Какими способами можно передать показания счетчика за электроэнергию: плюсы и минусы различных методов

Как правильно передать показания счетчика за электроэнергию: разные способы и их преимущества

Существует большое количество способов, как передать показания счетчика за электроэнергию. Благодаря инновационным техническим устройствам, это сделать не так сложно. Чтобы на передачу нужных данных не тратились силы и время, стоит ознакомиться со всеми способами сообщения информации соответствующим организациям.

Возможность использовать электричество обязывает владельцев жилья вовремя осуществлять плату и подавать данные о показаниях счетчиков.

Передавать показания счетчика требуется ежемесячно

  1. Как быстро передать показания счетчика за электроэнергию?
  2. Разновидности передачи
  3. Как передать показания счетчиков электроэнергии через интернет?
  4. По телефону
  5. При оплате квитанций
  6. Как выбрать модель счетчика электроэнергии, передающую показания?
  7. Как правильно снимать показания счетчика за электричество (видео)

Как быстро передать показания счетчика за электроэнергию?

Не все жильцы домовладений и квартир имеют время, чтобы передавать значения с счетчиков. А от этих цифр зависят остальные расчеты для нужд всего здания. При этом важно знать, куда передавать показания счетчика электроэнергии и как это выполнить без ошибок и быстро.

Есть несколько способов быстрой передачи данных

Можно воспользоваться следующими способами передачи информации:

  • телефонные звонки. Для этого нужно на сайте копании узнать точные номера телефонов;

  • показания счетчика передаются при помощи смс-сообщений;
  • можно передавать показания при помощи интернета. При этом показания отправляются по электронной почте или отправляются в личном кабинете, после регистрации на сайте определенной компании.

Много преимуществ у данного способа

На сайте можно просмотреть историю платежей и менять данные о количестве проживающих квартире. Кроме того, можно получить информацию на нужный вопрос.

Полезная информация! Для пожилых людей удобным способом считается ящик для приема информации о показаниях от граждан. Емкости располагаются в обслуживающих компаниях. Передать полученные цифры можно через аппараты самообслуживания: всевозможные терминалы и банкоматы.

Разновидности передачи

Есть множество вариантов, как передать показание счетчика за электроэнергию. Среди них есть как традиционные способы, так и современные. Показания с индивидуальных электрических приборов следует подавать до 20-х чисел каждого месяца.

Как передать показания счетчиков электроэнергии через интернет?

Можно отправить показания, не покидая дома. При этом используются следующие способы:

  • с помощью электронной почты. При этом на адрес компании отправляется письмо, в котором указывается лицевой счет, адрес и показатели оборудования. Так как обработка информации производится автоматически, то не стоит использовать лишние буквы в свое послание;
  • на сайте определенной компании. Для этого следует зарегистрироваться и зайти в личный кабинет. Таким способом отправляются данные, и выполняется оплата за потребление электроэнергии, а также просматриваются необходимые статистические данные и новостные сообщения.

Вариант страницы сайта энергетической компании

Обратите внимание! При отсутствии данных по электроэнергии поставщик выставляет усредненный норматив потребления, а через полгода предъявляется счет по среднему значению потребления, используемым в регионе.

По телефону

Сообщить полученные цифры можно по телефону, для этого нужно отыскать номер центра приема граждан. После набора номера, нужно следовать указаниям автоматического оператора. Данная процедура занимает несколько минут. Если передать показания счетчика за электроэнергию таким способом, то это значительно сэкономит время. Минусом может быть долгий дозвон.

Важно передавать правильные показания

Для людей, живущих в отдаленных поселениях, предусмотрен прием показаний с помощью смс. Для этого предусмотрен отдельный номер, а порядок внесения информации прописан на листе платежки на электричество. Такой способ подходит для людей, не имеющих возможности подключения к интернету. Передать данные таким образом можно круглосуточно и при этом не надо долго дозваниваться до оператора.

Передать информацию при помощи смс можно в любое удобное время

Полезная информация! Проверка электрических счетчиков производится по срокам, которые указаны в паспортных данных производителя данного оборудования.

При оплате квитанций

Для полной уверенности в том, что информация поступит к бухгалтерам электрической компании, можно подать сведения в зданиях компании. Это можно сделать при оплате счетов.

Образец квитанции для оплаты электроэнергии

Персонал почтовых служб при расчетах вносит в определенные формы предоставленные значения потребления энергоресурсов. При наличии пластиковой карточки можно предоставить сведения при оплате через банкомат. В этом случае заполняется специальная форма, которая выводится на дисплее банкомата. Такой способ позволяет осуществить оплату без комиссии и передать нужные данные.

Расшифровка данных в квитанции

Также существуют ящики для приема показаний. Чтобы отправить данные через них, нужно заполнить бланк или специальный отрезок от квитанции. Заполненные листики опускаются в короб. Такие контейнеры часто устанавливаются в общественных местах – в почтовых отделениях, торговых центрах и помещениях энергосбыта.

Так выглядит ящик для сбора данных

Как выбрать модель счетчика электроэнергии, передающую показания?

Существуют специальные модели счетчиков с удаленным считыванием. Такое устройство само передает все требуемые цифры. Важное достоинство подобного оборудования в том, что оно характеризуется удобством и не занимает много времени. При этом энергетическая организация имеет полное представление о том, сколько потребляет население.

Устройство простого счетчика

Подобные устройства позволяют потреблять электроэнергию более выгодно. От стандартного данное устройство отличается тем, что раз в 15 секунд в нем переключаются необходимые показатели – ночной, общий и дневной.

Сначала первые показания понадобится сообщать, а затем производитель пришлет сообщение, что этого делать не нужно. Данные счетчики делают замеры каждый час, а один раз в сутки данные передаются предприятию. Некоторые модели оборудуются с помощью технологии мобильной связи.

Пример сбора данных с счетчиков

При использовании данных приборов есть некоторые неудобства. Они должны быть всегда включены в сеть. Даже при отсутствии хозяев, устройство можно отключать только через специальный выключатель на счетчике, а не на предохранители. Отключать можно только при ведении электромонтажных работ.

Вариант современной конструкции

В таблице можно посмотреть какие бывают счетчики и по какой цене их можно приобрести.

Читайте также:
Как просверлить бетонную стену шуруповертом?
Изображение Модели Характеристики Стоимость, руб.
Нева МТ 113 AS OP 220 V Модель обладает ЖК-дисплеем. Это многотарифный и однофазный прибор.
Оснащен встроенным тарификатором.
1 740
Меркурий 230 ART Трехфазное устройство. Имеет ЖК-дисплей. Оснащен автоматической самодиагностикой и встроенным тарификатором.
Предусмотрен учет технических потерь.
5 400
SB – DN – PM1PO3 Обладает шинным интерфейсом. Запись данных и их передача. Есть функция подачи сигнала тревоги. 25 900
EM 133 Многотарифная система учета электрической энергии, возможность пломбирования, энергонезависимые часы и календарь. 25 400
Меркурий счетчик 3 ф. с встроенным модемом передачи данных Трехфазный прибор. 16 500

Счетчик нового образца

Потребители могут выбирать, как сдавать показатели с счетчика. Воспользоваться телефоном, интернетом, специальными контейнерами или установить специальное устройство для считывания и передачи информации.

Как правильно снимать показания счетчика за электричество (видео)

Какими способами можно передать показания счетчика за электроэнергию: плюсы и минусы различных методов

О компании

Компания Мосэнергосбыт была создана в 2005 году. В настоящий момент Мосэнергосбыт является основным поставщиком электроэнергии на территории Москвы и Московской области. Компания ежегодно снабжает энергоресурсом более 320 тысяч объектов, включая производственные площадки и организации.

Кроме того, занимается обслуживанием бытовых потребителей, на которых приходится около 7.5 миллионов человек. В общей сложности годовой объём реализуемой электроэнергии превышает показатель в 86 миллиардов кВт в час. А это около 8 процентов от общего показателя потребления электроэнергии в Российской Федерации.

Чтобы качественно обслуживать всех клиентов Москвы и Подмосковья, создано 25 отделений, а также одно дочернее общество, которое в общей сложности объединяет до 200 клиентских офисов. Таким образом Мосэнергосбыт охватывает максимально большую территорию, чтобы каждый клиент чувствовал поддержку.

