brojila-elektricne-energije

ELEKTRIČNA MJERENJA

BBRROOJJIILLAA EELLEEKKTTRRIIČČNNEE EENNEERRGGIIJJEE Za mjerenje i registriranje potrošnje električne energije upotrebljavaju se različite vrste električnih brojila.

Mjerenje utrošene električne energije svodi se na mjerenje snage potrošača p(t) i vremena t za koje je potrošač priključen na mrežu. Utrošena energija je u svakom trenutku proizvod p(t) : dt

∫=t

0

dtp(t)A . (1.)

Jedinica snage u SI sistemu je wat (W), a jedinica vremena je sekunda (s), odnosno jedinica energije je džul (J=Ws). U praksi se, umjesto džula češće upotrebljavaju njegovi multipli, kao što su kWh (1 kWh = 1000 W ⋅ 3600 s = 3,6⋅106 J) ili (MWh).

Podjela električnih brojila se može izvršiti na više načina. Prema vrsti električne struje brojila se djele na istosmjerna i izmjenična. Izmjenična brojila mogu biti jednofazna i trofazna. Trofazna brojila mogu biti dvosistemska ili trosistemska.

Prema vrsti električne energije koju mjere brojila se mogu podjeliti na brojila aktivne, reaktivne ili prividne energije.

Prema konstrukciji brojila se mogu podjeliti na elektrodinamska, indukciona, elektronička itd. Elektrodinamska brojila se u pravilu koriste kao istosmjerna, a indukciona i elektronska brojila kao izmjenična.

Za razliku od analognih mjernih instrumenata opisanih u poglavlju 5 brojila nemaju direkcioni protumoment, pa njihov pomični dio (rotor) može da se obrće oko osovine. Osovina je povezana sa brojačem obrtaja na čijem se brojčaniku može očitati utrošena električna energija.

Da bi brojilo pokazalo mjerenu energiju potrebno je da brzina vrtnje pomičnog dijela (rotora) bude srazmjerna snazi potrošača, to jest:

Pkdtd

⋅=α

=ω (2.)

Uvrštavajući predhodnu relaciju u relaciju (1.) dobije se:

Brojila električne energije 203


∫ ∫ ∫π

=α

=α=ω

==αt

0

t

0 0 kN2

kd

k1dt

kp(t)dtA , (3.)

gdje je N broj obrtaja brojila u vremenu t. Iz relacije (3.) vidi se da se iz broja obrtaja N, uz poznatu konstantu brojila k (obr/kWh) na brojčaniku može direktno očitati utrošena električna energija. 1. ELEKTRODINAMSKA BROJILA Elektrodinamska brojila se najčešće upotrebljavaju kao jednosmjerna brojila. Principijelna shema elektrodinamskog brojila data je na slici 1.

1 | 2 | 4 | 0

IRs U

Rz

Ns1 Ns2

1 1

2

3

7

4

8

9

5 6

Slika 1. Izgled elektrodinamskog brojila električne energije Struja potrošača prolazi kroz nepokretni namotaj (1), koji je podijeljen na dvije sekcije (Ns1, Ns2) i stvara magnetno polje. U magnetnom polju ovog namotaja postavljen je naponski namotaj (2), koji se obrće oko osovine (3). Naponski namotaj, koji se sastoji od više pravougaonih svitaka, se preko kolektora (4), dirki i otpornika za zaštitu Rz vezuje na napon potrošača U. Poznato je da je elektrodinamski kretni moment proporcionalan strujama kroz strujni i naponski namotaj, a isto tako struja naponskog namotaja



proporcionalna je naponu. Zakretni moment je dakle proporcionalan proizvodu napona i struje, odnosno snazi potrošača:

PkM 11 = . (4.) Pod dejstvom ovog kretnog (aktivnog) momenta, naponski namotaj (2) počinje da se vrti. Kako se na istoj osovini nalazi i aluminijski kolut (5), postavljen između permanentnog magneta (6), obrtanjem koluta javlja se otporni momenat indukovanih vihornih struja, koji je proporcionalan ugaonoj brzini obrtanja osovine:

ω= 22 kM . (5.) Kada se ova dva momenta (aktivni i otporni) izjednače kolut se obrće ravnomjernom brzinom. Brzina obrtanja osovine brojila proporcionalna je snazi potrošača:

Pkk

2

1=ω . (6.)

