اجزای کنتور برق

اجزای کنتور برق و کاربرد آن‌ها

7968 بازدید راهنمای خرید / معرفی محصولات صنعت برق

اجزای کنتور برق کدامند؟ همان‌طور که در مقاله کنتور برق گفته شد کنتور وسیله‌ای برای اندازه‌گیری میزان انرژی الکتریکی مصرف‌شده توسط مصرف‌کننده یا مشترک شرکت برق است که این میزان را برحسب کیلووات‌ساعت یا ژول بیان می‌کنند. گفتیم که کنتورهای برق به دو دسته مکانیکی (آنالوگ) و دیجیتال دسته‌بندی می‌شوند که هر کدام دارای اجزا و قطعات متفاوت هستند. در این مقاله به بررسی اجزای کنتور برق به‌ویژه اجزای تشکیل‌دهنده کنتورهای برق مکانیکی و کنتورهای برق دیجیتال می‌پردازیم.

انواع کنتور برق

دسته بندی انواع کنتور برق

برای اینکه به بررسی اجزای کنتور برق بپردازیم، ابتدا نیاز است انواع کنتور برق را بشناسیم زیرا اجزای تشکیل‌دهنده کنتورهای جدید با اجزای تشکیل‌دهنده کنتورهای قدیمی متفاوت است. دسته‌بندی کلی کنتورهای برق شامل دو دسته کنتورهای مکانیکی (آنالوگ) و دیجیتال است. کنتورهای مکانیکی یا آنالوگ همان کنتورهای معمولی و قدیمی و کنتورهای دیجیتالی، کنتورهای امروزی و مدرن هستند.

هر کدام از کنتورهای مکانیکی و دیجیتال به دو دسته تک‌فاز و سه‌فاز تقسیم می‌شوند. در نمودار زیر به توضیح ساده انواع کنتورهای مکانیکی و دیجیتالی پرداخته‌ایم.

  • کنتورهای تک‌فاز مکانیکی: با ولتاژ 220 ولت کار کرده و دارای شدت جریان 5 تا 25 آمپر هستند؛
  • کنتورهای سه‌فاز دیماندی مکانیکی: با ولتاژ 220 تا 280 ولت کار کرده و دارای شدت جریان 10 تا 25 آمپر هستند؛
  • کنتورهای سه‌فاز غیردیماندی مکانیکی: با ولتاژ 220 تا 280 ولت کار کرده و شدت جریان آن‌ها 5 آمپر است؛
  • کنتورهای تک‌فاز دیجیتالی: با ولتاژ 220 تا 320 ولت کرده و دارای شدت جریان 5 تا 100 آمپر هستند. این کنتورها به‌صورت پالسی کار می‌کنند؛
  • کنتورهای سه‌فاز دیماندی دیجیتالی: با ولتاژ نامی 230 تا 400 (400/230Ð3) ولت کار کرده و دارای شدت جریان 1 تا 10 آمپر هستند. کنتورهای سه‌فاز دیماندی دیجیتالی به صورت پالسی عمل می‌کنند؛
  • کنتورهای غیردیماندی سه‌فاز: دارای ولتاژ نامی 230 تا 400 (400/230Ð3) ولت هستند و شدت جریان آن‌ها بین 2 تا 100 آمپر است. کنتورهای سه‌فاز غیردیماندی دیجیتالی به صورت پالسی عمل می‌کنند.

اجزای کنتور برق باتوجه ‌به نوع و مدل کنتور فرق می‌کند اما اجزای انواع کنتورهای برق دیجیتالی شبیه هم بوده و در جزئیات با یکدیگر متفاوت‌اند. این قضیه برای کنتورهای مکانیکی هم صادق بوده و اجزای داخلی انواع کنتورهای مکانیکی مشابه یکدیگر است.

انواع کنتور برق

کنتور برق مکانیکی

اجزای کنتور برق مکانیکی

اجزای کنتور برق مکانیکی شامل موارد زیر است:

۱. سیم‌پیچ یا بوبین جریان: در کنتور برق مکانیکی دو نوع سیم‌پیچ وجود دارد. یکی از این سیم‌پیچ‌ها، دارای تعداد حلقه‌های کم و سطح مقطع زیاد بوده و به دور یک هسته آهنی پیچیده شده است. این سیم‌پیچ در هنگام نصب در مدار به صورت سري قرار گرفته و خود سیم‌پیچ یا بوبین جریان نیز از دو هسته تشکیل شده است که با هم به صورت سري وصـل شده‌اند.

