همواره در طول سال‌های گذشته یکی از چالش‌های مهمی که در ساختمان‌های مختلف، مجتمع‌های تجاری و اداری و شهرک‌های صنعتی وجود داشته، مدیریت صحیح مصرف برق بوده است. لذا لزوم استفاده از کنتور برق در این شرایط کاملا وجود داشته است. در گذشته عموم استفاده از کنتورها به شکل مکانیکی بوده که همان کنتورهای آنالوگی هستند که شاهد استفاده از آن‌ها به احتمال زیاد بوده‌ایم. ولی این کنتورها با توجه به معایب زیادی که داشتند، همچون دقت پایین، تک تعرفه بودن و امنیت پایین کارایی لازم را نداشتند و در نتیجه لزوم استفاده از کنتورهای هوشمند و دیجیتال برق بیش از گذشته حس شد. بنابراین عملا نیاز به یک دستگاه اندازه‌گیری اتوماتیک وجود داشت که بتواند تمامی فرآیندهای خواندن و دریافت اطلاعات را انجام دهد.
اگر به دنبال کامل‌ترین اطلاعات درباره کنتور برق هستید، این مقاله توس فیوز برای شما نوشته شده است.
پس از خواندن این مقاله، به پاسخ سوالات مهم و اساسی خود درباره کنتورهای برق خواهید رسید و نکات مهمی را متوجه خواهید شد.
-
کنتور برق چیست؟
-
تاریخچه کنتور برق
-
نحوه عملکرد کنتور برق
-
کاربرد کنتور برق
-
انواع کنتور برق
-
کنتور دیجیتال
-
کنتور هوشمند
کنتور برق چیست؟
کنتور برق معادل واژه Electricity Meter می‌باشد و تجهیزی است که میزان انرژی الکتریکی و یا به عبارتی میزان برق مصرفی را اندازه‌گیری می‌کند و نمایش می‌دهد. واحد اندازه‌گیری کنتورهای برق معمولا بر حسب کیلووات بر ساعت (ژول) می‌باشد ولی با این حال برخی از واحدهای دیگری چون مگاژول نیز استفاده می‌کنند.
حال در ادامه این مقاله قصد داریم مبحث کنتورهای برق را به صورت کامل مورد بررسی قرار دهیم.
تاریخچه کنتور برق
اولین کنتور در سال 1872 اختراع شد. در آن دوره زمانی تنها تلگراف و لامپ‌ها بودند که از انرژی برق استفاده می‌کردند. نخستین جرقه برای اندازه‌گیری میزان مصرف برق توسط ساموئل گاردینر زده شد که توانست ابزاری را برای اندازه‌گیری میزان روشنایی لامپ خود طراحی کند. این وسیله توانست میزان روشنایی لامپ DC را اندازه‌گیری کند و زمینه‌ساز پیشرفت‌های بعدی در این راستا باشد.
در سال 1879 تنها چند سال بعد از آزمایش ابزار سنجش میزان روشنایی لامپ ساموئل گاردینر، توماس ادیسون بعد از آزمایش‌های فراوان توانست یک کنتور شیمیایی اختراع کند. این کنتور با بررسی جرم توانست توان مصرفی را اندازه‌گیری کند. بنابراین بعد از این اختراع میزان مصرف برق مردم قابل اندازه‌گیری و محاسبه شد و منابع انرژی، دیگر رایگان نبودند. کنتور آونگی نیز از نمونه کنتورهای اولیه به شمار می‌رفت که توسط ویلیام ادوارد آیرتون در سال 1881 اختراع شد.
بزرگ‌ترین مشکل کنتورهایی که در قرن نوزدهم اختراع شدند، این بود که نحوه قرائت آن‌ها به سختی صورت می‌گرفت. گرچه ادیسون و سایر دانشمندان برای رفع این مشکل راه‌حل‌هایی همچون مکانیسم شمارش جهت کمک به خواندن مقادیر کنتور ارائه دادند ولی همچنان مهم‌ترین مشکل کنتورها تا سال‌ها پیش همین موضوع بود.
