Electricity meters are typically calibrated in billing units, the most common one being the kilowatt hour . Meter listrik biasanya dikalibrasi dalam unit penagihan, yang paling umum adalah kilowatt jam . Periodic readings of electric meters establishes billing cycles and energy used during a cycle. Pembacaan meter listrik berkala menetapkan siklus penagihan dan energi yang digunakan selama siklus.
In settings when energy savings during certain periods are desired, meters may measure demand, the maximum use of power in some interval. Dalam pengaturan ketika penghematan energi selama periode tertentu yang diinginkan, meter dapat mengukur permintaan, penggunaan maksimal kekuasaan dalam beberapa interval. In some areas the electric rates are higher during certain times of day, reflecting the higher cost of power resources during peak demand time periods. Di beberapa daerah tingkat listrik lebih tinggi selama waktu-waktu tertentu dalam sehari, yang mencerminkan biaya yang lebih tinggi dari sumber daya listrik selama jangka waktu permintaan puncak. Also, in some areas meters have relays to turn off nonessential equipment. [ 1 ] Juga, di beberapa daerah meter harus relay untuk mematikan peralatan yang tidak penting.[1]
arus searah (DC)
As commercial use of electric energy spread in the 1880s, it became increasingly important that an electric energy meter, similar to the then existing gas meters , was required to properly bill customers for the cost of energy , instead of billing for a fixed number of lamps per month. Sebagai penggunaan komersial energi listrik tersebar di tahun 1880-an, menjadi semakin penting bahwa meter energi listrik, mirip dengan yang ada pada meter gas , dibutuhkan untuk benar pelanggan tagihan untuk biaya energi , bukannya penagihan untuk sejumlah lampu tetap per bulan. Many experimental types of meter were developed. Edison at first worked on a DC electromechanical meter with a direct reading register, but instead developed an electrochemical metering system, which used an electrolytic cell to totalize current consumption. Banyak jenis eksperimental meter dikembangkan. Edison pada awalnya bekerja pada sebuah DC meteran elektromekanis dengan daftar pembacaan langsung, melainkan mengembangkan elektrokimia sistem metering, yang menggunakan suatu sel elektrolitik untuk menjumlahkan konsumsi saat ini. At periodic intervals the plates were removed, weighed, and the customer billed. Pada interval periodik piring telah dihapus, ditimbang, dan pelanggan ditagih. The electrochemical meter was labor-intensive to read and not well received by customers. Meteran elektrokimia padat karya untuk membaca dan tidak diterima dengan baik oleh pelanggan. In 1885 Ferranti offered a mercury motor meter with a register similar to gas meters; this had the advantage that the consumer could easily read the meter and verify consumption. [ 2 ] The first accurate, recording electricity consumption meter was a DC meter by Dr Hermann Aron , who patented it in 1883. Hugo Hirst of the British General Electric Company introduced it commercially into Great Britain from 1888. [ 3 ] Meters had been used prior to this, but they measured the rate of energy consumption at that particular moment, ie the electric power . Pada tahun 1885 Ferranti ditawarkan meter bermotor merkuri dengan mendaftar mirip dengan gas meter, ini memiliki keuntungan bahwa konsumen dengan mudah bisa membaca meteran dan memverifikasi konsumsi. [2] Yang akurat pertama, rekaman meter konsumsi listrik adalah DC meter dengan Dr Hermann Aron , yang dipatenkan di tahun 1883. Hugo Hirst dari British General Electric Company diperkenalkan secara komersial ke Inggris Raya dari 1888. [3] Meter telah digunakan sebelum ini, namun mereka mengukur tingkat konsumsi energi pada saat tertentu, yaitu dengan tenaga listrik . Aron's meter recorded the total energy used over time, and showed it on a series of clock dials. Aron meteran yang tercatat total energi yang digunakan dari waktu ke waktu, dan menunjukkan pada serangkaian cepat jam.[ edit ] Alternating current (AC) [ sunting ] Alternating current (AC)