Prema tome, električna energija W, utrošena u vremenskom periodu t biće proporcionalna broju obrtaja koluta koji osovina brojila učini za to vrijeme.

B

tt

1

2t

0

t

0

t

01

2

1

2

kN

N2kk

dkk

dtkk

PdtW =π=α=ω== ∫ ∫ ∫ , (7.)

gdje je W – energija utrošena u posmatranom periodu t, Nt – broj obrtaja osovine u tom vremenu, kB – konstanta brojila (obr/kWh).

Obrtanje osovine se preko pužastog prenosnika (7) prenosi na brojčanik (8). Moment trenja u ležaju rotora koji bi kod malih struja potrošača, zbog slabog zakretnog momenta, mogao izazvati greške jednostavno se kompenzira dodatnim namotajem (9). Ovaj namotaj je spojen u seriju sa naponskim namotajem. Kako je naponski namotaj stalno spojen na mrežu struja kroz pomoćni namotaj teče i onda kada nema opterećenja. Da se zbog djelovanja pomoćnog polja rotor ne bi vrtio i onda kada nema potrošnje aluminijski kolut se dodatno mehanički koči. Kao što su elektrodinamski instrumenti, tako su i elektrodinamska brojila osjetljiva na utjecaj stranih magnetnih polja, jer je magnetno polje koje stvara strujni namotaj dosta slabo (magnetna indukcija reda 10–15(mT)). Zbog toga se često ova brojila izvode sa željeznom jezgrom. Kod takvih brojila je manja potrošnja, veći moment, a osjetljivost na strana magnetna polja mala.



Kod proširivanja mjernog opsega istosmjernih elektrodinamskih brojila vrijede ista pravila kao za proširivanje mjernog opsega analognih instrumenata (poglavlje 5). Dakle strujni mjerni opseg brojila proširuje se paralelnim dodavanjem otpornika strujnom svitku, a naponski mjerni opseg serijskim dodavanjem predotpora naponskom svitku. Elektrodinamska brojila mogu se upotrebljavati i u kolima izmjenične struje, isto kao i elektrodinamski vatmetar. Prisustvo kolektora je slaba tačka ovih brojila, tako da su ona potpuno potisnuta iz primjene u kolima izmjenične struje. 2. INDUKCIONA BROJILA Principijelna shema indukcionog brojila prikazana je na slici 2.

U

1

2

I

3

74

5 6

Slika 2. Izgled indukcionog brojila za jednofazni sistem izmjenične struje Namotaj naponskog elektromagneta (1) sa mnogo zavoja tanke žice priključen je na napon potrošača U, a kroz namotaj strujnog elektromagneta (2) sa nekoliko navoja debele žice prolazi struja potrošača I. Oba elektromagneta djeluju svojim izmjeničnim magnetnim fluksevima na aluminijski kolut (3), koji može da se obrće oko osovine (4). Kada se kolut (3) obrće njegov broj obrtaja preko pužastog prenosnika (5) registruje



brojčanik (6). Djelovanje kočionog otpornog momenta proporcionalno je ugaonoj brzini obrtanja ω.

Da bi bila jasnija teorija indukcionog brojila treba analizirati principijelnu shemu indukcionog vatmetra, koja je data na slici 3. Naizmjenični fluksevi struje potrošača Is, koja za naponom U kasni za ugao φ, i struje naponskog kola In, indukuju u kolutu vihorne struje Iws i Iwn, koje su fazno pomaknute (zaostaju) za strujama Is i In za ugao π/2. Na obrtanje koluta djeluju dva momenta:

moment uzajamnog djelovanja struje potrošača Is i vihorne struje Iwn (struja Iwn u kolutu je stvorena djelovanjem izmjeničnog fluksa struje naponskog namotaja In), i

moment uzajamnog djelovanja struje naponskog kola In i vihorne struje Iws (struja Iws u kolutu stvorena je djelovanjem izmjeničnog fluksa struje potrošača Is).

