როგორც ენერგოსისტემებში ენერგიის მოხმარების გაზომვის ძირითადი მოწყობილობა, ელექტროენერგიის მრიცხველები კატეგორიზებულია სხვადასხვა გზით, რაც ასახავს როგორც ტექნოლოგიურ ევოლუციას, ასევე ადაპტირდება სხვადასხვა განაცხადის სცენარების საჭიროებებთან. მექანიკურიდან ინტელექტუალურამდე, ელექტროენერგიის მრიცხველების კლასიფიკაციის სტანდარტები მოიცავს მრავალ განზომილებას, მათ შორის მუშაობის პრინციპს, დანიშნულებას, ინსტალაციის მეთოდს და მონაცემთა გადაცემის შესაძლებლობებს. ქვემოთ სისტემატურად წარმოგიდგენთ ელექტროენერგიის მრიცხველების ძირითად ტიპებს და მათ მახასიათებლებს.
კლასიფიკაცია ოპერაციული პრინციპის მიხედვით
1. მექანიკური მრიცხველი (ინდუქციური მრიცხველი)
მექანიკური მრიცხველები ელექტროენერგიის საზომი ყველაზე ადრეული ხელსაწყოებია, რომლებიც მუშაობენ ელექტრომაგნიტური ინდუქციის პრინციპით. დენისა და ძაბვის ხვეულებით წარმოქმნილი მაგნიტური ველი უბიძგებს ალუმინის დისკის ბრუნვას, ბრუნვის სიჩქარით, რომელიც პროპორციულია ენერგიის მოხმარებაზე. ამ ბრუნვის სიჩქარეს საბოლოოდ ამოძრავებს გადაცემათა კოლოფი ციფრული ციფრული ციფრულის ჩვენების მიზნით. მიუხედავად იმისა, რომ ამ ტიპის მრიცხველი მარტივი და დაბალი-ფასია, ის დაბალი სიზუსტითა და მონაცემების დისტანციურად გადაცემის უუნარობით გამოირჩევა. შესაბამისად, ის თანდათან იცვლება ელექტრონული მრიცხველებით.
2. ელექტრონული მრიცხველი
ელექტრონული მრიცხველები იყენებენ ელექტრონულ სქემებს (როგორიცაა-ანალოგური-ციფრული გადამყვანები და მიკროპროცესორები) ენერგიის მოხმარების პირდაპირ გამოსათვლელად და მონაცემების ციფრულ ეკრანზე გამოსატანად. მექანიკურ მრიცხველებთან შედარებით, მათ აქვთ უფრო მაღალი სიზუსტე (0,2S დონემდე), უფრო ძლიერი-ჩარევის საწინააღმდეგო უნარი და მხარდაჭერის დრო--გამოყენების ბილინგი და სხვა ფუნქციები. ისინი ამჟამად საყოფაცხოვრებო და სამრეწველო მრიცხველების ძირითადი ტიპია.
3. ჭკვიანი მრიცხველები
ჭკვიანი მრიცხველები ელექტრონული მრიცხველების განახლებული ვერსიებია. ისინი აერთიანებენ საკომუნიკაციო მოდულებს (როგორიცაა LoRa, NB-IoT ან ელექტროგადამცემი ხაზების მატარებლები) მრიცხველის დისტანციური ავტომატური წაკითხვის, რეალური-დროის მონიტორინგისა და ორმხრივი-ურთიერთქმედების მისაღწევად. მომხმარებლებს შეუძლიათ ნახონ ელექტროენერგიის მოხმარების მონაცემები მობილური ტელეფონის აპლიკაციების საშუალებით, ხოლო ელექტრო ქსელის კომპანიებს შეუძლიათ ასევე დინამიურად შეცვალონ ელექტრომომარაგების სტრატეგიები. ისინი ჭკვიანი ბადეების ძირითადი კომპონენტებია.
კლასიფიკაცია გამოყენების მიხედვით
1. ერთფაზიანი-მრიცხველები
გამოიყენება ერთფაზიანი AC დენის გაზომვისთვის სახლებში ან მცირე კომერციულ ადგილებში. ჩვეულებრივ გამოიყენება 220 ვ ძაბვის გარემოში, გაზომვის დიაპაზონი ჩვეულებრივ არის 5 (60) A ან 10 (40) A, რომელიც აკმაყოფილებს ზოგადი განათების, საყოფაცხოვრებო ტექნიკის და ა.შ.