The first specimen of the AC kilowatt-hour meter produced on the basis of Hungarian Ottó Bláthy 's patent and named after him was presented by the Ganz Works at the Frankfurt Fair in the autumn of 1889, and the first induction kilowatt-hour meter was already marketed by the factory at the end of the same year. Spesimen pertama dari AC meteran kilowatt-jam yang dihasilkan atas dasar Hungaria Otto Bláthy paten 'dan bernama setelah dia dipresentasikan oleh Ganz Bekerja di Frankfurt Fair pada musim gugur 1889, dan induksi meteran kilowatt-jam pertama sudah dipasarkan oleh pabrik pada akhir tahun yang sama. These were the first alternating-current watt meters, known by the name of Bláthy-meters. [ 4 ] The AC kilowatt hour meters used at present operate on the same principle as Bláthy's original invention. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] Also around 1889, Elihu Thomson of the American General Electric company developed a recording watt meter (watt-hour meter) based on an ironless commutator motor. Ini adalah meter watt pertama bolak-saat ini, dikenal dengan nama Bláthy-meter. [4] Para meter AC kilowatt jam digunakan pada beroperasi hadir pada prinsip yang sama seperti penemuan asli Bláthy itu. [5] [6] [7] [ 8] Juga sekitar tahun 1889, Elihu Thomson dari American General Electric mengembangkan perusahaan rekaman meter watt (watt-jam meter) berdasarkan sebuah motor komutator ironless. This meter overcame the disadvantages of the electrochemical type and could operate on either alternating or direct current. [ 9 ] Meter ini mengatasi kelemahan dari jenis elektrokimia dan dapat beroperasi di kedua bolak atau arus langsung. [9]In 1894 Oliver Shallenberger of the Westinghouse Electric Corporation applied the induction principle previously used [ 10 ] only in AC ampere-hour meters to produce a watt-hour meter of the modern electromechanical form, using an induction disk whose rotational speed was made proportional to the power in the circuit. [ 11 ] [ 12 ] The Bláthy meter was similar to Shallenberger and Thomson meter in that they are two-phase motor meter. [ 13 ] Although the induction meter would only work on alternating current, it eliminated the delicate and troublesome commutator of the Thomson design. Pada tahun 1894 Oliver Shallenberger dari Westinghouse Electric Corporation menerapkan prinsip induksi yang digunakan sebelumnya [10] hanya di AC ampere-jam meter untuk menghasilkan meter watt-jam dari bentuk elektromekanis yang modern, menggunakan disk Kecepatan rotasi induksi yang dibuat sebanding dengan kekuasaan di sirkuit. [11] [12] Meteran Bláthy adalah serupa untuk meter Shallenberger dan Thomson dalam bahwa mereka adalah dua-fase meteran bermotor. [13] Meskipun meter induksi hanya akan bekerja pada arus bolak-balik, itu menghilangkan lembut dan merepotkan komutator dari desain Thomson. Shallenberger fell ill and was unable to refine his initial large and heavy design, although he did also develop a polyphase version. Shallenberger jatuh sakit dan tidak mampu untuk memperbaiki desain awal yang besar dan berat, meskipun ia juga mengembangkan versi polyphase.
[ edit ] Unit of measurement [ sunting ] Satuan pengukuran
Demand is normally measured in watts, but averaged over a period, most often a quarter or half hour. Permintaan biasanya diukur dalam watt, namun rata-rata selama suatu periode, paling sering seperempat atau setengah jam.
Reactive power is measured in "thousands of volt-ampere reactive -hours", (kvarh). Daya reaktif diukur dalam "ribuan volt ampere reaktif- -jam ", (kvarh). By convention, a "lagging" or inductive load, such as a motor, will have positive reactive power. Dengan konvensi, sebuah "tertinggal" atau induktif beban, seperti motor, akan memiliki daya reaktif positif. A "leading", or capacitive load, will have negative reactive power. [ 14 ] Sebuah "terkemuka", atau kapasitif beban, akan memiliki daya reaktif negatif. [14]
Volt-amperes measures all power passed through a distribution network, including reactive and actual. Volt-ampere mengukur semua kekuatan melewati jaringan distribusi, termasuk reaktif dan aktual. This is equal to the product of root-mean-square volts and amperes. Ini adalah sama dengan produk dari akar-mean-square volt dan ampere.