نحوه عملکرد کنتور برق
اساس کار کنتور بر اساس نیروی الکترومغناطیسی می‌باشد. به این صورت که داخل کنتور سیم‌پیچ مغناطیسی وجود دارد که معمولا شامل دو سیم‌پیچ جریان و ولتاژ می‌باشد. تفاوت این دو سیم‌پیچ در این است که سیم پیچ جریان دارای قطر بیشتر و تعداد دور کمتری نسبت به سیم پیچ ولتاژ می‌باشد. زمانی که جریان برق از سیم‌پیچ عبور می‌کند، یک میدان مغناطیسی در اطراف آن تشکیل می‌شود. و با توجه به میزان جریانی که از سیم‌پیچ عبور می‌کند، جهت این میدان مغناطیسی و شدت آن تغییر می‌کند.
کاربرد کنتور برق
همانطور که در مطالب قبل توضیح داده شد، کاربرد اصلی کنتور برق محاسبه یا اندازه‌گیری دقیق میزان برق مصرفی کاربران در مناطق مختلف می‌باشد. هر چه این اندازه‌گیری دقیق‌تر باشد، حق پرداخت منصفانه‌تری را کاربران پرداخت می‌کنند. کاربران مصرف‌کننده برق می‌توانند خانگی، صنعتی و تجاری باشند.
بدیهی است که در تمامی این محل‌ها از یک نوع کنتور استفاده نمی‌شود. لذا در مقاله بعدی که انواع کنتورها را بررسی خواهیم کرد، متوجه خواهید شد که هر نوع کنتور برای چه کاربرانی و چه کاربردی مناسب خواهد بود.
انواع کنتور برق
کنتورهای برق به دو دسته کلی دیجیتال و هوشمند تقسیم می‌شوند. حال در ادامه به بررسی هر کدام از آن‌ها می‌پردازیم.
کنتور برق دیجیتال
این نوع از کنتورها بعد از کنتورهای آنالوگ یا همان مکانیکی عرضه شدند و به دلیل داشتن کیفیت و مشخصه‌های بهتر جایگزین کنتورهای مکانیکی شدند. کنتورهای دیجیتال در چند سال اخیر در کشور ما به خوبی توسعه پیدا کرده‌اند. به این صورت که در حال حاضر تقریبا 50 درصد مشترکین برق از این نوع کنتور استفاده می‌کنند.
طرز کار کنتور برق دیجیتال
در گذشته کنتورهای آنالوگ، میزان مصرف برق را با استفاده از نمودار و صفحه گرداننده مشخص می‌کردند. اما اساس کار کنتورهای دیجیتال بر حسب مدار الکتریکی می‌باشد. این نوع از کنتورها با استفاده از یک صفحه نمایش دیجیتال تمامی اطلاعات لازم را به راحتی نمایش می‌دهند.
انواع کنتور دیجیتال
تک فاز
این نوع از کنتورهای دیجیتال با میزان ولتاژ 220 ولت و میزان جریان بین 5 تا 100 آمپر کار می‌کنند. مصرف کنتورهای تک فاز دیجیتال عموما خانگی می‌باشد و به صورت پالسی کار می‌کنند.
سه فاز
کنتورهای سه فاز دیجیتال قابلیت محاسبه میزان مصرف برق را به صورت 8 تعرفه دارند که به دو صورت غیر دیماندی و دیماندی وجود دارند. کنتورهای سه فاز دیجیتال نیز به صورت پالسی کار می‌کنند.
غیر دیماندی (عادی)
کنتورهای غیر دیماندی یا عادی با جریان اسمی بین 2 تا 100 آمپر و ولتاژ بین 400 تا 3230 ولت و به صورت پالسی کار می‌کنند. قابلیت نصب آن‌ها نیز به صورت مستقیم و با استفاده از ترانس جریان می‌باشد.
دیماندی
کنتورهای دیماندی با جریان اسمی بین 1 تا 10 آمپر و همچون کنتورهای دیماندی با ولتاژ بین 400 تا 3230 ولت و به صورت پالسی کار می‌کنند. قابلیت نصب آن‌ها نیز از طریق CT و PT و همچنین به صورت اولیه و ثانویه می‌باشد.
کنتور دیجیتال چگونه میزان مصرف برق را محاسبه می‌کند؟
کنتور برق دیجیتال در 24 ساعت شبانه‌روز میزان مصرف برق را بر اساس معیارهای مختلفی محاسبه می‌کند. به این صورت که با توجه به زمان اوج مصرف که اغلب مربوط به شب می‌باشد، زمان کم باری می‌باشد. همچنین زمان متوسط مصرف که معمولا مربوط به روز می‌باشد. بنابراین کنتور دیجیتال میزان مصرف برق را بر اساس نرخ متفاوت هر کدام از این حالت‌ها محاسبه و نمایش می‌دهد.