۲. سیم‌پیچ یا بوبین ولتاژ: یک سیم‌پیچ دیگر در کنتور وجود دارد که به آن سیم‌پیچ یا بوبین ولتاژ می‌گویند. بوبین ولتاژ از سیم‌پیچی با سیم‌هاي نازك و سطح مقطع کم تشکیل شده است و تعداد دور آن نیـز نـسبت بـه بـوبین جریـان بسیار بیشتر است. این سیم‌پیچ به دور یک هسته آهنی پیچیده شده است. بـوبین ولتـاژ در هنگـام نصب در کنتور به صورت موازي در مدار قرار می‌گیرد.

۳. آهن‌ربا: در کنتورهای مکانیکی یک آهن‌ربای مغناطیس دائم قرار داشته که نعلی شکل است. این آهن‌ربا بین بوبین ولتاژ و بوبین جریان قرار داشته و جهت یکنواخت کردن حرکت دیسک (صفحه دوار) و یا ایستادن آن، به کار می‌رود.

۴. نمراتور یا عددشمار: یک قسمت از کنتور مکانیکی است که عمل قرائـت کنتور به‌وسیله آن انجام می‌شود. نمراتور یا همان عددشمار، از یک سري چرخ‌دنده‌هاي کوچک تـشکیل شده است که بر روي این چرخ‌دنده‌ها شماره‌های صفر تا 9 نوشته شده‌اند و میزان برق مصرفی را مشخص می‌کنند.

۵.  دیسک: دیسک یک صفحه دوار دایره‌ای شکل است که حول یک محور عمودی می‌چرخد. جنس این صفحه از آلومینیوم است زیرا آلومینیوم از نظر وزن سبک بوده و بر روی میدان بوبین ولتاژ و بوبین جریان تاثیر منفی نمی‌گذارد. این صفحه به دو یاتاقان از بالا و پایین اتکا داشته و طوري قرار می‌گیرد که در مسیر میدان‌هاي ایجاد شده به وسیله بوبین جریان و بوبین ولتاژ باشد.

۶.  اسکلت: تمامی اجزای کنتور برق مکانیکی (بوبین جریان، بوبین ولتاژ، آهن‌ربا، نمراتور و دیسک) بر روی یک قالب آلومینیومی قرار می‌گیرند و روی این اسکلت سوار می‌شوند. این اسکلت به دلیل جنس آلومینیومی تاثیری روی میدان بوبین‌ها نمی‌گذارد.

روش کار کنتور مکانیکی

اجزای مختلف کنتور برق مکانیکی

اساس کار کنتور برق مکانیکی بر مبنای نیروی الکترومغناطیسی است. می‌دانیم با عبور جریان برق از یک سیم‌پیچ، اطراف آن سیم‌پیچ یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود که شدت و جهت میدان ایجاد شده به جریان عبوری از سیم‌پیچ بستگی دارد.

در بیشتر کنتورهای مکانیکی دو دسته سیم‌پیچ وجود دارد. یکی از سیم‌پیچ‌ها یا بوبین‌ها دارای تعداد دور کم اما قطر بیشتر نسبت به دیگری است. این سیم‌پیچ که ضخیم‌تر بوده و تعداد دور کمتری دارد سیم‌پیچ جریان یا بوبین جریان و سیم‌پیچ دیگر، سیم‌پیچ ولتاژ یا بوبین ولتاژ نام دارد.

زمانی که کنتور وارد مدار می‌شود و مصرف‌کننده‌های الکتریکی آن فعال می‌شوند، جریان مصرف‌کننده از بوبین جریان گذشته و این سیم‌پیچ یک میدان مغناطیسی تولید می‌کند. بوبین ولتاژ، بالای دیسک (صفحه دوار) قرار داشته و به طور معمول دارای میدان مغناطیسی است. بوبین جریان هم پایین دیسک قرار داشته و قدرت میدان بوبین جریان توسط مصرف‌کننده تعیین می‌شود.