Distortion of the electric current by loads is measured in several ways. Power factor is the ratio of resistive (or real power) to volt-amperes. Distorsi arus listrik dengan beban diukur dengan beberapa cara. Faktor daya adalah rasio resistif (atau daya nyata) untuk volt-ampere. A capacitive load has a leading power factor, and an inductive load has a lagging power factor. Sebuah beban kapasitif memiliki faktor daya terkemuka, dan beban induktif memiliki faktor daya tertinggal. A purely resistive load (such as a filament lamp, heater or kettle) exhibits a power factor of 1. Sebuah beban resistif murni (seperti pemanas filamen lampu, atau ketel) menunjukkan faktor daya 1. Current harmonics are a measure of distortion of the wave form. Harmonik saat ini adalah ukuran distorsi dari bentuk gelombang. For example, electronic loads such as computer power supplies draw their current at the voltage peak to fill their internal storage elements. Sebagai contoh, beban elektronik seperti komputer pasokan listrik menarik arus mereka di puncak tegangan untuk mengisi elemen internal mereka penyimpanan. This can lead to a significant voltage drop near the supply voltage peak which shows as a flattening of the voltage waveform. Hal ini dapat mengakibatkan penurunan tegangan yang signifikan di dekat puncak tegangan suplai yang menunjukkan sebagai mendatarkan bentuk gelombang tegangan. This flattening causes odd harmonics which are not permissible if they exceed specific limits, as they are not only wasteful, but may interfere with the operation of other equipment. Hal ini merata menyebabkan harmonisa ganjil yang tidak diperbolehkan jika mereka melebihi batas tertentu, karena mereka tidak hanya boros, namun dapat mengganggu pengoperasian peralatan lainnya. Harmonic emissions are mandated by law in EU and other countries to fall within specified limits. Emisi harmonik yang diamanatkan oleh hukum di Uni Eropa dan negara-negara lainnya jatuh dalam batas yang ditentukan.
[ edit ] Other units of measurement [ sunting ] Lain unit pengukuran
In addition to metering based on the amount of energy used, other types of metering are available. Selain metering berdasarkan pada jumlah energi yang digunakan, jenis lain dari metering tersedia.Meters which measured the amount of charge ( coulombs ) used, known as ampere-hour meters , were used in the early days of electrification. Meter yang mengukur jumlah muatan ( coulomb ) yang digunakan, dikenal sebagai ampere-jam meter , digunakan pada hari-hari awal elektrifikasi. These were dependent upon the supply voltage remaining constant for accurate measurement of energy usage, which was not a likely circumstance with most supplies. Ini tergantung pada suplai tegangan tetap konstan untuk pengukuran akurat dari penggunaan energi, yang tidak mungkin dengan keadaan persediaan yang paling.
Some meters measured only the length of time for which charge flowed, with no measurement of the magnitude of voltage or current being made. Beberapa meter diukur hanya lamanya waktu yang muatan mengalir, tanpa pengukuran besarnya tegangan atau arus yang dibuat. These were only suited for constant-load applications. Ini hanya cocok untuk beban konstan aplikasi.
Neither type is likely to be used today. Jenis tidak mungkin digunakan saat ini.
[ edit ] Types of meters [ sunting ] Jenis-jenis meter
1 - Voltage coil - many turns of fine wire encased in plastic, connected in parallel with load. 1 - Tegangan koil - ternyata banyak dari kawat halus terbungkus dalam plastik, dihubungkan secara paralel dengan beban.
2 - Current coil - three turns of thick wire, connected in series with load. 2 - koil sekarang - tiga putaran dari kawat tebal, dihubungkan secara seri dengan beban.
3 - Stator - concentrates and confines magnetic field. 3 - Stator - konsentrat dan batas-batas medan magnet.
4 - Aluminum rotor disc. 4 - Aluminium disc rotor.
5 - rotor brake magnets. 5 - magnet rotor rem.
6 - spindle with worm gear. 6 - spindle dengan gigi cacing.
7 - display dials - note that the 1/10, 10 and 1000 dials rotate clockwise while the 1, 100 and 10000 dials rotate counter-clockwise. 7 - cepat tampilan - perhatikan bahwa memanggil 1 / 10, 10 dan 1000 memutar searah jarum jam sedangkan cepat 1, 100 dan 10000 memutar berlawanan arah jarum jam.