Iws Iwn

'2φ

m2m1

m

Is

In

L

R

U

'1φ

Slika 3. Indukcioni vatmetar



Vektorski dijagram je dat na slici 4. Sa dijagrama se vidi da struja naponskog kola In kasni za naponom U za ugao π/2.

Iwn

Iws

In

Isnφ

sφ

ϕ

ψ

U

2/π

Slika 4. Vektorski dijagram napona, struja i flukseva indukcionog mjernog sistema

Indukciono brojilo, principijelno, može se posmatrati kao indukcioni motor sa kratkospojenim rotorom (u ovom slučaju rotor predstavlja aluminijski kolut). Stator su elektromagneti (1) i (2) sa strujama Is i In.

Za struje Is i In može se pisati:

tsinI2 ss ω=i ,

)tsin(I2 nn ψ−ω=i , (8.) gdje su Is i In efektivne vrijednosti izmjeničnih struja is i in, respektivno.

Struje is i in stvaraju sopstvene magnetne flukseve:

tsin2 1'1 ωΦ=Φ ,

)tsin(2 2'2 ψ−ωΦ=Φ . (9.)

Predpostavlja se da su struje is i in u fazi sa fluksevima Φ i Φ , što je približno tačno. Fluks u stvarnosti kasni za strujom za neki mali ugao zbog gubitaka u željezu i usljed vihornih struja.

'1

'2



Izmjenični magnetni fluksevi i Φ induciraju u aluminijskom kolutu elektromotorne sile:

'1Φ '

2

dtde

'1

1Φ

−= i dt

de'2

2Φ

−= . (10.)

Elektromotorne sile e1 i e2 fazno zaostaju za fluksevima i za ugao π/2. Ove elektromotorne sile proizvode u kolutu vihorne struje I

'1Φ '

2Φws i Iwn.

Može se uzeti da su struje Iws i Iwn pomjerene fazno (zaostaju) za fluksevima i Φ za ugao π/2. '

1Φ '2

Trenutne vrijednosti vihornih struja u kolutu su:

tcosIR

tcos2R

dtd

Re

I IM1

1

1

'1

1

1ws ω−=

ωωΦ−=

Φ−

== , (11.)

)tcos(IR

)tcos(2R

dtd

Re

I UM2

2

2

'2

2

2wn ψ−ω−=

ψ−ωωΦ−=

Φ−

== .

Obično se uzima da je R1 = R2 = R.

Predpostavi li se, prvo, da kolut stoji, magnetni fluks djeluje na vihorne struje I

'1Φ

ws, a magnetni fluks djeluje na vihorne struje I'2Φ wn. Rezultat toga je

obrtni moment M, koji pokreće kolut brojila.

Na dio vihornih struja Iwn u polju fluksa djeluje elektromotorna sila: '2Φ

lwn21 IBF = , (12.)

a na dio vihornih struja Iws u polju fluksa djeluje elektromagnetna sila: '1Φ

lws12 IBF = , (13.)

gdje su: - B1 i B2 - trenutne vrijednosti magnetne indukcije (gustine magnetnog

fluksa i ), '1Φ '

2Φ- l – dužina strujnog kola u polju elektromagneta.



Smjerovi sila F1 i F2 su suprotni, što se može lako utvrditi pravilom lijeve ruke. Momenti ovih sila su:

'2wn1wn211 IkdIBdFm Φ=== l ,

'1ws2ws122 IkdIBdFm Φ=== l . (14.)

Ako se uzme za pozitivan smjer, smjer kretanje kazaljke na satu (gledano odozgo) rezultantni moment sile će biti:

+ψ⋅ω+ω⋅ψ⋅ω−ωΦΦ

=−= )sintcostcoscostsin(R

2kmmm 2

2

21121

+ )sintsintcoscost(sinR

2k 2

1

212 ψ⋅ω+ω⋅ψ⋅ωωΦΦ

.. (15.)