2. სამი-ფაზური მრიცხველი
შექმნილია სამრეწველო ან მსხვილი კომერციული მომხმარებლებისთვის, შესაფერისი 380 ვ ძაბვის სამ-სამფაზიანი ენერგოსისტემებისთვის, დაყოფილია ორ ტიპად: სამ-სამფაზიანი-მავთული (ნეიტრალური მავთულის გარეშე) და სამ-მეოთხე-მავთული (ნეიტრალური მავთულით). მაღალი-სიზუსტის მოდელებს შეუძლიათ გაზომონ ენერგიის მოხმარება მაღალი-ძაბვის ძრავების, ტრანსფორმატორებისა და სხვა აღჭურვილობისთვის, ხოლო ზოგიერთ მოდელს აქვს ჰარმონიული ანალიზი.
3. წინასწარ გადახდილი მრიცხველები
ელექტრონული ტექნოლოგიების კომბინირება IC ბარათებთან ან დისტანციური გადახდის სისტემებთან, მომხმარებლებმა უნდა შეავსონ ანგარიში ელექტროენერგიის გამოყენებამდე. ელექტროენერგიის ავტომატური გამორთვა-როცა ბალანსი არასაკმარისია, ამ მრიცხველს შესაფერისს ხდის ქონების ცენტრალიზებული მართვის ან გაქირავების სცენარებს, რაც ეფექტურად აიცილებს გადაუხდელი გადასახადების რისკს.
კლასიფიკაცია ინსტალაციის მეთოდით
1. პირდაპირი-დაკავშირება მრიცხველი
მიმდინარე ხაზი პირდაპირ არის დაკავშირებული დატვირთვასთან, შესაფერისია დაბალი დენის გამოყენებისთვის (ჩვეულებრივ 100A-ზე ნაკლები ან ტოლი). ეს მარტივი სტრუქტურა მოითხოვს დენის ტრანსფორმატორს მაღალი დენებისთვის.
2. ტრანსფორმატორი-შეაერთეთ მრიცხველი
დაკავშირებულია მაღალი-ძაბვის ან მაღალი-დენის სქემებთან (როგორიცაა ქვესადგურები) დენის ტრანსფორმატორების (CT) და ძაბვის ტრანსფორმატორების (PTs) მეშვეობით. მრიცხველი ამუშავებს მხოლოდ დაბალი სიმძლავრის-სიგნალებს, რაც უზრუნველყოფს უსაფრთხოებას და გაფართოებულ გაზომვის დიაპაზონს.
კლასიფიკაცია მონაცემთა გადაცემის მეთოდით
1. ლოკალური მრიცხველი
არ აქვს კომუნიკაციის ფუნქცია და მოითხოვს-საიტის მრიცხველის სახელმძღვანელოს კითხვას. ეს მეთოდი არაეფექტურია, მაგრამ ეკონომიურად-ეფექტური და ჩვეულებრივ გვხვდება ძველ საცხოვრებელ თემებში.
2. დისტანციური საკომუნიკაციო ელექტროენერგიის მრიცხველები
მონაცემთა გადაცემა უსადენოდ (GPRS/4G/5G), სადენიანი (RS-485) ან ელექტროგადამცემი ხაზის საშუალებით (PLC) მხარს უჭერს ქსელის ავტომატიზაციას და მართვას, რაც ქმნის ჭკვიანი ბადეების საფუძველს.
დასკვნა
ელექტროენერგიის მრიცხველების კლასიფიკაცია ასახავს ტექნოლოგიური მიღწევების ღრმა გავლენას ენერგიის მართვაზე. მექანიკური მექანიზმებიდან დაწყებული IoT კომუნიკაციებით დამთავრებული, ელექტროენერგიის მრიცხველები არა მხოლოდ ასრულებენ აღრიცხვის ფუნქციებს, არამედ ასევე ხდებიან საკვანძო კვანძები ჭკვიან ქსელებში, განაწილებულ ენერგორესურსებში და ნახშირბადის ნეიტრალიტეტში. მომავალში, ფოტოელექტრული ენერგიის შესანახი და ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებების ფართოდ გავრცელებით, ელექტროენერგიის მრიცხველები კიდევ უფრო განვითარდება ენერგეტიკული ინტეგრაციისა და ზღვრული გამოთვლისკენ, რაც უზრუნველყოფს ენერგიის გლობალური ციფრული ტრანსფორმაციის მხარდაჭერას.