بر اثر تاثیرگذاری این میدان‌ها روی دیسک، این صفحه شروع به چرخش می‌کند. هرچه سرعت چرخش بیشتر باشد، میزان انرژی الکتریکی عبوری بالاتر بوده و کنتور عدد بیشتری را نشان می‌دهد و اگر سرعت چرخش صفحه دوار پایین باشد، انرژی الکتریکی عبوری کمتر است. آهن‌ربای نعلی شکل هم به ثبات چرخش دیسک کمک کرده و دیسک را از انحراف حول محور عمودی، باز می‌دارد.

معایب کنتور مکانیکی (آنالوگ)

یکی از عیوب اصلی کنتورهای برق مکانیکی تک تعرفه‌ای بودن آن‌هاست. بدین معنا که کنتورهای مکانیکی در طی یک شبانه‌‌روز، تمامی برق مصرف‌شده را با یک نرخ محاسبه و اندازه‌گیری می‌کنند. برای این کنتورها فرقی ندارد که چه ساعات یا اوقاتی از شبانه‌روز است (ساعات اوج مصرف یا ساعات میان‌باری یا ساعات کم‌باری) و تمام برق مصرف شده در هر زمان را در مبنای میان‌باری محاسبه می‌کنند. از این رو، عدد محاسبه‌شده توسط کنتور دقیق و منصفانه نبوده و دارای خطا و اشتباه محاسباتی است.

کنتورهای مکانیکی دارای مشکلات بزرگتری از جمله دقت کم، امنیت پایین و امکان دستکاری کنتور و دزدیدن برق را دارند. این کنتورها به دلیل امنیت پایین و ساختار ساده‌ای که دارند، احتمال دستکاری و برق‌دزدی را بالا برده‌اند. همین موضوع سبب منسوخ شدن این کنتورها و رواج کنتورهای دیجیتالی شد.

محاسبه مصرف برق در کنتورهای مکانیکی

نحوه محاسبه مصرف برق چگونه است؟

در کنتورهای آنالوگ میزان برق مصرف‌شده توسط مشترک، از طریق نمراتور کنتور آنالوگ بدست می‌آید. بدین صورت که اپراتور شرکت برق عدد فعلی نمراتور را خوانده و آن را از عدد قبلی نمراتور (عدد ثبت‌شده نمراتور برای ماه قبل) کم می‌کند. سپس عدد بدست آمده را ضرب در نرخ ثابت میان‌باری کرده و حاصل را ضرب در قیمت هر کیلووات برق مصرف‌شده می‌کنیم. حاصل، نشان‌دهنده بهای برق مصرف‌شده توسط مشترک است.

کنتور برق دیجیتال

اجزای کنتور برق دیجیتالی

در اینجا به بررسی اجزای کنتور برق دیجیتال می‌پردازیم.

1- برد پردازشی: برد پردازشی اصلی‌ترین قسمت در کنتورهای دیجیتال است که وظیفه دریافت اطلاعات، آنالیز داده‌ها و ثبت و  نشان‌دادن نتایج را برعهده دارد. تمامی اطلاعات توسط برد پردازشی از مشترک دریافت‌شده و سپس با استفاده از برنامه‌ای که برد از طریق آن برنامه‌نویسی شده است، شروع به آنالیز و سپس ثبت اطلاعات در نمایشگر خروجی می‌کند. به‌گونه‌ای می‌توان گفت که برد پردازشی مغز کنتور برق دیجیتالی بوده و تمامی آمار توسط این برد ثبت و ارائه می‌شوند. این برد در هر دو نوع تک‌فاز و سه‌فاز وجود داشته و ثابت است.

2- برد قدرت: این برد تنها در کنتورهای دیجیتالی سه‌فاز موجود است. برد قدرت زیر برد پردازشی (در کنتورهای سه‌فاز) قرار داشته و از یک طرف به برد پردازشی و از طرف دیگر به ترانس ct متصل است. این برد پس از دریافت فاز و نول از ترانس، به بررسی صحت ولتاژ و اطلاعات دریافتی پرداخته و سپس اطلاعات را برای برد پردازشی می‌فرستد. این برد به نحوی وظیفه محافظت و آسان کردن کار برد پردازشی را هم برعهده دارد.

3- ترانس ct: ترانس ct وظیفه اندازه‌گیری جریان و تنظیم آن را بر عهده دارند. این ترانس‌ها یا سی‌تی‌ها (برخی از تعمیرکاران و اپراتورها این ترانس‌ها را با نام سی‌تی یا ct می‌شناسند) که از یک سو به سیم‌پیچ‌ها و از سوی دیگر به برد قدرت متصل هستند. تعداد این ترانس‌ها سه عدد بوده و تنها در کنتورهای سه‌فاز به کار می‌روند.