[ edit ] Electromechanical meters [ sunting ] meter Elektromekanik
The most common type of electricity meter is the electromechanical induction watt-hour meter. [ 15 ] [ 16 ] Jenis yang paling umum dari meteran listrik adalah elektromekanis induksi meteran watt-jam. [15] [16]The electromechanical induction meter operates by counting the revolutions of an aluminium disc which is made to rotate at a speed proportional to the power. Para elektromekanis induksi meter yang beroperasi dengan menghitung revolusi dari aluminium disk yang dibuat berputar pada kecepatan sebanding dengan kekuasaan. The number of revolutions is thus proportional to the energy usage. Jumlah putaran demikian sebanding dengan penggunaan energi. It consumes a small amount of power, typically around 2 watts. Ini mengkonsumsi sejumlah kecil daya, biasanya sekitar 2 watt.
The metallic disc is acted upon by two coils . Disk metalik ditindaklanjuti oleh dua kumparan . One coil is connected in such a way that it produces a magnetic flux in proportion to the voltage and the other produces a magnetic flux in proportion to the current . Satu kumparan terhubung sedemikian rupa sehingga menghasilkan fluks magnet sebanding dengan tegangan dan yang lain menghasilkan fluks magnet sebanding dengan saat ini . The field of the voltage coil is delayed by 90 degrees using a lag coil. [ 17 ] This produces eddy currents in the disc and the effect is such that a force is exerted on the disc in proportion to the product of the instantaneous current and voltage. Bidang kumparan tegangan tertunda oleh 90 derajat menggunakan kumparan lag. [17] Hal ini menghasilkan arus eddy di disk dan efeknya adalah sedemikian rupa sehingga gaya yang diberikan pada disk secara proporsional dengan produk dari arus sesaat dan tegangan . A permanent magnet exerts an opposing force proportional to the speed of rotation of the disc. Sebuah magnet permanen mengerahkan kekuatan lawan sebanding dengan kecepatan rotasi dari disk. The equilibrium between these two opposing forces results in the disc rotating at a speed proportional to the power being used. Keseimbangan antara dua hasil kekuatan yang bertentangan di disk berputar pada kecepatan sebanding dengan daya yang digunakan. The disc drives a register mechanism which integrates the speed of the disc over time by counting revolutions, much like the odometer in a car, in order to render a measurement of the total energy used over a period of time. Disk drive mekanisme mendaftar yang mengintegrasikan kecepatan disk dari waktu ke waktu oleh revolusi-revolusi menghitung, banyak seperti odometer di mobil, dalam rangka untuk membuat pengukuran dari total energi yang digunakan selama periode waktu.
The type of meter described above is used on a single-phase AC supply. Jenis meter yang dijelaskan di atas digunakan pada fase tunggal AC pasokan. Different phase configurations use additional voltage and current coils. Berbeda konfigurasi fase menggunakan tegangan tambahan dan kumparan saat ini.
The amount of energy represented by one revolution of the disc is denoted by the symbol K h which is given in units of watt-hours per revolution. Jumlah energi yang diwakili oleh satu revolusi dari disk dilambangkan dengan simbol K h yang diberikan dalam satuan watt-jam per revolusi. The value 7.2 is commonly seen. Nilai 7,2 yang biasa terlihat. Using the value of K h , one can determine their power consumption at any given time by timing the disc with a stopwatch. Menggunakan nilai K h, kita dapat menentukan konsumsi daya mereka pada setiap waktu yang diberikan oleh waktu disk dengan stopwatch. If the time in seconds taken by the disc to complete one revolution is t , then the power in watts is Jika waktu dalam detik yang diambil oleh disk untuk menyelesaikan satu revolusi adalah t, maka daya dalam watt adalah
. . For example, if K h = 7.2 , as above, and one revolution took place in 14.4 seconds, the power is 1800 watts. Sebagai contoh, jika K h = 7,2, seperti di atas, dan satu revolusi terjadi di 14,4 detik, daya 1800 watt. This method can be used to determine the power consumption of household devices by switching them on one by one. Metode ini dapat digunakan untuk menentukan konsumsi daya perangkat rumah tangga dengan beralih mereka satu per satu. Most domestic electricity meters must be read manually, whether by a representative of the power company or by the customer. Meter listrik yang paling dalam negeri harus dibaca secara manual, baik oleh perwakilan dari perusahaan listrik atau dengan pelanggan. Where the customer reads the meter, the reading may be supplied to the power company by telephone , post or over the internet . Apabila pelanggan membaca meter, membaca mungkin diberikan kepada perusahaan listrik oleh telepon , pos atau melalui internet . The electricity company will normally require a visit by a company representative at least annually in order to verify customer-supplied readings and to make a basic safety check of the meter. Perusahaan listrik biasanya akan memerlukan kunjungan oleh perwakilan perusahaan setidaknya setiap tahun dalam rangka untuk memverifikasi pelanggan yang dipasok pembacaan dan untuk melakukan pengecekan keselamatan dasar dari meter.
