Как электрический счетчик обманывает своих клиентов

Ученые из Университета Твенте (UT) в сотрудничестве с Амстердамским университетом прикладных наук (AUAS) провели исследования в ходе которого было установлено, что некоторые электронные счетчики могут давать ложные показания, в несколько раз превышающие фактическое потребление энергии.

Рассматриваемые счетчики, изготовленные в период с 2004 по 2014 год, были подключены через электрический распределительный щит к энергосберегающим лампочкам, обогревателям, светодиодным лампам и диммерам (электронным устройствам для изменения электрической мощности). Затем исследователи сравнили фактическое потребление энергии с показаниями испытываемых электрических счетчиков.

Специалисты из Университета Твенте провели исследования электрических счетчиков, которые показали, что ошибки при учете потребленной электроэнергии могут быть огромными и в несколько раз превышать фактическое потребление энергии. На фотографии - испытательная установка. Предоставлено: Университет Твенте.

В экспериментах пять из девяти приборов дали показания, которые были намного выше, чем фактическое количество потребляемой мощности. И наоборот, у двух - показания были на 30 процентов ниже, чем фактическое количество потребляемой энергии.

Наибольшие неточности были замечены при подключении к системе диммеров в сочетании с энергосберегающими и светодиодными лампочками. По словам исследователей, это связано с быстрыми импульсами тока, формируемыми комбинацией диммера и подключенного устройства. Диммер, как импульсный источник питания работает за счет быстрого переключения и может срабатывать в несколько раз за одну синусоиду сетевого напряжения.

Неточные показания объясняются конструкцией счетчика электроэнергии, а также все более широким использованием современных (часто энергоэффективных) коммутационных устройств в которых потребляемая электроэнергия больше не имеет идеальной формы синусоиды. Разработчики современных счетчиков электроэнергии не учли в достаточной степени особенности коммутационных устройств такого типа, являющихся более сложными не линейными нагрузками.

Когда исследователи разобрали испытанные электрические счетчики, то обнаружили, что те, у которых были чрезмерно высокие показания, содержат «катушку Роговского», а у которых наблюдались более низкие показания, имеют датчик Холла. При этом тестируемые счетчики соответствовали всем законодательным требованиям и были сертифицированы. Однако эти требования, не учитывают особенностей современных коммутационных устройств.

Обычно счетчик электроэнергии определяет общий ток с помощью катушки. Но это слишком просто и не позволит точно измерить сегодняшнюю сложную нагрузку. Многие интеллектуальные счетчики электроэнергии были модернизированы и имеют самую последнюю «норму устойчивости», но даже они не учитывают всех нюансов энергопотребления.

Любые потребители, которые не доверяют своему счетчику электроэнергии, могут произвести его проверку в аккредитованной лаборатории. Однако стандартизованный тест не учитывает энергопотребляющие приборы, искажающие форму синусоиды. В результате, по мнению исследователей, это непригодный метод для обнаружения ложных показаний счетчиков.