4- قاب: قسمتی از اجزای کنتور برق است که وظیفه حفاظت و نگهداری از اجزای داخلی کنتور برق دیجیتال را دارد. این قسمت عموما از جنس پلاستیک بود و با توجه به نوع کنتور و برد آن طراحی و قالب‌گیری می‌شود. قالب در کنتورهای دیجیتالی سه‌فاز عموما دو قسمتی و در کنتورهای تک‌فاز یک قسمتی می‌باشد.

کنتور برق دیجیتال از چه اجزایی تشکیل شده است؟

مزایای کنتور برق دیجیتال

کنتورهای برق دیجیتال برخلاف کنتورهای مکانیکی دارای سه تعرفه‌ای کم‌باری، میان‌باری و پیک یا اوج بار بوده و مصرف در هر کدام از سه تعرفه را جداگانه محاسبه می‌کند. تعرفه کم‌باری شامل نیمه‌شب و ساعاتی که کمترین میزان مصرف برق توسط مشترکان ثبت می‌شود، است. میان‌باری شامل روز ساعاتی که مصرف متعادل و مشخص است، می‌شود. پیک یا اوج بار هم شامل شب و ساعاتی که مصرف مشترکان برق به بیشترین میزان خود می‌رسد، می‌شود. از این‌رو، بهای مصرفی مشترک منطقی‌تر و منصفانه‌تر از بهای مصرفی در کنتور مکانیکی است.

علاوه بر مزیت بالا، امنیت در کنتورهای دیجیتالی بسیار بالاتر از کنتورهای آنالوگ یا مکانیکی است. یکی از اصلی‌ترین دلایلی که باعث جانشینی کنتورهای دیجیتال به‌جای کنتورهای مکانیکی شد، مبحث امنیت پایین و احتمال دزدی بالا در کنتورهای مکانیکی بود که این مشکل توسط کنتورهای دیجیتال به میزان زیادی حل شد.

محاسبه مصرف برق در کنتور دیجیتال

تا به اینجا پی بردیم که در کنتورهای دیجیتال بهای برق مصرفی در سه تعرفه‌ کم‌بار، میان‌بار و اوج‌بار یا پیک محاسبه می‌شود. در کنتورهای دیجیتال عدد پایانی مجموع سه تعرفه است اما هر تعرفه ضریبی متفاوت داشته و قیمت هر تعرفه جداگانه محاسبه می‌شود.

برای محاسبه بهای مصرفی هر مشترک در کنتور دیجیتال ابتدا تعرفه کم‌بار را خوانده و ضرب در 25/0 و قیمت هر کیلووات برق مصرفی می‌کنیم. این کار را برای میان‌بار و اوج‌بار هم تکرار کرده اما به جای 25/0 از ضرایب 1 و 5/2 استفاده می‌کنیم. در نهایت هر سه عدد بدست آمده را با هم جمع کرده و بهای مصرفی یک مشترک بدست می‌آید.

اجزای کنتور برق

در دو قسمت کنتورهای مکانیکی و کنتورهای دیجیتال متوجه شدیم که اجزای کنتور برق در این دو مدل متفاوت است. کنتورهای برق مکانیکی (تک‌فاز) از دو سیم‌پیچ ولتاژ و جریان، آهن‌ربا، نمراتور، دیسک یا صفحه دوار و یک قاب تشکیل شده‌‌اند اما اجزای کنتور برق دیجیتال بیشتر به صورت برد و اجزای الکترونیکی بوده و به دریافت و پردازش داده‌ها می‌پردازند. کنتورهای دیجیتال از یک برد پردازشی، برد قدرت (سه‌فاز)، ترانس (سه‌فاز) و قاب تشکیل شده است.

از آنجا که کنتور برق دیجیتال بهای برق را به صورت صحیح محاسبه کرده و همچنین از ایمنی و امنیت بالاتری برخوردار است، بیشتر به مشترکان توصیه می‌شود اما در صورتی که بردها و یا قطعات کنتورهای دیجیتال آسیب ببینند، تعمیر و یا تعویض آن‌ها نسبت به اجزای کنتور برق مکانیکی هزینه بیشتری در پی دارد.