Мосэнергосбыт обслуживает площадь более 47 тысяч квадратных километров, поэтому регулярно работает над совершенствованием своих услуг. В настоящий момент Мосэнергосбыт занимается следующими направлениями:

  1. Создание и внедрение мероприятий, позволяющих экономить энергоресурс.
  2. Работа в роли непосредственного поставщика энергоносителя.
  3. Закупки и продажи энергоресурса на территории Российской Федерации (опт и розница).
  4. Комплексное предоставление услуг, включая сбор платёжек.
  5. Проведение ремонта и замены средств учёта расхода энергоресурса.
  6. Поведение диагностики средств учёта.
  7. Ведение коммерческого учёта электроэнергии.
  8. Инвестирование в энергетические проекты.
  9. Оказание консалтинговых услуг для юрлиц и физлиц.

В последнее время Мосэнерго огромное внимание уделяет совершенствованию качества обслуживания клиентов. При этом, учитываются не только очное общение с конечным получателем услуги, но и возможность решать все вопросы онлайн

В частности, разработан понятный интернет-ресурс, который позволяет каждому нашему пользователю получить максимум информации. Так, в разделе Пресс-центра можно изучить все актуальные новости компании, а в разделе для акционеров и инвесторов опубликована официальная документация, включая финансовую отчётность.

С помощью виртуальной приёмной каждый может связаться со специалистом компании Мосэнергосбыт, уточнить любые вопросы, оставить жалобу или положительный отзыв. Кроме того, круглосуточно работает горячая линия, позволяющая оперативно решить любую ситуацию.

Компания Мосэнергосбыт стремится стать удобным и надёжным партнёром для каждого потребителя

Именно поэтому большое внимание уделяется разработке уникальной технологии поставки электроэнергии и применяем новейшие решения в энергосбытовой сфере. А за счёт использования многотарифного учёта и различных способов оплаты каждый клиент получает возможность сэкономить средства

В последнее время наибольшей популярностью пользуется возможность оплаты услуг онлайн с помощью личного кабинета. Необходимо лишь зарегистрироваться на сайте, указать свой лицевой счёт, после чего можно будет регулярно следить за расходом ресурса и проводить своевременную оплату.

Можно выделить следующие преимущества сотрудничества с компанией Мосэнергосбыт:

  1. Гибкий график оплаты за потребляемую электроэнергию.
  2. Индивидуальный подход к каждому заказчику.
  3. Использование принципиально новых систем энергосбережения и разработка проектов по энергоменеджменту для любого предприятия или организации.
  4. Внедрение новых моделей энергорынка России.

Мосэнергосбыт движется вперёд, применяя в своей практике современные технологии. Любое препятствие на пути — это возможность улучшить свою деятельность и предложить уникальные инициативы, которые способны удовлетворить потребности клиентов и повысить конкурентоспособность компании.

В Мосэнергосбыте работают только высококвалифицированные специалисты, которые ответственно подходят к любой поставленной задаче.

Как подать показания электросчетчика в энергосбыт?

Способов передать показания много. Для того, чтобы выбрать подходящий, следует рассмотреть варианты подробнее. К примеру, пользователи старших лет предпочитают делать это через абонентский ящик или в офисе энергосбыта, но на это тоже приходится тратить время, которого часто не хватает. Ниже мы рассмотрим способы, которые позволяют сообщить показания из дома.

Передача данных через электронного помощника Call-центра

Если вы желаете сообщить показания через электронного помощника, следуя по алгоритму, то кроме данных оборудования требуются личные данные, адрес проживания.

Передать показания счетчика можно по телефону

Передача показаний путем отправки СМС-сообщения

Это наиболее простой, при этом популярный способ дачи показаний. В данном случае пользователю необходимо отправить данные счетчика на определенный номер телефона. При этом не придется указывать дополнительной информации. Обработка сообщения осуществляется в автоматическом режиме, поэтому не придется тратить время на разговоры с сотрудниками компании.

Передача показаний через СМС-сообщение

Как сообщить данные через оператора компании?

Часто бывает так, что дозвониться до оператора бывает проще, чем связаться с электронным помощником. Многие пользователи считают этот метод надежным, ведь только во время разговора с живым человеком можно прояснить какие-то важные детали.

Телефон оператора, как правило, указывается в договоре на поставку электроэнергии. Некоторые организации оставляют контактные номера в подъездах многоквартирных домов, на квитанциях. Чаще всего это несколько номеров, ведь только так можно снизить нагрузку общей линии.

Передавая показания, лучше находиться рядом с счетчиком

Сообщаем показания в офисе энергосбыта

Многие пользователи склонны к мнению, что единственный надежный способ передать показания – визит в офис. Кому-то живется намного спокойнее, если данные попали непосредственно к контролеру и сводится к минимуму вероятность ошибки.

Еще одним преимуществом личного визита является то, что вы оплачиваете использование электроэнергии непосредственно на лицевой счет. Так, тоже исключается вероятность ошибки. К тому же, при желании жильцы могут внести предоплату. Тогда эта сумма перейдет на другой месяц.

инус у процедуры тоже есть – придется самостоятельно прийти в офис, потратив на это время

Стоит учитывать, что в офисе компании обычно имеется очередь, поэтому если у вас отсутствует лишнее время, то необходимо выбрать иной способ передачи показаний.

Как сообщить показания через абонентский ящик?

В данном случае необходимо заполнить бумажный вариант квитанции согласно правилам, а после чего положить ее в специальный ящик. Здесь тоже необходимо указывать адрес квартиры.

Конечно, жильцам тоже приходится тратить время на то, чтобы дойти до места расположения ящика. Тем не менее, это значительно упрощает задачу, так как очереди там не встретить.

Квитанции отправляют в специальный ящик

Описание формы

Как считается электроэнергия по индивидуальному счетчику: калькулятор, формулы

За потребляемые коммунальные услуги всегда приходится платить по установленному государством тарифу. Для квартир с установленной электроплитой стоимость электроэнергии немного меньше.Благодаря установленным счетчикам пользователи электросети могут платить лишь за ту энергию, которую они затратили фактически. Это позволяет рационально использовать электроприборы и экономить семейный бюджет. Процесс расчета оплаты электроэнергии по счетчику довольно прост, и разобраться в нем сможет каждый. Особенно если использовать наш онлайн-калькулятор.

Если вы используете саму простую — однотарифную — систему расчета, то вам достаточно заполнить только первые три поля. При двухтарифой системе — первые шесть. Если же у вас трехтарифная система и при расчетах учитывается тариф полупик, то нужно заполнить все поля, а затем нажать «рассчитать».

Тарифы можно узнать в своей управляющей компании или на официальных региональных сайтах.

Если вы не доверяете калькуляторам или просто хотите разобраться, из чего складывается сумма оплаты за электричество, то воспользуйтесь формулами, которые приведены ниже.

Однотарифный прибор

Самые простые модели электросчетчиков фиксируют затраченные киловатт-часы по одному тарифу. Рассчитать оплату по такому устройству очень легко. Для этого необходимо записать показания электросчетчика до десятых долей и вычислить из них прошлый результат. Получившиеся данные умножаются на тариф.

При этом следует учитывать, что в некоторых регионах установлен норматив потребления электроэнергии 150 кВт в месяц. Если этот показатель превышен, то все, что выше нормы, рассчитывается по повышенному тарифу.

Например: Разница между новыми и старыми данными составляет 250 кВт. Это значит, что 150 кВт оплачивается по одному тарифу, условно 3 рубля, а оставшиеся 100 кВт по более высокой ставке, к примеру, 3,5 рубля.

Считать киловатты по счетчику нужно внимательно. Иногда люди путаются в расчетах и вписывают десятичную часть данных как целую, и получают неверный результат.

Двухтарифный прибор

Двухтарифная система учета немного сложнее однотарифной. Но при разумной самодисциплине в плане использования мощных электроприборов, владелец квартиры сможет сэкономить ощутимую сумму за электроэнергию. Дневной тариф может быть в несколько раз больше ночного, поэтому при такой системе лучше стараться включать технику ночью. Тогда за месяц электричество будет стоить меньше.

Чтобы посчитать затраченные киловатты по двум тарифным периодам, нужно записать актуальные показания с обеих временных зон и вычесть из них предыдущие данные. Далее оба получившихся числа нужно умножить на стоимость соответствующего тарифа и сложить их сумму. Это и будет счет за индивидуально затраченное электричество.

Трехтарифный прибор

Оплата электроэнергии по трехтарифной системе немного отличается от предыдущей. В приборах учета работающих с тремя временными зонами, день разделен на «Пик» — с 7:00 до 10:00, и с 17:00 до 21:00, а также «Полупик» — с 10:00 до 17:00, и с 21:00 до 23:00. Пиковое время дорогое и в этот период лучше использовать только маломощные потребители электричества. Во время полупика стоимость одного киловатт-часа немного снижается, но самое подходящее время для использования мощных бытовых приборов, это ночь.