Obzirom na simetričnost položaja elektromagneta, kao i vihornih struja, može se uzeti da je:

k1 =k2 =k i R1 =R2 =R, pa je:

ψΦΦω= sinRk2m 21 . (16.)

Dakle, trenutna vrijednost aktivnog obrtnog momenta proporcionalna je proizvodu efektivnih vrijednosti flukseva 1Φ i 2Φ , njihovoj frekvenciji i sinusu ugla između njih. Iz izraza (16.) vidi se da je vrijednost momenta konstantna (ne sadrži član ωt). Može se uzeti da je fluks Φ proporcionalan struji I1 1 (ili Is), ako je magnetna permeabilnost konstantna. Proizvod kružne učestalosti ω i fluksa Φ (ili

) proporcionalan je naponu U na krajevima namotaja naponskog elektromagneta, uz uslov da je omski otpor namotaja elektromagneta zanemariv u odnosu na njegov induktivni otpor. Odnosno može se pisati da je:

2

nΦ

ψ= sinUIRk2M 1 , (17.)

odnosno (uvrštavajući da je ϕ= cosUIP 1 ):



ϕψ

=cossinP

Rk2M . (18.)

Aktivni moment će biti srazmjeran aktivnoj snazi ako je zadovoljen uslov:

2cossin1

cossin π

=ϕ+ψ⇒ϕ=ψ⇒=ϕψ (19.)

Ovaj uslov će biti ispunjen kada fluks 2Φ naponskog elektromagneta fazno kasni za π/2 u odnosu na napon U (Slika 5). Iako je induktivni otpor naponskog namotaja veliki, struja kroz njega pomjerena je za ugao koji je manji od π/2. Magnetni fluks 2Φ može se dodatno pomjeriti (do π/2) dodavanjem kratkospojenih namotaja naponskom elektromagnetu.

I1

I22φ

ϕ

ψ

U

Slika 5.Vektorski dijagram Sada je aktivni moment jednak:

PkPRk2

M 1== (20.)

Usljed obrtanja aluminijskog koluta u međugvožđu elektromagneta (1) i (2), kao i stalnog magneta (7) u kolutu se indukuju i druge vihorne struje koje stvaraju kočioni moment ω= 22 kM koji je srazmjeran brzini vrtnje koluta. Iz jednakosti aktivnog i kočionog momenta izvodi se ovisnost utrošene električne energije od broja obrtaja za odgovarajući vremenski period:

B1

2t

0

t

01

2

kNN2

kk

dtkk

dtpW =π=ω== ∫ ∫ . (21.)



Kada se indukciono brojilo želi koristiti za mjerenje reaktivne energije, polazeći od jednačine (17.), uvrštavajući da je ϕ= sinUIQ 1 dobije se:

ϕψ

=sinsin

QRk2

M . (22.)

Aktivni moment će biti srazmjeran reaktivnoj snazi ako je zadovoljen uslov:

ϕ=ψ⇒ϕ=ψ⇒=ϕψ sinsin1

sinsin . (23.)

Ovaj uslov će biti ispunjen kada je fazni pomak napona i struje potrošača fazno jednak faznom pomaku između flukseva naponskog i strujnog elektromagneta. U praksi se to postiže dodavanjem paralelnog otpora RS strujnom namotaju, odnosno dodavanjem predotpora RP naponskom namotaju kako je to prikazano na slici 10.6. Vrijednosti otpora se biraju tako da se udovolji zahtjevu (23.).

R

pR

Slika.6. Priključak jednofaznog brojila reaktivne energije. Za mjerenje prividne snage obično se koristi kombinacija brojila aktivne i reaktivne energije, čiji se brojevi okretaja geometrijski zbrajaju. Kako je brzina vrtnje brojila aktivne energije proporcionalna aktivnoj energiji ( ), a brzina vrtnje brojila reaktivne energije proporcionalna reaktivnoj energiji ( ) to je geometrijska suma ovih brzina proporcionalna potrošenoj prividnoj energiji:

ppp Wkn =

qqq Wkn =

ss2q

2ps Wknnn =+= . (24.)