نصب کنتور برق

نرخ بهای مصرفی در کنتور دیجیتال

نصب هر کدام از کنتورهای مکانیکی و دیجیتالی و مدل‌های تک‌فاز و سه‌فاز کمی با یکدیگر متفاوت است اما در اینجا روش نصب هرکدام را به صورت جداگانه بیان می‌کنیم.

  • کنتور تک‌فاز مکانیکی: برای نصب کنتورهای تک‌فاز در ابتدا دو سر سیم‌پیچ ولتاژ را به سیم فاز (L1) و سیم نول وصل می‌کنیم. سپس سیم فاز را به ابتدای سیم‌پیچ جریان (بوبین جریان) وصل کرده و خروجی فاز را از انتهای سیم‌پیچ جریان می‌گیریم. در این حالت، زمانی که مصرف‌کننده از کنتور استفاده می‌کند، جریان مصرف‌شده از سیم‌پیچ جریان یا بوبین جریان گذشته و در آن یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود. ضمنا سیم‌پیچ ولتاژ که همیشه یک اختلاف پتانسیل ثابت دارد، میدان مغناطیسی یکپارچه‌ای را ایجاد نموده که این میدان نیز به همین دلیل همواره ثابت خواهد بود. حاصل کنش این دو میدان مغناطیسی (میدان مغناطیسی حاصل از بوبین جریان و میدان مغناطیسی حاصل از بوبین ولتاژ) بر یکدیگر، باعث چرخش صفحه‌ی کنتور و انداختن نمره یا میزان برق مصرفی می‌شود.
  • کنتور تک‌فاز دیجیتالی: این کنتور دارای یک قسمت ورودی و یک قسمت خروجی است. در قسمت ورودی (سمت چپ) دو محل اتصال سیم وجود دارد که محل اتصال سمت چپ، برای سیم فاز و سمت راست برای سیم نول است. در قسمت خروجی (سمت راست) ، همانند قسمت ورودی، دو محل اتصال سیم و کابل وجود دارد که قسمت سمت چپ خروجی نول و قسمت سمت راست خروجی فاز کنتور می‌باشد.
  • کنتور سه‌فاز مکانیکی: نصب کنتور سه‌فاز مکانیکی فرق چندانی با مدل تک‌فاز آن ندارد و تنها تفاوت در تعداد سیم فاز است. در این کنتور، از یک سیم نول و سه سیم فاز استفاده می‌شود که بسیار مشابه تک‌فاز است و به‌گونه‌ای می‌توان گفت سه‌فاز تشکیل شده از سه مدار کوچک تک‌فاز است.
  • کنتور سه‌فاز دیجیتال: نصب کنتور سه‌فاز دیجیتالی هم مشابه سه‌فاز مکانیکی بوده و در هر ورودی یک قسمت برای سیم فاز (قسمت سمت چپ) و یک قسمت برای سیم نول (قسمت سمت راست) نصب شده است. تنها کافیست سیم‌های فاز و نول را وارد قسمت ورودی کرده و از سوی دیگر خروجی را دریافت کنید.

نتیجه‌گیری

در مطالب بالا پی بردیم که اجزای کنتور برق مکانیکی با دیجیتال متفاوت است. قطعات کنتور برق مکانیکی بر پایه سیم‌پیچ‌ها (بوبین‌ها) و میدان مغناطیسی بوده اما قطعات کنتور برق دیجیتالی بر مبنای برد و قطعات الکترونیکی می‌باشد. در این مقاله سعی کردیم به بررسی اجزای کنتور برق مکانیکی (آنالوگ) و دیجیتال بپردازیم و روش تعیین بهای برق مصرفی، مزایا و معایب و روش نصب هر کدام از کنتورها بپردازیم.

امیدوارم این مقاله مورد پسند شما عزیزان واقع شده باشد. در صورتی که سوال، انتقاد، پیشنهاد و یا درخواستی از تیم تکه‌کابل دارید، در قسمت نظرات برای ما کامنت بگذارید و یا اگر قصد خرید کنتور برق را دارید می توانید به دسته بندی انواع کنتور اندازه گیری برق سایت تکه کابل مراجعه نمایید.

7968 بازدید
نویسنده این مقاله
الهه زینالی
اشتراک گذاری

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *


مطالب مرتبط