Считать затраченную электроэнергию нетрудно, хотя и есть некоторые нюансы в зависимости от вида прибора учета. При необходимости можно воспользоваться специальными онлайн-калькуляторами, которые обычно присутствуют на официальных сайтах энергообеспечивающих организаций.

Показания счетчика за электроэнергию: передать информацию разными способами

Жильцам квартир и частных домов предоставляется возможность проживания с поддержанием комфортных условий, а именно водо- и электроснабжение, газификация. При этом на них налагается обязанность своевременно производить оплату по коммунальным счетам и сообщать показания учетных приборов, подтверждающих расход.

Существует множество способов отправить показания счетчика за электроэнергию. Абоненты могут подобрать подходящий вариант, который позволит сэкономить время и усилия, при этом не нужно будет беспокоиться об опозданиях.

Показания израсходованной электроэнергии на табло счетчика Меркурий 201.8С

Как снимать показания счетчика электроэнергии

На табло или дисплее любого учетного прибора по электрической энергии отображается информация о том, сколько киловатт электричества потратил потребитель. Действующие нормативы и правила обязывают абонентов самостоятельно осуществлять снятие и передачу показаний за электроэнергию каждый месяц.

Порядок снятия данных с электросчетчика:

  1. Вооружиться листом бумаги и ручкой.
  2. Убедиться в исправности счетчика и правильности показаний.
  3. Переписать данные с табло или дисплея на бумагу. Для обычных устройств с одним тарифом эти данные представляют всего лишь один показатель. Двухтарифные приборы нуждаются в снятии двух показателей: количества киловатт/часов, затраченных за ночь и за день. В трехтарифных счетчиках соответственно нужны 3 значения: показатели по электроэнергии, затраченной ночью, днем и в период, называемый полупиковым.
  4. Ниже записать данные, полученные за прошлый период расчета. Эти числовые значения по величине будут меньше, чем текущие показатели счетчика.
  5. Вычислить разницу между текущими и предыдущими показаниями.
  6. Полученный результат умножить на стоимость 1 кВт электричества по тарифу, закрепленному за данным районом.
  7. Сложить полученные по всем тарифам суммы к оплате.

Шаги считывания данных с электронного счетчика Меркурий

Для трехзначных счетчиков (устройств, у которых до запятой располагается 3 цифры, а после запятой – 1) максимальное значение составляет 1000 кВт/час. Четырехзначные приборы (счетчики с 4 цифрами до запятой) максимально могут отображать 10000 кВт/час. После достижения этих значений учетное оборудование обнуляется.

Как проверить электросчетчик на правильность показаний

Перед тем как подать показания счетчика за свет, необходимо удостовериться в правильности его работы. Поверхностная проверка заключается в визуальном осмотре устройства на предмет неполадок:

  1. Цифры на дисплее должны выглядеть четко и разборчиво.
  2. Отсутствие миганий на электронном дисплее.
  3. Отсутствие повреждений с внешней стороны устройства.
  4. Целостность пломбы.

Первая цифра после Т показывает, в какой зоне суток происходит учет электроэнергии в момент просмотра (1 — в зоне день, 2 — в зоне ночь). Вторая цифра после Т показывает показания счетчика, которые нужно передавать в квитанцию при оплате (1 — день, 2 — ночь)

Полноценная проверка счетчика выглядит следующим образом:

  1. Проверка правильности подключения устройства.
  2. Проверка диска на предмет произвольных вращательных движений.
  3. Подсчет погрешностей в измерениях.
  4. Проверка степени намагниченности.

Стоит обозначить, что проверка уровня намагниченности устройств может иметь определенные сложности. Приборы Меркурий, Энергомера и Нева пломбируются антимагнитными пломбами-наклейками, изменяющими цвет под воздействием магнита. Проверка уровня намагниченности подобных устройств в конечном счете приведет к штрафу, когда служащие придут на поверку электросчетчика без снятия и увидят состояние наклейки. Поэтому следует осмотрительно отнестись к выполнению этой процедуры.

Заключительный этап снятия показаний за свет: передать данные

Потребителям электрической энергии предоставляется масса способов для передачи учетной информации с приборов. Перечень включает как традиционные методы, так и современные, предполагающие использование телекоммуникационных технологий.

Цифры в красной рамке не переносятся в квитанцию об оплате

Абоненты могут отправить показания счетчика за свет путем:

  • вписывания цифровых значений с прибора в квитанцию, предназначенную для оплаты электрической энергии;
  • передачи показаний в телефонном режиме в соответствующую организацию;
  • передачи информации через интернет (используется специальный интернет-ресурс или же личный кабинет пользователя на сайте энергопоставляющей компании);
  • посещения ЖЭКа или одного из офисов энергопоставляющей компании.

Камера DVR-35SWF, скрытая в датчике дыма

Максимальную предусмотрительность обеспечивает еще одно устройство – DVR-35SWF, оптика которого скрыта в детекторе дыма. Эта модель чрезвычайно функциональна, т.к. позволяет просматривать изображение в режиме реального времени, благодаря беспроводному модулю Wi-Fi или кабелю Ethernet. Если вы не хотите использовать функцию удаленного просмотра, то можете поместить в камеру карту памяти microSD максимальной емкостью 128 ГБ. На ней будут сохранены все записи в формате AVI с разрешением 720 x 480 пикселей

Объектив камеры невозможно обнаружить не опытному человеку, но даже профессионал навряд ли обратит внимание. Устройство характеризуется довольно широким углом обзора 45 градусов, что гарантирует доступ к обзору всей комнаты

Цены, модели, характеристики и производители

счетчик IEK SME-3C8-10-T

счетчик электроэнергии передающий показания

Как передается электроэнергия потребителям по сети 0,4 кВ

Способы передачи электрических мощностей между высоковольтным оборудованием предприятий энергетики коротко изложены в предыдущей статье. А здесь рассмотрим работу схем низшего напряжения.

Линии электропередач

Преобразования высоковольтной энергии в сеть 0,4 кВ заканчиваются в трансформаторах с выходным напряжением 380/220 вольт. От них электричество поступает по кабельным или воздушным линиям к потребителям. Причем кабель чаще всего используется там, где нельзя устанавливать инженерные сооружения — опоры.

Кабельные линии при эксплуатации создают в сети реактивную нагрузку емкостного характера, которая на протяженных маршрутах сильно влияет на качество электроэнергии, изменяя cosφ схемы. На коротких расстояниях кабель может работать как компенсация потерь электроэнергии от индуктивных нагрузок, создаваемых мощными электродвигателями.

Воздушные ЛЭП используются для питания удаленных потребителей. Провода фаз воздушных линий разнесены между собой на значительное расстояние. Они практически не создают реактивное сопротивление.

На фото ниже показана опора линии 0,4кВ с обычными проводами в сельской местности. Это уже устаревшая, но довольно надежная конструкция.

Сейчас в стране идет массовая замена проводов на самонесущие изолированные устройства, которые обладают большей безопасностью, уменьшают предпосылки воровства электричества. При реконструкции старых линий часто проводят замену отработавших свой ресурс опор.

На фотографии показана воздушная ЛЭП с самонесущими проводами в жилом секторе.

По каким схемам производится передача электроэнергии потребителю в сети 0,4 кВ

Безопасность эксплуатации электрического оборудования во многом зависит от способа его подключения к контуру заземления.

Во время прошлого столетия в стране использовалась схема питания потребителей, которую принято обозначать индексами TN-C. Это самая дешевая и опасная система заземления. От нее сейчас избавляются, но это дорогостоящий и длительный процесс.

ГОСТ-ом Р 50571.2-94 определены системы заземления, которые классифицируют: IT, TT, TN-S, TN-C, TN-C-S.

В схеме I-T нулевой провод трансформатора не зеземляется и поступает напрямую к распределительному устройству потребителей электроэнергии.

У системы Т-Т нулевая клемма трансформатора заземлена. Корпуса всех электроприемников в обеих схемах по требованиям безопасности должны быть подключены к контуру заземления здания, где они размещены.

Система TN-C использует зануление корпусов приборов без подключения их к контуру заземления. При таком способе в случае пробоя изоляции электроприемника на корпус создается короткое замыкание, которое ликвидируется защитными автоматами или предохранителями.

Система TN-C-S более безопасна. У нее задействован контур заземления здания, в котором работают электрические приборы. Во время повреждения их изоляции создаются токи утечки на контур земли через РЕ-проводники. Неисправность схемы отключается УЗО либо дифавтоматами.