3. ELEKTRONSKA BROJILA Kod većih potrošača električne energije, naročito na višim naponskim nivoima, danas se najčešće koriste elektronska brojila. Ova brojila se sve više koriste i u niskonaponskim mrežama. Pogreške ovih brojila su znatno manje nego mehaničkih brojila, pa se već izrađuju sa granicama greške od 0,1 %.

Principijelna blok shema jednog elektronskog brojila data je na slici 7. Elektronsko brojilo se u principu priključuje preko naponskih i strujnih mjernih transformatora (1) i (2) koji prilagođavaju mjereni napon i struju ulazu u množač (3). Najvažniji dio ovih brojila je množač (3), jer o njemu ovisi i tačnost mjerenja. Većinom se koriste impulsni množači čiji je zadatak da proizvodi pravokutne impulsečija je površina proporcionalna umnošku ulaznih veličina.

NFFilterX

f

U-I -

8

765431

u(t)

i(t)

2-

Slika 7. Principijelna shema rada elektronskog brojila Jedna od ulaznih veličina (napon potrošača) upravlja širinom niza impulsa, a druga ulazna veličina (struja potrošača) upravlja amplitudom impulsa. Istosmjerna komponenta izlaznog impulsa iz množača, izdvojena niskopropusnim filterom, direktno je proporcionalna aktivnoj snazi potrošača. Ovaj istosmjerni signal se vodi na pojačalo (5) i dalje u pretvarač napona (struje) u frekvenciju (6). Broj impulsa u vremenu, iza tog pretvarača srazmjeran je energiji potrošača W = P⋅t . Impulsi se dovode brojaču koji ih bilježi na brojčaniku (7). Impulsi se mogu voditi i na izlazne kontakte (8) koji omogućavaju prijenos podataka na daljinu.



Ova brojila su obično opremljena i indikatorom smjera protoka energije koji djeluje na osnovu predznaka napona na izlazu iz pojačala (5) i preko odgovarajućih sklopki uključuje brojače za primnjenu, odnosno predatu energiju.

Kada je brojilo predviđeno i za mjerenje reaktivne energije, u naponskom krugu iza mjernog transformatora dodaje se sklop za zakretanje faze za 900.

Elektronska brojila imaju znatno manju vlastitu potrošnju od indukcionih brojila, malu ovisnost pokazivanja o promjeni napona i frekvencije i potpuno neovisnost o položaju pri ugradnji. 4. PREGLED I OVJERA BROJILA Kao i svi ostali mjerni instrumenti, tako i brojila električne energije, s obzirom na granice greške moraju zadovoljiti odgovarajuće propise. Određivanje greški, odnosno definiranje tačnosti brojila nešto je komplikovanije nego kod ostalih mjernih instrumenata. Kako brojilo mora da radi u veoma širokim granicama opterećenja (npr od nekoliko W do nekoliko kW), pri čemu se može mjenjati i faktor snage, metrološki propisi definišu granice greški za razne veličine struje i razne faktore snage, a proizvođači daju podatke u svojoj dokumentaciji dijagramima u zavisnosti od struje za različite cosϕ (na primjer: cosϕ=1, cosϕ=0,5 induktivno, cosϕ=0,5 kapacitivno za brojila aktivne energije.).

Prema propisima brojila se djele u četiri razreda tačnosti 0,2; 0,5; 1; 2. Elektronička (statička) brojila izrađuju se za klase tačnosti 0,2 S i 0,5 S.

Brojila se mogu umjeriti pomoću: − vatmetra i časovnika, − etalonskog brojila.

4.1. Ovjera brojila vatmetrom i časovnikom Na izvor jednofazne struje čiji je napon jednak nazivnom naponu brojila (smije da se mjenja samo 2 do 5 % u ovisnosti o klasi tačnosti brojila) priključuje se promjenjivi potrošač. Prema šemi na slici 8 ovjerava se jednofazno indukciono brojilo pomoću preciznog vatmetra i štoperice.

