума, когда работают энергоемкие производства и по максимуму функционируют другие потребители. Однако практика показывает, что учитывая более высокую стоимость таких приборов по отношению к однотарифным, - их применение целесообразно только при значительном потреблении электричества, например, если у вас установлен отопительный электрокотел, который можно запускать в эксплуатацию только в ночное время, или же вся ваша семья является полуночниками в силу особых пристрастий или особенностей места работы.
К современным приборам коммерческого учета относится электронно-механический счетчик электроэнергии. Он, скорее всего, может считаться переходной моделью от индукционного к электронному прибору учета, в тоже время он обладает в отличии от предыдущего более высоким классом точности, разрешен к применением Госстандартметрологией, имеет более длительный межповерочный интервал и срок службы (до 50 лет). Он не имеет вращающегося диска, но в наследие от старшего брата ему достался механический вращающийся счетный механизм цилиндрического типа. В остальном такой прибор вполне отвечает всем современным требованиям к надежности и точности. Принцип его работы заключается в том, что ток, проходя через прибор, воздействует на твердотельные элементы создающие импульсы, которые кинетически передаются на механический счетный механизм накопительного типа. При этом количество импульсов прямо пропорционально количеству потребленной электрической энергии в киловаттах. Вместо атавизма в виде диска, показателем нормальной работы счетчика является помигивание красного светодиода. Такой счетчик электроэнергии имеет как свои положительные, так и свои отрицательные стороны. К отрицательным моментам, относится отсутствие возможности дистанционно контролировать показания или вести учет потребленной энергии посредством модемной (GSM/GPRS) связи, а также отсутствие внешнего разъема для подключения программатора. В этом приборе, к просмотру доступны только накопительные показания потребленных киловатт и индикатор работы, без просмотра дополнительных показателей. К положительным моментам, можно отнести тот факт, что если выйдет из строя прибор такого типа, или какой либо из элементов его электрической схемы, - все последние показания будут зафиксированы на механическом счетном механизме.
Одним из самых новых и применяемых приборов, является электронный счетчик электроэнергии. Его главным отличием от всех предыдущих является наличие жидкокристаллического табло, на котором фиксируются показания потребленной электрической энергии. Еще их называют счетчиками статического типа. Принцип их работы аналогичен вышеприведенному прибору учета, только в нем, импульсы от твердотельных элементов попадают сразу в специальный электронный вычислитель, так называемые «мозги» и отражаются в цифровом виде на табло. К положительным сторонам этого счетчика можно отнести наличие (в большинстве моделей) специального разъема для подключения к внешнему интерфейсу для контроля и настройки параметров, возможность дистанционного контроля учета и снятия показаний посредством модемной связи. Стоит также отметить доступность к просмотру на табло дополнительных параметров: силы тока, количества активной и реактивной мощности, учет количества киловатт потребленных в определенные часы работы (для многотарифных приборов). В зависимости от конкретной модели, количество запрограммированных к просмотру дополнительных параметров может отличаться в сторону уменьшения или увеличения. Эти устройства имеют увеличенный межповерочный интервал, в зависимости от конкретного производителя он может составлять 4-16 лет. Чаще такие приборы применяют для учета большого количества потребленной электроэнергии. К отрицательным моментам этих устройств можно отнести то, что в случае выхода из строя всего прибора или только его табло, не всегда удается зафиксировать последние наработанные показатели количества потребленной энергии.
Все современные описанные счетчики электроэнергии имеют повышенную степень защиты от воровства электричества. Помимо пломб, установленных и в более ранних типах приборов, новые устройства имеют еще и электронную защиту. Так в память установленного микропроцессора могут записываться все несанкционированные попытки доступа к вскрытию или изменению схемы прибора, которые впоследствии, можно будет считать из журнала событий. Такие события могут быть зафиксированы энергоснабжающими организациями дистанционно, при наличии установленной модемной связи (касается предприятий) или во время проведения плановой (внеплановой) поверки прибора. Все описанные выше приборы учета, являются высокотехнологичными устройствами, которые призваны улучшить потребительскую дисциплину абонентов Облэнерго и в конечном итоге привести к экономии энергоресурсов нашей страны в условиях растущих цен и тарифов на топливо для ТЭЦ (природный газ, топочный мазут, уголь и т.п.).