Система TN-S предусматривает подключение корпусов электроприборов к заземляющему контуру трансформаторной подстанции по отдельной фазе ЛЭП. Это самое дорогое решение, но наиболее безопасное. Техническое состояние трансформаторной подстанции с линиями электропередач, включая электрическое сопротивление контура заземления, периодически замеряется специалистами и всегда поддерживается в исправном состоянии.

Потери при передаче электроэнергии в электрических сетях

Во время транспортировки электрической энергии часть ее расходуется на сопутствующие процессы, например, на нагрев металла проводников, создание реактивных мощностей, утечки через изоляцию. Они связаны с технологией передачи электричества потребителям.

Кроме технологических потерь недополучение электроэнергии может быть связано:

с обыкновенными хищениями;

ошибками приборов учета;

неправильными расчетами подразделениями энергосбыта.

Международные эксперты определили, что относительная величина потерянной энергии от произведенной должна быть до 5%. По статистике этот показатель у государств Западной Европы ограничен 7%, для России он колеблется в пределах 11 – 13%, а в Беларуси — 11,13%.

Анализом технических потерь определено, что 78% их происходит в электросетях с напряжением 110 кВ и ниже, причем 33,5% выявлено в сетях 0,4÷10 кВ.

Причины технологических потерь

Правила выбора сечения тоководов

Тепловые выделения электропроводов напрямую связаны с их электрическим сопротивлением. Заниженное поперечное сечение увеличивает его и создает дополнительные затраты электроэнергии.

При соединениях проводов используются разные технические приемы. Следует понимать, что при наложении двух металлических поверхностей токопроводов через площадку их соприкосновения протекает электроток. В месте такого контакта возникает переходное сопротивление.

У линейных контактов оно меньше, чем у точеных, но больше, чем у поверхностных.

Состояние контактов

На состояние переходного сопротивления влияют:

вид металла соединяемых деталей;

чистота контактных поверхностей и качество их обработки;

величина «ужима» и ряд других факторов.

Электрическая энергия при транспортировке проходит сквозь огромное количество контактных соединений. Поддержание их в хорошем, исправном состоянии снижает потери, а небрежные приемы монтажа обеспечивают затраты. Чтобы их снизить в процессе эксплуатации проводят периодические профилактические работы, а в интервалах между ними осуществляют визуальное наблюдение за тепловыми выделениями внутри контактных соединениях с помощью тепловизоров.

Компенсация потерь электроэнергии от реактивных мощностей

Для повышения качества передачи электрической энергии проводится регулирование напряжения компенсирующими устройствами с созданием допустимого резерва. При таком способе генерируемые мощности суммируются с мощностями компенсирующих устройств. Основные возможности компенсации показаны на рисунке.

Компенсация потерь электроэнергии особенно актуальна на предприятиях с большим количеством асинхронных двигателей.

Способы снижения потерь

Предприятия, предоставляющие услуги по передаче электроэнергии, заинтересованы в ее качестве. Оно достигается:

сокращением протяженности ЛЭП;

применением трехфазных линий по всей длине;

заменой открытых проводов на самонесущие изолированные конструкции;

использованием проводников с максимально допустимым сечением для пропуска критических нагрузок;

реконструкцией трансформаторного оборудования на устройства с меньшими активными и реактивными потерями;

дополнительным монтажом в схемы 0,4 кВ трансформаторов, снижающих протяженность ЛЭП и потери мощности в них;

внедрением средств автоматизации и телемеханики;

использованием новых средств измерения с улучшенными метрологическими характеристиками и повышением точности их обработки.

Справочник электрика

вторник, 30 апреля 2013 г.

Передача электроэнергии. Путь от электростанции к потребителю. Сокращение потерь при передаче электроэнергии.

Передача электроэнергии. Путь от электростанции к потребителю. Сокращение потерь при передаче электроэнергии.

Рассмотрим кратко систему электроснабжения, представляющую из себя группу электротехнических устройств для передачи, преобразования, распределения и потребления электрической энергии. Глава расширит кругозор тех, кто хочет научиться грамотно использовать домашнюю электросеть.

Снабжение электроэнергией осуществляется по стандартным схемам. Например, на рис. 1.4 представлена радиальная однолинейная схема электроснабжения для передачи электроэнергии от понижающей подстанции электростанции до потребителя электроэнергии напряжением 380 В.

От электростанции электроэнергия напряжением 110—750 кВ передается по линиям электропередач (ЛЭП) на главные или районные понижающие подстанции, на которых напряжение снижается до 6—35 кВ. От распределительных устройств это напряжение по воздушным или кабельным ЛЭП передается к трансформаторным подстанциям, расположенным в непосредственной близости от потребителей электрической энергии. На подстанции величина напряжения снижается до 380 В, и по воздушным или кабельным линиям электроэнергия поступает непосредственно к потребителю в доме. При этом линии имеют четвертый (нулевой) провод 0, позволяющий получить фазное напряжение 220 В, а также обеспечивать защиту электроустановок.
Такая схема позволяет передать электроэнергию потребителю с наименьшими потерями. Поэтому на пути от электростанции к потребителям электроэнергия трансформируется с одного напряжения на другое. Упрощенный пример трансформации для небольшого участка энергосистемы показан на рис. 1.5. Зачем применяют высокое напряжение? Расчет сложен, но ответ прост. Для снижения потерь на нагрев проводов при передаче на большие расстояния.

Потери зависят от величины проходящего тока и диаметра проводника, а не приложенного напряжения.

Например:
Допустим, что с электростанции в город, находящийся от нее на расстоянии 100 км, нужно передавать по одной линии 30 МВт. Из-за того, что провода линии имеют электрическое сопротивление, ток их нагревает. Эта теплота рассеивается и не может быть использована. Энергия, затрачиваемая на нагревание, представляет собой потери.

Свести потери к нулю невозможно. Но ограничить их необходимо. Поэтому допустимые потери нормируют, т. е. при расчете проводов линии и выборе ее напряжения исходят из того, чтобы потери не превышали, например, 10% полезной мощности, передаваемой по линии. В нашем примере это 0,1-30 МВт = 3 МВт.

Например:
Если не применять трансформацию, т. е. передавать электроэнергию при напряжении 220 В, то для снижения потерь до заданного значения сечение проводов пришлось бы увеличить примерно до 10 м2. Диаметр такого «провода» превышает 3 м, а масса в пролете составляет сотни тонн.
Применяя трансформацию, т. е. повышая напряжение в линии, а затем, снижая его вблизи расположения потребителей, пользуются другим способом снижения потерь: уменьшают ток в линии. Этот способ весьма эффективен, так как потери пропорциональны квадрату силы тока. Действительно, при повышении напряжения вдвое ток снижается вдвое, а потери уменьшаются в 4 раза. Если напряжение повысить в 100 раз, то потери снизятся в 100 во второй степени, т. е. в 10000 раз.

Например:
В качестве иллюстрации эффективности повышения напряжения укажу, что по линии электропередачи трехфазного переменного тока напряжением 500 кВ передают 1000 МВт на 1000 км.

Линии электропередач

Электрические сети предназначены для передачи и распределения электроэнергии. Они состоят из совокупности подстанций и линий различных напряжений. При электростанциях строят повышающие трансформаторные подстанции, и по линиям электропередачи высокого напряжения передают электроэнергию на большие расстояния. В местах потребления сооружают понижающие трансформаторные подстанции.

Основу электрической сети составляют обычно подземные или воздушные линии электропередачи высокого напряжения. Линии, идущие от трансформаторной подстанции до вводно-распределительных устройств и от них до силовых распределительных пунктов и до групповых щитков, называют питающей сетью. Питающую сеть, как правило, составляют подземные кабельные линии низкого напряжения.

По принципу построения сети разделяются на разомкнутые и замкнутые. В разомкнутую сеть входят линии, идущие к электроприемникам или их группам и получающие питание с одной стороны. Разомкнутая сеть обладает некоторыми недостатками, заключающимися в том, что при аварии в любой точке сети питание всех потребителей за аварийным участком прекращается.

Замкнутая сеть может иметь один, два и более источников питания. Несмотря на ряд преимуществ, замкнутые сети пока не получили большого распространения. По месту прокладки сети бывают наружные и внутренние.

Способы выполнения линий электропередач

Каждому напряжению соответствуют определенные способы выполнения электропроводки. Это объясняется тем, что чем напряжение выше, тем труднее изолировать провода. Например, в квартирах, где напряжение 220 В, проводку выполняют проводами в резиновой или в пластмассовой изоляции. Эти провода просты по устройству и дешевы.

Несравненно сложнее устроен подземный кабель, рассчитанный на несколько киловольт и проложенный под землей между трансформаторами. Кроме повышенных требований к изоляции, он еще должен иметь повышенную механическую прочность и стойкость к коррозии.