Vrijeme t se mjeri štopericom i broji se broj obrtaja N pločice. Električna energija koju registruje brojilo je:

3

Bp 103600

kNW ⋅= (Ws), (25.)



gdje je kB konstanta brojila (obr./kWh). Snaga P se očitava na vatmetru. Stvarna potrošnja električne energije iznosi:

tPWs = (Ws). (26.) Procentualna greška brojila je:

( )%100W

WWp

s

sp −= . (.27.)

Mjerenje se izvodi pri različitim opterećenjima. Na osnovu dobijenih podataka odrede se greške i grafički prikaže njihova ovisnost o opterećenju. Ovisnost greške o faktoru snage određuje se mjerenjem kod stalnog opterećenja sa različitim faktorom snage.

Ako je izvor napona vrlo stabilan (promjene napona manje od 0,1 %) greška brojila se može odrediti i kao:

( )%100t

ttp

s

s ⋅−

= , (28.) gdje je ts stvarno vrijeme potrebno brojilo da napravi N obrtaja (mjereno štopericom), a t vrijeme koje se dobije na osnovu očitanja na vatmetru kao:

Pk103600Nt

B

3⋅⋅= (s). (29.)

WP

Brojilo

I

U VA

Slika 8. Ovjera brojila sa vatmetrom i časovnikom



4.2. Ovjera brojila sa etalonskim brojilom

Slika.9. Ovjera brojila sa etalonskim brojilom

Ovjera brojila pomoću etalonskog brojila (Slika 9.) izvodi se tako što se strujne grane ispitivanog i etalonskog brojila spoje u seriju, a naponske grane oba brojila paralelno. Pri različitim opterećenjima upoređuju se očitanja ispitivanog i etalonskog brojila i određuje greška kao:

( )%100W

WWp

etal

etalisp −= , (30.)

gdje je: - Wisp – energija očitana na ispitivanom brojilu - Wetal – energija očitana na etalonskom brojilu Etalonsko brojilo mora imati bolju klasu tačnosti, i obično se za ovakva ispitivanja koristi elektronsko brojilo. Pri ovom ispitivanju nije potrebna velika stabilnost napona, kao kod ispitivanja vatmetrom i štopericom, pa se ova metoda može upotrebljavati i pri ispitivanju na terenu i u manje opremljenim laboratorijama 4.3. Ovjera brojila sa vještačkim opterećenjem Ispitivanje brojila pomoću stvarnog opterećenja zahtjeva izvor relativno velike snage. Na primjer za brojilo 220 V, 30 A potreban je izvor snage veće od 6(kW). Zato se pri ispitivanju brojila vrlo rijetko koristi stvarno opterećenje, već se obično koristi tzv. vještačko opterećenje kako je to prikazano na slici 10.



Brojilo

WA

V

Slika 10. Ovjera brojila sa vještačkim opterećenjem

U tom slučaju strujni krug brojila je odvojen od naponskog (prekidanjem veze naponskog i strujnog kruga na priključnici brojila) i svaki krug je priključen na svoj izvor. Izvor na koji je priključen naponski krug brojila opterećen je samo malom strujom. Izvor na koji je priključen strujni krug brojila može imati mali napon (do nekoliko V). Tako se brojilo može ispitati uz minimalnu potrošnju energije, a odvojeno napajanje strujnog i naponskog kruga omogućava lakše podešavanje napona, struja i faznih pomaka. 5. NAČINI PRIKLJUČENJA BROJILA NA MREŽU Monofazna brojila električne energije imaju dva para ulaznih stezaljki. kako je to prikazano na slici 11.