In an induction type meter, creep is a phenomenon that can adversely affect accuracy, that occurs when the meter disc rotates continuously with potential applied and the load terminals open circuited. Dalam tipe meter induksi, creep adalah fenomena yang dapat mempengaruhi akurasi, yang terjadi ketika disk berputar terus menerus dengan meteran diterapkan potensial dan terminal beban hubung terbuka. A test for error due to creep is called a creep test. Sebuah tes untuk kesalahan karena merayap disebut tes merayap.
Two standards govern meter accuracy, ANSI C12.20 for North America and IEC 62053. Dua standar mengatur meter akurasi, ANSI C12.20 untuk Amerika Utara dan IEC 62053.
[ edit ] Electronic meters [ sunting ] meter Elektronik
Electronic meters display the energy used on an LCD or LED display, and can also transmit readings to remote places. Meter elektronik menampilkan energi yang digunakan pada LCD atau layar LED, dan juga dapat mengirimkan bacaan untuk tempat-tempat terpencil. In addition to measuring energy used, electronic meters can also record other parameters of the load and supply such as maximum demand, power factor and reactive power used etc. They can also support time-of-day billing, for example, recording the amount of energy used during on-peak and off-peak hours. Selain energi ukur yang digunakan, meter elektronik juga dapat merekam parameter lain dari beban dan pasokan seperti permintaan maksimum, faktor daya dan daya reaktif digunakan dll Mereka juga dapat mendukung waktu-of-hari penagihan, misalnya, merekam jumlah energi yang digunakan selama jam puncak dan off-peak.
[ edit ] Communication [ sunting ] Komunikasi
Remote meter reading is a practical example of telemetry . Pembacaan meter jarak jauh adalah contoh praktis dari telemetri . It saves the cost of a human meter reader and the resulting mistakes, but it also allows more measurements, and remote provisioning. Ini menghemat biaya pembaca meteran manusia dan kesalahan yang dihasilkan, tetapi juga memungkinkan pengukuran lagi, dan ketentuan remote. Many smart meters now include a switch to interrupt or restore service. Banyak smart meter sekarang termasuk saklar untuk mengganggu atau mengembalikan layanan.Historically, rotating meters could report their power information remotely, using a pair of contact closures attached to a KYZ line. Secara historis, meter berputar dapat melaporkan informasi daya mereka dari jarak jauh, menggunakan sepasang penutupan kontak melekat pada garis KYZ.
In a KYZ interface, the Y and Z wires are switch contacts, shorted to K for half of a rotor's circumference. Dalam antarmuka KYZ, kabel Y dan Z adalah kontak-kontak saklar, korsleting ke K selama setengah lingkar sebuah rotor. To measure the rotor direction, the Z signal is offset by 90 degrees from the Y. When the rotor rotates in the opposite direction, showing export of power, the sequence reverses. Untuk mengukur arah rotor, sinyal Z diimbangi oleh 90 derajat dari Y. Jika rotor berputar dalam arah yang berlawanan, menunjukkan ekspor kekuasaan, urutan membalikkan. The time between pulses measures the demand. Waktu antara pulsa mengukur permintaan. The number of pulses is total power usage. [ 18 ] Jumlah pulsa adalah penggunaan daya total. [18]
KYZ outputs were historically attached to "totalizer relays" feeding a "totalizer" so that many meters could be read all at once in one place. Output KYZ secara historis melekat pada "relay penghitung" menyusui "mesin penghitung" sehingga banyak meter bisa dibaca sekaligus di satu tempat.