Для непосредственного электроснабжения потребителей используются:

♦ воздушные или кабельные ЛЭП напряжением 6 (10) кВ для питания подстанций и высоковольтных потребителей;
♦ кабельные ЛЭП напряжением 380/220 В для питания непосредственно низковольтных электроприемников. Для передачи на расстояние напряжения в десятки и сотни киловольт создаются воздушные линии электропередач. Провода высоко поднимаются над землей, в качестве изоляции используется воздух. Расстояния между проводами рассчитываются в зависимости от напряжения, которое планируется передавать. На рис. 1.6 изображены в одном масштабе опоры для воздушных линий электропередач напряжениями 500, 220, 110, 35 и 10 кВ. Заметьте, как увеличиваются размеры и усложняются конструкции с ростом рабочего напряжения!

Например:
Опора линии напряжением 500 кВ имеет высоту семиэтажного дома. Высота подвеса проводов 27 м, расстояние между проводами 10,5 м, длина гирлянды изоляторов более 5 м. Высота опор для переходов через реки достигает 70 м. Рассмотрим варианты выполнения ЛЭП подробнее.

Воздушные ЛЭП
Определение.
Воздушной линией электропередачи называют устройство для передачи или распределения электроэнергии по проводам, находящимся на открытом воздухе и прикрепленным при помощи траверс (кронштейнов), изоляторов и арматуры к опорам или инженерным сооружениям.

В соответствии с «Правилами устройства электроустановок» по напряжению воздушные линии делятся на две группы: напряжением до 1000 В и напряжением свыше 1000 В. Для каждой группы линий установлены технические требования их устройства.

Воздушные ЛЭП 10 (6) кВ находят наиболее широкое применение в сельской местности и в небольших городах. Это объясняется их меньшей стоимостью по сравнению с кабельными линиями, меньшей плотностью застройки и т. д.

Для проводки воздушных линий и сетей используют различные провода и тросы. Основное требование, предъявляемое к материалу проводов воздушных линий электропередачи, — малое электрическое сопротивление. Кроме того, материал, применяемый для изготовления проводов, должен обладать достаточной механической прочностью, быть устойчивым к действию влаги и находящихся в воздухе химических веществ.

В настоящее время чаще всего используют провода из алюминия и стали, что позволяет экономить дефицитные цветные металлы (медь) и снижать стоимость проводов. Медные провода применяют на специальных линиях. Алюминий обладает малой механической прочностью, что приводит к увеличению стрелы провеса и, соответственно, к увеличению высоты опор или уменьшению длины пролета. При передаче небольших мощностей электроэнергии на короткие расстояния применение находят стальные провода.

Для изоляции проводов и крепления их к опорам линий электропередач служат линейные изоляторы, которые наряду с электрической должны также обладать и достаточной механической прочностью. В зависимости от способа крепления на опоре различают изоляторы штыревые (их крепят на крюках или штырях) и подвесные (их собирают в гирлянду и крепят к опоре специальной арматурой).

Штыревые изоляторы применяют на линиях электропередач напряжением до 35 кВ. Маркируют их буквами, обозначающими конструкцию и назначение изолятора, и числами, указывающими рабочее напряжение. На воздушных линиях 400 В используют штыревые изоляторы ТФ, ШС, ШФ. Буквы в условных обозначениях изоляторов обозначают следующее: Т — телеграфный; Ф — фарфоровый; С — стеклянный; ШС — штыревой стеклянный; ШФ — штыревой фарфоровый.

Штыревые изоляторы применяют для подвешивания сравнительно легких проводов, при этом в зависимости от условий трассы используются различные типы крепления проводов. Провод на промежуточных опорах укрепляют обычно на головке штыревых изоляторов, а на угловых и анкерных опорах— на шейке изоляторов. На угловых опорах провод располагают с наружной стороны изолятора по отношению к углу поворота линии.

Подвесные изоляторы применяют на воздушных линиях 35 кВ и выше. Они состоят из фарфоровой или стеклянной тарелки (изолирующая деталь), шапки из ковкого чугуна и стержня. Конструкция гнезда шапки и головки стержня обеспечивает сферическое шарнирное соединение изоляторов при комплектовании гирлянд. Гирлянды собирают и подвешивают к опорам и тем самым обеспечивают необходимую изоляцию проводов. Количество изоляторов в гирлянде зависит от напряжения линии и типа изоляторов.

Материалом для вязки алюминиевого провода к изолятору служит алюминиевая проволока, а для стальных проводов— мягкая стальная. При вязке проводов выполняют обычно одинарное крепление, двойное же крепление применяют в населенной местности и при повышенных нагрузках. Перед вязкой заготовляют проволоку нужной длины (не менее 300 мм).

Головную вязку выполняют двумя вязальными проволоками разной длины. Эти проволоки закрепляют на шейке изолятора, скручивая между собой. Концами более короткой проволоки обвивают провод и плотно притягивают четыре-пять раз вокруг провода. Концы другой проволоки, более длинные, накладывают на головку изолятора накрест через провод четыре-пять раз.

Для выполнения боковой вязки берут одну проволоку, кладут ее на шейку изолятора и оборачивают вокруг шейки и провода так, чтобы один ее конец прошел над проводом и загнулся сверху вниз, а второй — снизу вверх. Оба конца проволоки выводят вперед и снова оборачивают их вокруг шейки изолятора с проводом, поменяв местами относительно провода.

После этого провод плотно притягивают к шейке изолятора и обматывают концы вязальной проволоки вокруг провода с противоположных сторон изолятора шесть-восемь раз. Во избежание повреждения алюминиевых проводов место вязки иногда обматывают алюминиевой лентой. Изгибать провод на изоляторе сильным натяжением вязальной проволоки не разрешается.

Вязку проводов выполняют вручную, используя монтерские пассатижи. Особое внимание обращают при этом на плотность прилегания вязальной проволоки к проводу и на положение концов вязальной проволоки (они не должны торчать). Штыревые изоляторы крепят к опорам на стальных крюках или штырях. Крюки ввертывают непосредственно в деревянные опоры, а штыри устанавливают на металлических, железобетонных или деревянных траверсах. Для крепления изоляторов на крюках и штырях используют переходные полиэтиленовые колпачки. Разогретый колпачок плотно надвигают на штырь до упора, после этого на него навинчивают изолятор.

Провода подвешиваются на железобетонных или деревянных опорах при помощи подвесных или штыревых изоляторов. Для воздушных ЛЭП используются неизолированные провода. Исключением являются вводы в здания — изолированные провода, протягиваемые от опоры ЛЭП к изоляторам, укрепленным на крюках непосредственно на здании.

Внимание!
Наименьшая допустимая высота расположения нижнего крюка на опоре (от уровня земли) составляет: в ЛЭП напряжением до 1000 В для промежуточных опор от 7 м, для переходных опор — 8,5 м; в ЛЭП напряжением более 1000 В высота расположения нижнего крюка для промежуточных опор составляет 8,5 м, для угловых (анкерных) опор — 8,35 м.

Наименьшие допустимые сечения проводов воздушных ЛЭП напряжением более 1000 В, выбираемые по условиям механической прочности с учетом возможной толщины их обледенения, приведены в табл. 1.1.

Минимально допустимые значения проводов возжушныхЛЭП напряжением более 1000 В
Таблица 1.1

На воздушных ЛЭП напряжением до 1000 В устанавливают заземляющие устройства. Расстояние между ними определяется числом грозовых часов в году:

♦ до 40 часов — не более 200 м;
♦ более 40 часов — не более 100 м.

Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 30 Ом.

Допустимые расстояния от нижних проводов воздушных ЛЭП напряжением до 1000 В и до 10 кВ и их опор до объектов представлены в табл. 1.2.

Power-line communication. Часть 1 — Основы передачи данных по линиям электропередач

Не так давно передо мной встала нетривиальная задачка — собрать устройство, которое могло бы по линиям электропередач (0,4 кВ), в сетях обычных бытовых потребителей, передавать некоторую информацию, а точнее — показания электросчетчиков.

Перед началом работы над созданием этого устройства, я мало понимал в цифровой обработке сигналов и в том, как работают компьютерные сети на физическом уровне. Нужно было быстро погрузиться в вопрос и выстроить план по созданию рабочего прототипа.
В процессе изучения я нашел очень много специализированной литературы по электронике, микроконтроллерам и цифровой обработке сигналов, которая очень помогла мне в этом. Но в самом начале пути для выбора направлений изучения мне бы пригодились обзорные статьи вроде этой.

Дальнейший материал — это выжимка из профессионального опыта в том виде, в котором я бы хотел это рассказать самому себе из прошлого. Многие факты сильно упрощены для лучшей читаемости.

