Индукционные и электронные счетчики – что лучше?

Е. Г. Акимов, канд. техн. наук, доцент, лауреат премии Правительства РФ, руководитель информационно-аналитического отдела системы iElectro,

А. И. Шулешко, руководитель направления по приборам и системам учета электроэнергии ОАО «Ленинградский электромеханический завод»

СССР славился невысокими ценами на энергоресурсы. Причина этого – природное богатство страны, когда коммунальные услуги являлись практически социальной сферой при невысоком уровне жизни. Экономия энергоресурсов не имела смысла, и соответственно в этом плане не была развита и отрасль их учета. Безмерное потребление воды, перерасход электричества слабо отражались на бюджете населения и предприятий. Приборы учета производились соответствующего уровня. Класс точности составлял 2,5. Заводы-производители не торопились с переходом на более совершенные модели, хотя индукционные счетчики с классом точности 2,0 были разработаны еще в 1960–1970-х годах, а в 1968 году было принято первое постановление о двухтарифном учете.

В 1970-е годы в Европе создаются первые электронные счетчики. Предпосылкой для развития данного вида счетчиков было не только развитие электроники, но и необходимость реализации более сложных функций, чем простой накопительный учет электроэнергии в связи с ростом стоимости энергоносителей. Внедрение многотарифного учета, технологий АСКУЭ, призванных прийти на смену эле-ментарному списыванию показаний вручную, переход на более высокий класс точности приборов – основные преимущества электронных счетчиков. А с интеграцией в схеме электронных счетчиков микропроцессора набор реализуемых функций расширился. Таким образом, изначально развитие электронных счетчиков на Западе основывалось на расширении функциональных возможностей прежних индукционных счетчиков.

В России эти процессы начали активно развиваться лишь в 1990-х годах. Они стимулировались подорожанием электроэнергии, появлением зависимости цены на электроэнергию от временных зон (суточных, недельных, сезонных), реструктуризацией и приватизаций электроэнергетики с появлением массы собственников, для которых учет стал основным средством снижения издержек и повышения доходности электроэнергетического бизнеса.

Первый электронный счетчик был запущен в серийное производство в начале 1990-х годов. 3 апреля 1996 года вступил в силу Федеральный закон «Об энергосбережении». Он предписывал запрещение поверки счетчиков класса 2,5 и оснащение ЖКХ современными счетчиками класса 2,0 с высокой перегрузочной способностью (30 А и более). Причем изначально вторая часть в этой формулировке оставалась ключевой, так как на рынок стали поставлять множество мощной импортной бытовой техники, которая требовала максимальный ток нагрузки не менее 30 А. Старый парк счетчиков был рассчитан на значительно меньшие нагрузки, индукционные счетчики класса 2,5 составляли более 90 % всего парка приборов учета. Было решено запретить выпуск и сертификацию счетчиков электрической энергии класса точности 2,5 с 1 июля 1997 года. Приказ РАО «ЕЭС России» от 07.08.2000 года так же предписывает оснащение ЖКХ современными счетчиками класса 2,0 с высокой перегрузочной способностью (более 30 А). Устаревшие модели могут служить лишь до истечения своего МПИ и, следовательно, после подлежат замене.

Счетчик СА4-И678

В сложившихся условиях заводы-производители принялись обновлять линейку своей продукции, осваивая производство электронных счетчиков и модернизируя индукционные до класса 2,0. Ресурс повышения класса точности индукционных счетчиков (выше 2,0) был практически исчерпан и возможен лишь с использованием высокоточного оборудования и прецизионной регулировки, что делает его стоимость неоправданно высокой.

Сначала отечественные разработчики электронных счетчиков использовали микросхемы малой степени интеграции или микросхемы собственной разработки, что и определяло невысокий уровень надежности электронных счетчиков и их достаточно высокую цену. Ситуация изменилась с появлением серийно производимых микросхем для счетчиков электроэнергии компании Analog Devices (а теперь уже и других фирм). Кажущаяся простота технологического процесса привлекла на этот рынок большое количество компаний. Они сумели создать спрос на электронную продукцию, постоянно понижая в конкурентной борьбе стоимость, тем самым делая электронные счетчики все привлекательней для потребителя. Изготовители электронных счетчиков провели масштабную рекламную кампанию новой продукции. Тем временем и плановая замена счетчиков продолжала набирать обороты. И в некоторых регионах (например, в Самарской, Читинской, Астраханской областях) вводятся запреты на установку индукционных счетчиков (даже новых класса точности 2,0). В Астраханской области для отмены этого решения вынуждена была вмешаться прокуратура.

Даже с сегодняшним ассортиментом электронных счетчиков экономически целесообразно выходить на рынок. Дешевая комплектация из азиатского региона (далеко не всегда достойного качества) позволила еще больше снизить цены на электронные счетчики. Пока себестоимость электронных счетчиков не сравнялась с индукционными, но вскоре это может произойти, и, к сожалению, все больше в ущерб качеству. Ресурс понижения цены далеко не исчерпан. Уменьшение массогабаритных параметров сдерживается необходимостью сохранения старых присоединительных размеров.

Создается обманчивое впечатление о неизбежном прекращении выпуска индукционных счетчиков.