Propisi nalažu da se stezaljke strujnog elektromagneta spajaju na fazni vodič i to tako da je krajnja lijeva stezaljka predviđena za ulaz faznog vodiča, a druga lijeva za izlaz faznog vodiča. Jedna stezaljka naponskog svitka je tvornički spojena sa krajnjom lijevom stezaljkom, tako da se kod priključka brojila ne treba posebno izvoditi taj spoj. Ali taj spoj treba odstraniti kada se brojilo ovjerava ili kada se priključuje preko strujnih i naponskih mjernih transformatora. Desni par stezaljki predviđen je za priključak nultog vodiča te je na njega priključen drugi kraj naponskog svitka.



Slika.11. Priključenje monofaznog brojila električne energije

Treba naglasiti da se kod priključenja brojila ne smiju zamjeniti ulazni i izlazni vodiči ili vodiči faznog i nultog vodiča. Zamjena faznog i nultog vodiča uzrokuje neregistrovanje energije potrošača koji kao povratni vod koriste zemljovod.

Nazivne struje brojila za direktan priključak su prema metrološkim uslovima za indukciona brojila 10, 15, 20 i 30 (A). Direktan priključak brojila kod većih struja upotrebljava se samo u rijetkim slučajevima i obično se tada koriste strujni mjerni transformator i brojilo nazivne struje 5(A). Na slici 12. prikazan je takav način priljučivanja jednofaznog brojila aktivne energije. Naponski svitak se direktno spaja na mrežu.

S1 S2P1 P2L

N

Slika 12. Poluindirektni spoj jednofaznog brojila aktivne energije Kod viših napona treba i naponski svitak brojila priključiti preko naponskog mjernog transformatora (Slika 13.).



L

N

a bA B

S1 S2P1 P2

Slika 13. Indirektni spoj jednofaznog brojila aktivne energije U trofaznim mrežama upotrebljavaju se dvije vrste brojila. U mrežama sa nul vodom (četverovodne mreže), kakve su uglavnom niskonaponske mreže, koristi se indukciono brojilo sa tri mjerna sistema (trosistemsko brojilo). U trovodnim mrežama (bez nultog vodiča) koristi se brojilo sa dva sistema (dvosistemsko brojilo) priključeno u Aronovom spoju.

Na slici 14. prikazan je poluindirektni način priključivanja trosistemskog brojila aktivne energije, a na slici 15. direktan priključak dvosistemskog brojila.

L1L2L3N

S1 S2P1 P2

S1 S2P1 P2

S1 S2P1 P2

Slika 14. Poluindirektni spoj trofaznog trositemskog brojila aktivne energije




L1L2L3

Slika 15. Direktni priključak trofaznog dvosistemskog brojila aktivne energije

6. POSEBNE IZVEDBE ELEKTRIČNIH BROJILA Potrošnja električne energije nije stalna tokom dana. U pojednim djelovima dana distributivni sistem je preopterećen, a u drugim djelovima podopterećen. Radi toga tarifna politika stimulira potrošače na ravnomjernu potrošnju. Cijene energije niže su u vrijeme slabijeg opterećenja i obratno. Da bi brojilo moglo registrirati potrošnju i u jednoj i u drugoj tarifi posebno potrebno je da ima dva brojčanika. Kod elektromehaničkih brojila brojčanici se uključuju i isključuju posebnim tzv. uklopnim satom ili impulsima koji se šalju mrežom (mrežno tonfrekventno upravljanje – MTU). Elektronička brojila posjeduju vlastiti elektronski uklopni sat. Tarifnom politikom se potrošači nastoje odvratiti i od prekoračenja instalisane granične snage, to jest od izrazito povećane potrošnje u nekim kraćim vremenskim intervalima. Stoga se izvode posebna tzv vršna brojila koja registruju samo potrošnju nastalu pri prekoračenju granične snage. Ova brojila se obično izvode tako što se brojilu dodaje jedan konstantan protumoment koji odgovara vrijednosti granične snage. Ako je aktivni moment manji od ovog protumomenta brojilo se ne obrće.

Da bi se stimulisala jednolična potrošnja upotrebljavaju se i brojila sa pokazivačem maksimuma koja registruju najveći utrošak energije u 15, 30 ili 60 minutnom intervalu.

brojila-elektricne-energije

Documents

Transcript of brojila-elektricne-energije