KYZ outputs are also the classic way of attaching electric meters to programmable logic controllers , HVACs or other control systems. KYZ output juga cara klasik melampirkan meter listrik untuk programmable logic controller , HVACs atau sistem kontrol lainnya. Some modern meters also supply a contact closure that warns when the meter detects a demand near a higher tariff. Beberapa meter modern juga menyediakan penutupan kontak yang memperingatkan ketika meter mendeteksi permintaan dekat tarif yang lebih tinggi.
Some meters have an open collector output that gives 32-100 ms pulses for a constant amount of used electrical energy. Beberapa meter memiliki kolektor terbuka output yang memberikan 32-100 ms pulsa untuk jumlah konstan energi listrik yang digunakan. Usually 1000-10000 pulses per kWh . Biasanya 1000-10000 pulsa per kWh . Output is limited to max 27 V DC and 27 mA DC. Output terbatas maks 27 V DC dan 27 mA DC. The output usually follows the DIN 43864 standard. Output biasanya mengikuti standar DIN 43864.
Often, meters designed for semi-automated reading have a serial port on that communicates by infrared LED through the faceplate of the meter. Seringkali, meter dirancang untuk semi-otomatis membaca memiliki port serial pada berkomunikasi dengan inframerah LED melalui pelat muka dari meter. In some apartment buildings, a similar protocol is used, but in a wired bus using a serial current loop to connect all the meters to a single plug. Dalam beberapa bangunan apartemen, sebuah protokol yang sama digunakan, tetapi dalam bus kabel menggunakan seri loop arus untuk menghubungkan semua meter untuk plug tunggal. The plug is often near the mailboxes. Pasang sering dekat kotak surat. In the European Union, the most common infrared and protocol is "FLAG", a simplified subset of mode C of IEC 61107 . Di Uni Eropa, yang paling umum dan protokol inframerah adalah "FLAG", sebuah subset sederhana dari modus C IEC 61107 . In the US and Canada, the favoured infrared protocol is ANSI C12.18 . Di AS dan Kanada, protokol inframerah disukai adalah ANSI C12.18 . Some industrial meters use a protocol for programmable logic controllers ( Modbus ). Beberapa meter industri menggunakan protokol untuk programmable logic controller ( Modbus ).
The most modern protocol proposed for this purpose is DLM/COSEM which can operate over any medium, including serial ports. Protokol paling modern yang diusulkan untuk tujuan ini adalah DLM / COSEM yang dapat beroperasi melalui media apapun, termasuk port serial. The data can be transmitted by Zigbee , WiFi , telephone lines or over the power lines themselves . Data dapat ditransmisikan oleh ZigBee , WiFi , saluran telepon atau melalui saluran listrik sendiri . Some meters can be read over the internet. Beberapa meter dapat dibaca melalui internet.
Electronic meters now use Low Power Radio, GSM , GPRS , Bluetooth , IrDA , as well as RS-485 wired link. Meter elektronik sekarang menggunakan Low Power Radio, GSM , GPRS , Bluetooth , IrDA , serta RS-485 link kabel. The meters can now store the entire usage profiles with time stamps and relay them at a click of a button. Meter sekarang dapat menyimpan seluruh penggunaan profil dengan stempel waktu dan relay mereka di klik tombol. The demand readings stored with the profiles accurately indicate the load requirements of the customer. Permintaan pembacaan disimpan dengan profil akurat mengindikasikan persyaratan beban pelanggan. This load profile data is processed at the utilities for billing and planning purposes. Hal ini memuat profil data diproses pada utilitas untuk tujuan penagihan dan perencanaan.
AMR ( Automatic Meter Reading ) and RMR (Remote Meter Reading) describe various systems that allow meters to be checked without the need to send a meter reader out. AMR ( Automatic Meter Reading ) dan RMR (Meter Reading Jauh) menjelaskan berbagai sistem yang memungkinkan meter harus diperiksa tanpa perlu mengirim keluar pembaca meteran. An electronic meter can transmit its readings by telephone line or radio to a central billing office. Meter elektronik dapat mengirimkan pembacaan dengan saluran telepon atau radio ke kantor penagihan pusat. Automatic meter reading can be done with GSM (Global System for Mobile Communications) modems, one is attached to each meter and the other is placed at the central utility office. Pembacaan meter otomatis dapat dilakukan dengan GSM (Global System for Mobile Communications) modem, satu melekat pada meteran masing-masing dan lain ditempatkan di kantor pusat utilitas.