Коммуникация

Начнём с абстракций. Представим, что нужно передать порцию информации от одного человека другому. На изображении: красный человечек — это передатчик, а синий — приёмник.

Для передачи информации будем использовать голос. Информация — это какой-то текст в нашей голове. Текст можно разбить на буквы и каждую букву представить в виде звукового сигнала. Таким образом можно кодировать каждую букву каким-то соответствующим звуковым сигналом.

Проводник

Звук, как известно, распространяется в виде волн — колебаний плотности воздуха или иной среды. В нашем случае средой для распространения сигнала служит воздух. От красного человечка звуковые волны по воздуху распространяются во все стороны.

Полезный сигнал

К счастью, информацию из нашей головы мы не можем мысленно передать напрямую в голову собеседнику. Поэтому буквы из нашей головы на “аппаратном уровне” мы преобразуем (кодируем) в звуковые сигналы (наборы звуковых волн). Будем называть это “полезным сигналом”.
Важно: каждая буква кодируется устойчивым набором звуковых волн. Из этих волн мы можем распознать определенную букву (если мы ее знаем, конечно же). Происходит преобразование из буквы в звук и обратно из звука в букву.

Шум — это такой же сигнал, но он не несёт в себе полезной информации. Шум искажает полезный сигнал и уменьшает дальность уверенного приема. Это может быть толпа людей, громко говорящих о чем-то своем, а может быть даже эхо или другие посторонние звуки, которые смешиваются с полезным сигналом. Шум обычно мешает прохождению полезного сигнала до приемника.

Протокол

В таком виде сигнал доходит до приемника. Приёмник из набора звуковых волн узнаёт (декодирует) буквы и собирает из них слова. Если ему кажется, что это бессмысленный набор звуков, то он их отбрасывает либо пытается восстановить исходный сигнал по сложному алгоритму. Отчасти, из-за этого мы иногда сначала переспрашиваем “Что?”, а уже потом понимаем, что всё расслышали.

Протокол — это, по сути, набор правил и алгоритмов, по которым мы из полезного сигнала сможем вычленить информацию. В данном примере это наш язык, на котором мы общаемся с собеседником. По нему мы узнаем смысл переданных звуков. Всё это происходит неосознанно можно сказать “на аппаратном уровне”.

Всё описанное выше в очень упрощенном виде показывает, как работает передача данных не только между людьми, но и между электронными устройствами. Только физическим воздействием у них будет, например, электрическое напряжение, а проводником — медный кабель. Информация, хранящаяся в устройстве, может быть передана с помощью различных физических сред передачи и протоколов, но суть примерно одна и та же: проводник, физическое воздействие, протокол.

Линии электропередач как канал связи


Далее мы по шагам разберемся, как передавать данные по линиям электропередач, и по ходу дела придумаем свой велосипед протокол. Основные идеи из открытого промышленного стандарта X10.

Чтобы использовать линии электропередач в качестве канала связи, нужно понять, как они устроены, и какие физические процессы в них происходят.
Взглянем на схему доставки электроэнергии от подстанции до жилых домов. Электрические сети трехфазные, и от подстанции идут три “фазы” (A, B и С), которые электрически изолированы друг от друга.

Для простоты условимся, что каждая фаза — это отдельный канал связи. Устройства, подключенные к разным фазам, не слышат друг друга.

Сейчас на рынке есть устройства, которые умеют общаться между фазами, для них вся подстанция — это один канал связи. Но пока для понимания это не играет особой роли.

Далее на схемах будем рассматривать только фазу «А» (в других всё аналогично).

При подключении нескольких приемо-передающих устройств к одной фазе образуется сетевая топология типа “общая шина”. Сигнал, отправленный одним из устройств, получат все остальные устройства, находящиеся в пределах распространения сигнала.

Проводник

Подробнее изучим среду передачи сигнала. Для этого рассмотрим, в каком виде передается электрическая энергия, и узнаем, как через этот поток мы можем передать свой полезный сигнал.
Электроэнергия передается в виде переменного тока. Проводниками обычно выступают алюминиевый или медный кабели. Напряжение в электрической сети имеет форму синусоиды с периодом 20 миллисекунд (частота 50 Гц).

Так как ток переменный, он периодически меняет направление «течения», и в момент смены направления мощность практически не передается (если не учитывать сдвиг из-за сильной емкостной или индуктивной нагрузки). Наступают мгновения затишья. Это называется «zero cross» (далее ZC ) — момент, в который напряжение равно нулю.

В этот момент в сети также наблюдается наименьший уровень шума. Это самый благоприятный момент для генерации полезного сигнала.

Синхронизация

Еще один немаловажный момент — это синхронизация момента передачи и приема между устройствами.

Для нашего нового протокола будем использовать “синхронную передачу данных”, так как это проще в реализации.

Этим будет заниматься отдельная часть схемы устройства «Zero Cross Detector». Он просто дожидается, когда напряжение на линии будет 0 вольт, и подает об этом сигнал. В сетях с частотой 50 Гц, сигнал будет приходить каждые 10 миллисекунд.

Электрическое напряжение распространяется со скоростью света, и поэтому можем условно принять, что момент ZC во всех точках сети происходит одновременно.

В интернете можно найти примеры схем детектора под названиями «Детектора нуля» или «Zero Cross Detector».

Полезный сигнал

Полезный сигнал — это обычная синусоида фиксированной амплитуды. Изменяется только частота сигнала. Выберем пару частот и скажем, что сигнал с одной частотой — это “0”, а сигнал с другой частотой – это “1”.

Другой вариант: как в стандарте «X10», наличие сигнала означает «1», а его отсутствие «0».

Примечание. Частоты полезного сигнала порядка 35-91 кГц. Вся нижняя составляющая сигнала (50 Гц и гармоники) отсекается на входе в устройство. Всё что остается — это высокочастотный шум перемешанный с полезным сигналом.

Подробнее о том, как эффективно генерировать синусоидальный сигнал, расскажу в следующей статье.

Для понимания, сравним выделенную линию передачи данных с ЛЭП .

Выделенная линия — это отдельный провод, по которому общается некоторое количество устройств. Можно сравнить с пустой комнатой, в которой можно комфортно общаться.

Протокол

Кодирование очень простое — выбираем несколько символов и ставим в соответствие каждому какую-либо частоту сигнала. Для простоты сделаем три символа:

  • “Start” — по этому символу устройство поймёт, что началась передача кадра;
  • “0” — это символ бита 0;
  • “1” — это символ бита 1.

Теперь мы умеем сообщать о начале кадра и передавать некоторый набор единиц и нулей. Далее из них будем складывать слова или «кадры». Целостные порции информации.

Формат кадра

Нужно ещё придумать формат кадра, который мы будет передавать с помощью этих символов. Есть несколько важных моментов, которые отразятся на формате данных: длина кадра, адресация, проверка целостности.

Длина кадра
Чем больше порция данных, тем меньше накладных расходов на передачу данных, так как помимо самих данных в кадре есть служебная информация вроде контрольной суммы и адреса назначения. Но чем меньше порция данных, тем больше вероятность успешной передачи. Тут важно найти золотую середину. Определяется это обычно опытным путем. Если взять пример из компьютерных сетей, то в Ethernet кадре было выбрано ограничение в 1500 байт данных (несмотря на то, что эта цифра быстро устарела, она используется до сих пор).

При сильном увеличении длины кадра, вероятность передать хоть какие-то данные стремится к нулю.

Адресация
Нужно ещё не забыть, что у нас топология сети “общая шина”. Информацию, отправляемую в эту шину, будут получать все устройства. И чтобы общение у них хоть как-то заладилось, у них должны быть адреса.

Адрес добавим в самое начало кадра, чтобы принимающая сторона, для которой не предназначены эти данные, не тратила время на прослушивание и ожидание всего кадра, так мы немного освободим процессор от бесполезной работы.

Длина адреса выбирается исходя из максимального количества устройств, которые могут одновременно находится в одной области видимости. Например, 8 бит — это максимум 255 устройств (если 0 оставить как широковещательный).

Придумаем окончательный вид кадра. Пусть длина адреса будет 8 бит (255 устройств в канале + 1 широковещательный адрес). Затем идут данные 8 бит (1 байт).

Концевиком у нас будет просто результат сложения адреса и байта. Но есть один нюанс: устройство может стабильно ловить сильный шум на частоте наших символов «0» или «1» и думать, что это полезный сигнал. И есть большая вероятность ложно считывать крайние значения типа «0x00» или «0xFF». Для защиты от этого, при подсчете концевика, просто будем прибавлять число «42».