Недостатки и преимущества

К преимуществам электронных счетчиков относится:

- высокий класс точности (0,2S; 0,5S);

- сохранение высокого класса точности в условиях низких и быстропеременных нагрузок;

- многотарифность;

- доступность учета разных видов энергии одним прибором;

- возможность измерений показателей количества и качества энергии и мощности;

- способность длительного хранения данных учета и доступа к ним;

- фиксация несанкционированного доступа и случаев хищения электроэнергии;

- дистанционный съем показателей по различным цифровым интерфейсам;

- расчет потерь;

- создание современных АСКУЭ;

- учет одним прибором разных видов энергии в двух направлениях.

Есть декларируемые преимущества, но не бесспорные:

1. Защищенность от традиционных методов хищения электроэнергии. Появляется все больше новых методов, которые применяются только к электронным счетчикам (воздействие постоянным или переменным магнитным полем на отчетное устройство или катушку Роговского, электрошокер и т. д.).

Счетчик СО-ЭЭ6705

2. Большой срок МПИ (до 16 лет). Но это результат лишь ускоренных испытаний, а то и просто теоретических расчетов. Ни один электронный счетчик российского производства в реальных условиях не отработал столько. На Западе с введением в схему автоматической подстройки опорного напряжения и компонентов со стабильными характеристиками удалось добиться для электронных счетчиков МПИ = 12 годам. Причем это реальные показатели. При более внимательном рассмотрении комплектации, используемой в большинстве отечественных электронных счетчиках, выясняется, что используется либо комплектация, стабильность параметров которой производитель не нормирует, либо низкостоимостная комплектация, не гарантирующая сохранение класса точности в течение 6 лет.

Есть и недостатки:

- практически беззащитны от коммутационных и грозовых перепадов напряжения;

- более высокая цена;

- отсутствие сервисных центров.

Но везде ли эти преимущества так важны? И так ли критичны эти недостатки. Высокий класс точности, безусловно, нужен в точках учета, где проходят огромные количества энергии. И стоимость этих счетчиков (0,2; 0,5) на порядок выше. А в бытовом секторе класса 2,0 вполне достаточно!

Сохранение высокого класса точности в условиях быстропеременных нагрузок, конечно, важно, но где возникают такие нагрузки? В многоквартирном доме, в квартире, лифтовом хозяйстве, гараже, на даче, на промышленном предприятии? Справедливо скорее только последнее.

Многотарифность – безусловное преимущество электронного счетчика энергетики в бытовом секторе практически игнорируют. Плановая замена счетчиков в 99 % случаев проводиться на однотарифные. Чтобы сэкономить, счетчик покупает хозяин квартиры. И хорошо если он окупится через год или два и при этом не сломается. В промышленности, конечно, объем потребления электроэнергии велик и многотарифность реально позволяет как-то выравнивать нагрузку. Но там другой класс счетчиков.

Возможность учета двух видов энергии в бытовом секторе на сегодня вообще не актуальна. Нет смысла перебирать все преимущества электронных счетчиков и их недостатки, понятно, что преимущество электронных счетчиков – это недостатки индукционных счетчиков:

- низкий класс точности (2,0);

- рост погрешности при снижении нагрузки;

- нарушение метрологических характеристик при быстропеременной нагрузке и при несинусоидальном токе;

- слабая защита от традиционных методов хищения электроэнергии;

- ограниченные возможности дистанционного съема данных;

- повышенное собственное потребление по цепям тока и напряжения;

- необходимость использования в точке учета нескольких счетчиков по видам энергии.

Они актуальны при больших нагрузках, в ответственных точках учета в местах, где необходимо контролировать мощность, качество электроэнергии и т. д. и где более высокая стоимость счетчика, безусловно оправдана и есть возможность дистанционно контролировать его работоспособность.

Электронный счетчик, как правило, отказывает не на входном контроле, а в процессе эксплуатации, в отличие от индукционного. А это уже потери другого уровня, которые порой намного превышают стоимость счетчика.

Счетчик СО-ЭЭ6706

Учиться на чужих ошибках

В начале 1990-х годов зарубежных производителей измерительной продукции захлестнула примерно такая же эйфория, которую сейчас переживает Россия. Так, например, в Англии доля электронных счетчиков электроэнергии достигла 95 %, однако, на сегодняшний день эта цифра уменьшилась до 65 %.

Из Европы заводы по производству индукционных счетчиков перенесены в развивающиеся страны и производят миллионы счетчиков, находящих нишу и выполняющих свою функцию.

Энергосистемы России (Красноярскэнерго, Татэнерго, Брянскэнерго) стабильно закупают индукционные счетчики так же, как и электронные, отдавая предпочтение их надежности и учитывая плохое качество сетей, особенно в сельской местности. Ведь ресурс индукционного счетчика – десятки лет и даже через 50 лет некоторые образцы будут соответствовать заданному классу точности.

Проблема выбора индукционного или электронного счетчика несколько надумана. Они предназначены для разных секторов рынка.

Рано отказываться от применения индукционных счетчиков. Как и не стоит недооценивать электронные. Прежде всего, надо решить, есть ли возможность и необходимость воспользоваться всеми преимуществами счетчиков и не обращать внимание на их недостатки?

Выбор счетчика – это результат взвешенного решения, анализа отдельной ситуации.