بدیهی است که استفاده از کنتورهای برق دیجیتال می‌تواند باعث کاهش چشمگیر هزینه‌های مصرفی مشترکین شود و صرفه‌جویی را برای آن‌ها به همراه داشته باشد.
ویژگی‌های کنتور دیجیتال
- قابلیت اندازه‌گیری انرژی اکتیو و راکتیو
- امکان قرائت در بی‌برقی
- دارای 4 تعرفه در شبانه‌روز
- حفاظت در برابر دستکاری غیرمجاز
- قرائت با پورت نوری و پورت RS485
- قابلیت انتخاب زبان نرم‌افزار به فارسی و انگلیسی
- ثبت و توانایی ذخیره‌سازی اطلاعات پروفایل تا ۱۲۵ روز
کنتور برق هوشمند
همواره در طول سالیان گذشته یکی از چالش‌های مهمی که در ساختمان‌های مختلف، مجتمع‌های تجاری و اداری و شهرک‌های صنعتی وجود داشته، مدیریت صحیح مصرف برق بوده است. در گذشته عموم استفاده از کنتورها به شکل مکانیکی بوده که همان کنتورهای آنالوگی هستند که شاهد استفاده از آن‌ها به احتمال زیاد بوده‌ایم. ولی این کنتورها با توجه به معایب زیادی که داشتند همچون دقت پایین، تک تعرفه بودن و امنیت پایین کارایی لازم را نداشتند و در نتیجه لزوم استفاده از کنتورهای هوشمند و دیجیتال برق بیش از گذشته حس شد. زیرا عملا نیاز به یک دستگاه اندازه‌گیری اتوماتیک وجود داشت که بتواند تمامی فرآیندهای خواندن و دریافت اطلاعات را انجام دهد.
کنتور برق هوشمند اطلاعات لازم را همچون میزان مصرف برق، مقدار جریان و میزان ولتاژ ثبت می‌کند و نمایش می‌دهد. همچنین با توجه به اتصال برق، میزان برق مصرفی شما را در لحظه کنترل می‌کند.
این نوع از کنتورها می‌توانند میزان مصرف برق را در طول روز و با فاصله زمانی کوتاه و مشخص ثبت کنند و از آن‌ها گزارش تهیه کنند.
طرز کار کنتور برق هوشمند
این نوع از کنتورها به یک شبکه هوشمند امن سراسری، مشابه شبکه تلفن همراه متصل می‌شوند که به آن شبکه DCC می‌گویند. کنتورهای هوشمند برق به گونه‌ای شفاف طراحی شده‌اند که مصرف‌کننده می‌تواند به اطلاعات مصرف برق خود و جزئیات صورتحساب خود اشراف کامل داشته باشد. این نوع از کنتورها با سیستم مرکزی به شکل مستقیم و دوطرفه در ارتباط هستند و بدیهی است که از سمت سیستم مرکزی، کنتور می‌تواند قطع یا وصل شود و کاملا قابل رصد می‌باشد.
کنتور هوشمند چگونه میزان مصرف برق را محاسبه می‌کند؟
میزان مصرف انرژی در بخش‌های مختلف را می‌توان به کمک کنتورهای هوشمند برق مبتنی بر اینترنت اشیا مدیریت کرد و همه اطلاعات و نمودارهای تحلیلی را به صورت کاملا مجزا و تفکیک شده مشاهده کرد. تا بتوان میزان مصرف انرژی مجتمع را در ساعات مختلف روز و برای هر بخش بررسی کرد، تا به مصرف‌کننده در جهت اصلاح الگوی مصرف و کاهش هزینه‌ها کمک شایانی گردد. احتمالا تاکنون با این مسئله مواجه شده‌اید که برخی از مجتمع‌ها از یک کنتور مشترک استفاده می‌کنند، که مدیریت مصرف انرژی بین واحدهای مختلف همواره از چالش‌های موجود بوده است.
ویژگی‌های کنتور هوشمند
- دارای قابلیت انتقال اطلاعات و قرائت از راه دور
- چند تعرفه
- اندازه کوچک
- قابلیت اندازه‌گیری انرژی اکتیو و راکتیو
- راه‌اندازی و نصب آسان
- محاسبه و ثبت میزان مصرف برق به صورت ضد تقلب
- دارای پورت مستقل جهت ارتباط با سایر کنتورها
- ارتباط از طریق PLC, GPRS ,GSM و Wi-Max