Примерно так будет выглядеть один кадр данных: отправляем число «110» на устройство с адресом «17», концевик «169» (110 + 17 + 42).

Целый кадр будем собирать по кусочку из приходящих символов «0» и «1» после символа «Start».

Опишем алгоритм приема кадра.

Изначально устройство находится в ожидании символа «Start». Буфер отключен, в него ничего не пишем.
Когда пришёл символ «Start», для удобства очищаем буфер приема и запускаем счетчик бит (по счетчику бит будем определять целый кадр).

Каждый следующий символ («0» или «1») последовательно пишем в буфер приема и инкрементируем счетчик бит.

Когда соберется нужное количество бит (полный кадр), проверяем целостность. Выделяем из кадра «Адрес» и «Данные». Подсчитываем по алгоритму «Концевик» и сравниваем с тем, что в кадре.

Если значения сошлись, извлекаем из кадра данные и отправляем в вышестоящий протокол.

Если значения не сошлись, продолжаем ждать символ «Start». И всё заново.

Примерно таким образом мы можем медленно, но верно передавать байт за байтом от одного устройства другому. Приемник будет складывать эти байты в приемный буфер протокола на уровень выше физического и там уже будет решать, что делать: выполнить входящую команду или вернуть какие-то данные в ответ.

В этой статье я постарался общим и понятным языком ввести читателя в тему передачи данных по линиям электропередач. Надеюсь, кому-то это информация пригодится, возможно, не только в области PLC .

В следующей части хотелось бы рассказать про алгоритм быстрой генерации синуса, который я применял. И о том, как из массива чисел оцифрованного сигнала узнать его частоту (ДПФ ). Немного расскажу про железки для всего этого.

Возможно кто-то в комментариях подкинет ещё идей. Буду рад обратной связи!

Ссылки и материалы по теме:

  • Про шум в сетях
  • Ещё про шум в сетях
  • Один из вариантов «Детектора нуля»
  • Wiki: Связь по ЛЭП
  • Wiki: Трёхфазная система электроснабжения
  • ГОСТ Р 51317.3.8-99 (МЭК 61000-3-8-97) Совместимость технических средств электромагнитная. Передача сигналов по низковольтным электрическим сетям.

Как электроэнергия доходит до потребителя.

Как электроэнергия попадает к нам в дома, какой путь она проделывает, перед тем как оказаться в наших розетках, какие схемы по передаче электроэнергии существуют и где она вырабатывается? На все эти вопросы вы найдете ответы, прочитав эту статью до конца!

Рисунок 1. Передача и распределение электроэнергии.

Виды электростанций.

Основными источниками электроэнергии являются электростанции. В настоящее время самыми востребованными и эффективными из них являются:

  • гидроэлектростанции (ГЭС),
  • тепловые электростанции (ТЭЦ),
  • атомные электростанции (АЭС).

Но так же для производства электроэнергии используются и геотермальные, ветровые, солнечные электростанции. В последнее время их популярность растет с каждым годом, так как эти электростанции более экологичны и безопасны для природы и человека.

Для того чтобы передать электроэнергию от электростанции к потребителю она должна пройти длинный путь через большое количество устройств. Каких устройств и для чего они нужны, мы сейчас разберемся.

Рисунок 2. Атомная электростанция.

Важнейшая проблема передачи электроэнергии состоит в том, что при передаче ее на большие расстояния возникают большие потери мощности тока. Основная причина этих потерь это сопротивления в проводниках, по которым передается электричество.Отсюда возникает вопрос, как снизить сопротивление в проводах?

Чтобы снизить сопротивление в проводах необходимо увеличить их площадь поперечного сечение. Но учитывая длину, на которую нужно передать электроэнергию, очевидно, что это невыгодно. Есть еще один способ, чтобы передать ту же мощность по проводам, можно уменьшить силу тока протекающего по проводам увеличив напряжение.

Этот процесс можно сравнить с водопроводной трубой, где вода это электрический ток, труба это проводник, объем воды протекающий через трубу это мощность, давление воды это напряжение.

Теперь все понятно, увеличивать диаметр трубы, чтобы поступало больше воды не выгодно из-за большого расстояния, нужно увеличить давление напряжение, чтобы через тот же диаметр трубы протекало больше воды. Правда придётся увеличить и толщину трубы, чтобы ее не порвало, в электрике это будет увеличение толщины изоляторов, чтобы не было пробоя. Но все равно это выгодней!

Напряжение воздушных линий электропередач.

Для того чтобы повысить напряжение на электростанциях используются повышающие трансформаторы. От электростанции высокое напряжение передается по линиям электропередач (ЛЭП). Напряжение в ЛЭП зависит от длины, на которую нужно передать электроэнергию.

Чем дальше от электростанции находятся потребители, тем выше должно быть напряжение в линии электропередач, для того чтобы избежать потерь. Величина напряжения в зависимости от длины линии может быть. Самая высоковольтная ЛЭП в мире находится в России, ее напряжение 1150кВ.

  • Сверхдальние ЛЭП напряжением от 500кВ, 750кВ, 1150кВ.
  • Магистральные ЛЭП напряжением 220кВ, 330кВ.
  • Распределительные ЛЭП напряжением 35кВ, 110кВ, 150кВ.

Высокое напряжение от электростанций по ЛЭП приходит на центральные распределительные подстанции (ЦРП) которые находятся непосредственно в городах или близко к ним. Там происходит понижение напряжения, если это необходимо и распределение электроэнергии по линиям более низкого напряжения 220,110кВ. Эти линии питают подстанции соответственно 110,220кВ, которые распределены по районам города, как правило, это несколько подстанций на район.

Рисунок 3. Высоковольтная ЛЭП.

На подстанциях 110,220кВ напряжение понижается до 6,10кВ и распределяется по трансформаторным пунктам (ТП) через кабельные линии которые проложены в земле. Один трансформаторный пункт (ТП) может питать несколько многоэтажных жилых домов. В среднем это 2, 3 или 4 в зависимости от этажности жилых дома на одну ТП.

Приходящее на ТП напряжение 6 либо 10кВ снова понижается уже до всем нам привычного 0.4кВ (220, 380В). С ТП напряжение 380В по кабельным линиям подается на жилые дома. От щитовых жилых домов, электроэнергия расходится по кабельным линиям в этажные щиты, а от этажных щитов подается в наши квартиры.

Методы передачи электроэнергии на расстояние

Электроэнергией является свойство магнитного поля преобразоваться в иные виды энергии. Такими видами энергии могут быть: механическая, химическая, паровая, лазерная. Число потребителей и источников потребления постоянно растет. Поэтому вопрос о способах передачи электроэнергии на большие расстояния, с сохранением мощности и ее распределением, остается открытым. Статья опишет основные и актуальные способы передачи, а также современные разработки в области беспроводных технологий.

Способы передачи электроэнергии

Электроэнергия или переменный ток, передается от источника к потребителю, через провода или подземные кабельные линии. Эти способы актуальны на протяжении многих лет. Связано это с тем, что нет технологии, способной передать электричество на большое расстояние при минимальных потерях с сохранением полной мощности. Да и способ еще должен быть максимально надежным и дешевым.

Схема передачи переменного электрического напряжения или постоянного электрического напряжения выглядит следующим образом:

Принцип работы и объяснение схемы:

  1. В начале схемы находится генератор, вырабатывающий электричество.
  2. От генератора напряжение подается на трехфазный трансформатор, для повышения мощности. От него электричество течет по ЛЭП (линия электропередачи).
  3. После ЛЭП напряжение попадает на трехфазный понижающий трансформатор.
  4. От трансформатора напряжение подается потребителю, с существенным занижением.

Для постоянного тока существует выпрямительное устройство, которое находится после повышающего трансформатора. Пройдя по ЛЭП, постоянный ток сначала должен попасть на устройство преобразования постоянного тока в переменный, а только потом на понижающий трансформатор.

Воздушные и кабельные линии

Потребление электроэнергии по воздушным ЛЭП и кабельным линиям, представляет собой определенную схему. В начале схемы находится источник энергии, а именно электростанция. Электростанция подает завышенное напряжение на распределительную линию, в конце которой находится занижающий трансформатор. Основным минусом подобной схемы является именно потребность в подаче слишком высокой мощности. Связано это с потерей доли напряжения на расстоянии. Способов подобной передачи 2.

Воздушные линии представляют собой сеть высоковольтных проводов, подвешенных на столбы или опоры. Этот метод очень распространен и является эффективным. Но и у него есть ряд минусов:

  • большие затраты в рабочей силе и материале на стадии поставки новым потребителям на большое расстояние;
  • потеря значительной доли мощности с каждым километром;
  • требование подачи большой мощности в начале (от электростанции);
  • вред магнитного поля для человека;
  • большая вероятность повреждения и разрушения от природных катаклизмов;
  • большие трудности для монтажа ЛЭП в трудных, непроходимых регионах.

Воздушные линии подают потребителю переменный ток. По дальности и мощности они делятся на следующие категории:

  1. Воздушные линии напряжением до 1 кВ считаются низковольтными. Они являются окончанием схемы передачи к потребителю.
  2. Линии с напряжением от 1 до 35 кВ считаются средними.
  3. Высоковольтными линиями считаются ВЭЛ с напряжением 110-220 кВ. Эти линии являются началом схемы передачи напряжения.
  4. К сверхвысоковольтным относятся ВЭЛ напряжением 330–750 кВ.
  5. К ультра высоковольтным относятся ВЭЛ напряжением, превышающим 750 кВ.

Чем выше подаваемое напряжение, тем большие расстояния оно должно покрыть от источника к потребителю.

Кабельные линии работают по схожему принципу. По ним также поступает переменный электрический ток. Но проводят такие линии под землей или под водой. Основными недостатками подобной передачи являются:

  1. Большие трудности и затраты при прокладке. Кабельные линии прокладываются в местах, где невозможно или опасно проводить воздушные линии.
  2. Также идет потеря доли напряжения с расстоянием.
  3. Существует опасность механического повреждения или растяжения кабеля.
  4. Есть опасность шагового напряжения при повреждении, особенно в воде.
  5. Очень тяжело найти и устранить повреждение.

На данный момент существует 2 схемы передачи электроэнергии от источника к потребителю по воздушным или кабельным линиям:

  1. Разомкнутая схема. Эта схема передачи представляет собой источник напряжения и потребителя как прямую линию. Минусом такой схемы является отсутствие резервной линии при повреждении какого-либо участка.
  2. Замкнутая схема (более надежна). В ней источник и все потребители заключены в кольцо или сложную схему. При повреждении участка линии, подача электричества не прекращается.

Подобные схемы также делятся на категории.

Схемы в визуальном отображении:

Разомкнутая схема бывает 3 видов:

  1. Схема радиального подключения, в которой на одном конце находится подающее устройство, а на втором конце потребитель энергии.
  2. Магистральная схема похожа на радиальную, но в ней присутствуют дополнительные отводы для потребления.
  3. Схема магистральной подачи, при которой между двумя источниками находится один потребитель.

Замкнутая схема также бывает 3 видов:

  1. Кольцевая схема с одним источником и потребителем.
  2. Магистральная схема с наличием резервного источника.
  3. Сложная замкнутая схема, для подключения потребителей особого назначения.

Все эти схемы относятся к передаче постоянного тока потребителю. Передача и распределение электроэнергии подобным способом является одинаковым для российских и зарубежных сетей.

Постоянный ток

Вторым способом передачи электрического тока потребителю, является постоянный ток. Подобный ток является выпрямленным. Он встречается в аккумуляторах, батарейках, зарядных устройствах. Такой ток и сейчас подается потребителям некоторых стран, но в очень малых количествах. Его вырабатывают солнечные батареи. Постоянный ток можно подавать по действующим ЛЭП и подземным кабелям. Плюсы такой передачи, следующие:

  1. С расстоянием нет потери мощности. Не придется завышать напряжение на электростанции.
  2. Статическая устойчивость не оказывает влияния на передачу и распределение.
  3. Не требуется настраивать частотную синхронизацию.
  4. Напряжение можно передать всего по одной линии с одним контактным проводом.
  5. Нет влияния электромагнитного излучения.
  6. Минимальная реактивная мощность.

Постоянный ток для потребителя не подается только по причине огромной себестоимости оборудования для электростанций.

Проводимость электрического тока и процент завышения в начале передачи, во многом зависят от сопротивления самой ЛЭП. Снизить сопротивление, — а тем самым нагрузку — можно при помощи охлаждения до сверхнизкой температуры. Это помогло бы увеличить расстояние для передачи энергии и существенно снизить потери. Сегодня нет технологии занижения температуры линии электропередачи. Такая технология является крайне дорогой и требует больших изменений в конструкции. Но в регионах крайнего севера этот способ вполне работает и намного занижает процент передачи мощностей и потери от расстояния.

Беспроводная передача

Передать и распределить ток по потребителям без использования проводов, это реалии наших дней. Об этом способе впервые задумался и воплотил его в жизнь Никола Тесла. На сегодняшний день ведутся разработки в этом направлении. Основных способов всего 3.

Катушки

Катушками индуктивности является свернутый в спираль изолированный провод. Метод передачи тока состоит из 2 катушек, расположенных рядом друг с другом. Если подать электрический ток на одну из катушек, на второй появится магнитное возбуждение такого же напряжения. Любые изменения напряжения на катушке передатчике, изменятся на катушке приемнике. Подобный способ очень прост и имеет шансы на существование. Но есть и свои недостатки:

  • нет возможности подать высокое напряжение и принять его, тем самым невозможно обеспечить напряжением несколько потребителей одновременно;
  • невозможно передать электричество на большое расстояние;
  • коэффициент полезного действия (КПД) подобного способа — всего 40 %.

На данный момент актуальны способы простого использования катушек, как источника и получателя энергии. Этим способом заряжают электрические самокаты и велосипеды. Есть проекты электромобилей без аккумулятора, но на встроенной катушке. Предлагается использовать дорожное покрытие в качестве источника, а машину в качестве приемника. Но себестоимость прокладки подобных дорог очень высокая.

Лазер

Передача электричества посредством лазера, представляет собой источник, преобразующий энергию электричества в лазерный луч. Луч фокусируется на приемник, который его преобразует обратно в электричество. Компания Laser Motive смогла передать при помощи лазера 0.5 Кв электрического тока, на расстояние в 1 км. При этом потеря напряжения и мощности составила 95 %. Причиной потери стала атмосфера Земли. Луч многократно сужается при взаимодействии с воздухом. Также проблемой может стать обычное преломление луча случайными предметами. Подобный способ, без потери мощности, может быть актуальным только в космическом пространстве.

Микроволновая передача

Основой для передачи электроэнергии путем микроволн, стала способность 12 см волн, частотой в 2.45 ГГц, быть незаметными для атмосферы Земли. Подобная особенность могла бы сократить до минимума потерю при передаче. Для подобного способа нужны передатчик и приемник. Люди давно создали передатчик и преобразователь электрической энергии в микроволновую. Это изобретение называется магнетрон. Он стоит в каждой микроволновой печи и является очень безопасным. Вот с изобретением приемника и преобразователя микроволн обратно в электричество возникли проблемы.

В 60-х годах прошлого века, американцы изобрели ректенну. Иными словами, приемник микроволн. С помощью изобретения удалось передать 30 кВт электрического тока на расстояние в 1.5 км. При этом коэффициент потерь составил всего 18 %. На большее установка была не способна по причине использования полупроводниковых деталей в устройстве приемника. Для приема и передачи большей мощности энергии, при использовании ректенны, пришлось бы создать огромную принимающую панель. Это бы увеличило затрачиваемую энергию, частоту и длину волн, а значит и процент сопутствующей потери. Высокое излучение могло бы убить все живое в радиусе нескольких десятков метров.

В СССР был изобретен циклотронный преобразователь микроволн в электричество. Он представлял собой 40 см трубку и был полностью собран на лампах. КПД устройства равнялось 85 %. Но для этого способа основным минусом является способ сборки на лампах. Устройства на подобных деталях могут вернуть человечество в мир огромных телефонов, компьютеров величиной с комнату. О миниатюрных электрических приборах можно забыть.

Передачу микроволн можно было организовать из космоса. Подобный проект предполагал собирать энергию солнца при помощи спутника и перенаправлять на приемник, расположенный на поверхности Земли. Но для этого придется построить спутник диаметром в километр и приемник диаметром в 5 километров. О полетах в зоне действия системы можно полностью забыть.

Главной проблемой при передаче электричества беспроводным способом, является расстояние и атмосферные преломления. Стоит также учитывать мощности. Общая потребляемая мощность всех электрических приборов в квартире, равняется 30–40 кВт. Для обеспечения электричеством одной квартиры, пришлось бы строить гигантские сооружения.

На сегодняшний день единственным способом передачи энергии большой мощности, является проводной. Он не требует прямого и обратного преобразования электрической энергии. Достаточно только подать высокое напряжение в начале и существенно занизить его в конце. Этот способ имеет ряд недостатков, но остается актуальным долгие годы.

Видео по теме

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: