Khi nói đến công tơ điện, chắc hẳn chúng ta ai cũng biết thiết bị này dùng để làm gì rồi đúng không nào?
Nhưng, công tơ điện có mấy loại? Công dụng hay khi nào sử dụng loại nào thì có lẽ không phải ai cũng biết, cũng rõ.
Vâng, trong bài viết này, chúng ta cùng nhau tìm hiểu nhé!
Công tơ điện là gì?
Công tơ điện là một thiết bị điện quen thuộc còn có tên gọi là đồng hồ điện hay điện năng kế, công tơ điện là dụng cụ dùng để đo số lượng điện tiêu thụ của một thiết bị điện, hệ thống điện…
Công tơ điện dùng để làm gì?
Công tơ điện có chức năng chính là đo lường lượng điện tiêu thụ của phụ tải điện.
Phụ tải ở đây nhỏ nhỏ thì có thể là một thiết bị điện như bơm nước, hoặc lớn như hộ gia đình, văn phòng công ty, nhà máy sản xuất… Với các bạn sinh viên, thì chắc chắn ai thuê trọ ở cũng sẽ biết công tơ điện dùng để làm gì rồi phải không nào? Lỡ sử dụng quá tay, thế là cuối tháng, nhìn chỉ số điện của công tơ báo mà méo mặt thôi!
Ngoài ra, trong công nghiệp còn có những loại công tơ điện có những chức năng vô cùng đặc biệt và có khả năng truyền thông, gửi dữ liệu lên trung tâm điều khiển để quản lý, đo lường các chỉ số điện của một hệ máy sản xuất, dây chuyền hay cả phân xưởng sản xuất.
Công tơ điện tiếng Anh là gì?
Công tơ điện dịch sang tiếng Anh nghĩa là gì? Chắc hẳn khi học đến tiếng Anh chuyên ngành kỹ thuật, ai ai cũng đã từng gặp từ này rồi đúng không nào?
Mình xin tạm nhắc lại trong bài viết này cho bạn nào đã quên hoặc còn chưa biết nhé!
Công tơ điện khi dịch sang tiếng Anh thường có nghĩa là electric meter, electricity meter, electrical meter, kWh meter hay energy meter.
Tuỳ từng trường hợp, cũng như cách thể hiện nội dung mà người viết có thể sử dụng từ ngữ khác nhau, nhưng tựu chung chúng đều có nghĩa tiếng Việt là công tơ điện.
Đơn vị tính của công tơ điện là gì?
Theo quy chuẩn của điện lực Việt Nam thì các đồng hồ điện, công tơ điện lắp đặt cho người sử dụng điện đều thống nhất đơn vị tính điện là kWh, cho dù người sử dụng là hộ cá thể hay là nhà máy, tập đoàn sản xuất.
Ký hiệu kWh đọc là kilô Watt giờ. Tương đương với 1000Wh.
Ví dụ: Công tơ điện báo số 000377 thì ta hiểu là 37.7kWh. Cụ thể đọc chỉ số điện như thế nào. Phần bên dưới mình có phân tích rõ hơn. Mời các bạn đọc tiếp!
Ý nghĩa các thông số trên công tơ điện
Trên mặt trước, hay mặt hiển thị của công tơ điện, có các thông số cơ bản và ý nghĩa của chúng mà chúng ta cần quan tâm như sau:
- 220V: Điện áp lưới điện qua đồng hồ
- 50Hz: Tần số điện lưới theo quy chuẩn Quốc gia
- 900 vòng/kWh: Số vòng quay tương ứng với 1 kWh, nghĩa là đĩa công tơ điện quay được 900 vòng sẽ tính là 1 kWh. Ngoài ra còn có các cấp khác như: 225 vòng/kWh, 400 vòng/kWh
- 5(20)A: Có 2 số chúng ta cần hiểu. Số 5 là dòng điện định mức qua công tơ. Số 20 là dòng điện chịu quá tải tối đa của công tơ. Nghĩa là, dòng điện chạy qua công tơ điện được phép nằm trong phạm vi <20 A. Ngoài phạm vi này thì đồng hồ sẽ hỏng. Có một số cấp khác tham khảo như: 10(40)A, 20(80)A, 40(120)A.
- 27°C: Nhiệt độ làm việc của công tơ điện
- Cấp 2: Mang ý nghĩa là cấp chính xác, hay mức sai số cho phép của công tơ điện. Chúng có các cấp như: cấp 0.5 (sai số 0.5% toàn dải đo), cấp 1 (sai số 1% toàn dải đo), cấp 2 (sai số 2% toàn dải đo).
Nguyên lý hoạt động của công tơ điện
Chúng ta nhìn thấy cái công tơ điện hàng ngày như vậy, lâu lâu để ý quan sát thấy cái gì nhìn như cái đĩa kim loại cứ quay quay một lúc thì cái đếm số nó nhảy số, thì lại ra số kWh điện mà mình tiêu thụ, sử dụng. Vậy bạn có thắc mắc rằng đồng hồ điện này hoạt động như thế nào không?
Đừng lo lắng, ngay trong mục này, mình sẽ giải quyết vấn đề mà bạn thắc mắc.
Trong mục này, chúng ta sẽ cùng đi tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của chúng nhé, cả loại cơ và loại điện tử luôn nào!
Nguyên lý hoạt động công tơ điện cơ
Đầu tiên, chúng ta sẽ tìm hiểu sơ qua về cấu tạo cơ bản của công tơ điện cơ. Chúng gồm có:
- Cái đĩa quay: Có cấu tạo bằng nhôm
- Cuộn áp: Có số vòng dây lớn, tiết diện nhỏ
- Cuộn dòng: Có số vòng dây ít, tiết diện dây lớn
- Nam châm vĩnh cửu
Vậy nguyên lý hoạt động công tơ điện là gì?
Nguyên lý hoạt động của công tơ điện là sự phối hợp và khống chế nhau của 3 thành phần lực điện trên lên một chiếc đĩa nhôm. Cụ thể:
Vòng quay của đĩa nhôm dùng để xác định mức tiêu thụ năng lượng của tải.
Đĩa nhôm được đặt giữa các cuộn dây và nam châm như hình mô tả
Khi có tải tiêu thụ điện năng. Nguồn điện đi qua cuộn dòng tạo ra từ thông tỷ lệ với dòng điện và cuộn shunt tạo ra từ thông tỷ lệ với điện áp. Hai từ thông này trễ nhau 90 độ do tính chất dòng điện cảm. Lúc này đĩa nhôm sẽ quay.
Một nam châm vĩnh cửu được đặt trên một mặt của đĩa, tạo ra một mô-men hãm trên đĩa nhôm. Độ lớn của lực tỷ lệ thuận với tốc độ quay, nhưng hướng của lực này ngược với hướng quay.
Trục của đĩa nhôm được liên kết với các bánh răng tương ứng tỷ lệ với số vòng quay của đĩa. Từ đó sẽ nhảy số theo số lượng vòng quay của đĩa nhôm này.
Và chúng ta sẽ có được kết quả đo điện năng tiêu thụ tính bằng kWh.
Có mấy loại công tơ điện?
Hiện nay trên thị trường, công tơ điện được phân ra làm 2 loại chính. Đó là: Công tơ điện 1 pha và công tơ điện 3 pha.
Bên trong mỗi loại còn phân ra làm loại công tơ điện cơ và công tơ điện tử.
Ngoài ra, cùng với sự phát triển của nguồn năng lượng mặt trời, cụ thể là các hệ thống điện mặt trời ngày càng xuất hiện nhiều cả trong các nhà máy sản xuất và các hộ gia đình. Thì còn có thêm một loại công tơ điện khác xuất hiện, đó là công tơ điện 2 chiều. Mục đích của công tơ điện 2 chiều này là gì? Mình sẽ trình bày trong nội dung bên dưới đây thôi, các bạn theo dõi tiếp nhé!
Công tơ điện 1 pha cơ
Công tơ điện 1 pha 2 dây dạng cơ là loại phổ biến nhất từ xưa đến giờ. Loại công tơ điện dùng cho điện lưới 1 pha. Chắc chắn một điều là chúng luôn hiện diện trong mỗi gia đình có sử dụng điện của công ty điện lực cung cấp. Nhưng cho đến thời điểm hiện tại, ở các thành phố lớn, các công tơ điện cơ đang dần bị thay thế bởi công tơ điện tử.
Ưu điểm:
- Giá thành thiết bị rẻ
- Cấu tạo đơn giản
- Sử dụng khá bền và ổn định
Nhược điểm:
- Nhược điểm lớn nhất có thể xét đến đó chính là độ chính xác chưa cao. Do phụ thuộc vào cơ cấu hoạt động cơ khí.
- Có thể bị “hack” làm cho thiết bị hoạt động sai lệch kết quả…
Công tơ điện 1 pha điện tử
Công tơ điện tử hiển thị các giá trị điện năng tiêu thụ trên màn hình LCD hoặc LED, và một số loại cũng có thể truyền các dữ liệu này đi xa qua các cổng giao tiếp tích hợp.
Ngoài việc đo điện năng tiêu thụ, công tơ điện tử cũng có thể ghi lại các thông số khác của tải và nguồn, chẳng hạn như số điện sử dụng tức thời hay số điện tối đa, mức điện áp, hệ số công suất và công suất phản kháng…
Một chức năng khác cũng khá hay ho, đó là công tơ điện tử có thể hỗ trợ tính toán theo thời gian cài đặt. Ví dụ như: ghi lại số kWh điện năng tiêu thụ trong giờ cao điểm hoặc giờ thấp điểm.
Ưu điểm:
- Có cảnh báo rò rỉ điện
- Đo nhiều thông số
- Cài đặt nhiều chức năng đo
- Giám sát được chất lượng nguồn điện
- Tính toán được giá điện bậc thang
- Độ chính xác cao…
Nhược điểm:
- Giá thành cao
- Độ bền phụ thuộc vào linh kiện điện tử
- Khó sửa chữa…
Công tơ điện 3 pha công nghiệp
Trong công nghiệp sản xuất, để đảm bảo công suất điện năng vận hành cho các hệ thống máy móc, motor công suất cao thì cần phải cấp nguồn có công suất điện lớn, và điện lưới 3 pha là lựa chọn hàng đầu.
Tất nhiên, để đo lượng điện năng tiêu thụ từ mạng lưới điện 3 pha, thì chúng ta cần phải sử dụng loại công tơ điện 3 pha rồi!
Công tơ điện 3 pha được phân ra làm nhiều loại như sau: Công tơ điện 3 pha cơ, cơ điện tử, điện tử, công tơ điện 1 giá, công tơ điện 3 giá… hoặc theo cách đo lường như công tơ điện 3 pha trực tiếp, 3 pha gián tiếp.
Vậy các cách đo lường trực tiếp, gián tiếp này là như thế nào? Cùng mình tìm hiểu nhé!
Công tơ điện 3 pha trực tiếp là gì
Công tơ điện 3 pha trực tiếp cũng là dạng công tơ điện 3 pha thông thường, và chỉ số điện chúng ta sẽ đọc trực tiếp giống như các loại công tơ điện 1 pha trong gia đình.
Công tơ điện 3 pha gián tiếp là gì?
Công tơ điện 3 pha gián tiếp, công tơ điện tử 3 pha gián tiếp có cách đấu dây khác biệt, có số lượng chân nối nhiều hơn và cần dùng đến CT dòng (biến dòng). Thường dùng cho các tải có công suất lớn. Và cách đọc chỉ số điện cũng khác hơn.
Cách đọc: Sau khi đọc giá trị như bộ công tơ điện 3 pha trực tiếp thì chúng ta cần nhân kết quả với hệ số biến dòng và biến áp đo lường thì mới ra đúng kết quả đo điện năng tiêu thụ của tải. Hệ số biến dòng phụ thuộc vào loại CT dòng mà các bạn sử dụng.
Công tơ điện 2 chiều là gì?
Công tơ điện 2 chiều là một dạng công tơ điện được sinh ra để phục vụ cho nhu cầu sử dụng điện mặt trời có hoà lưới điện.
Công tơ điện 2 chiều này có cấu tạo đo đếm được điện năng ở cả chiều thuận và chiều ngược.
Mục đích của loại công tơ điện 2 chiều này dùng cho các đơn vị sử dụng điện lưới nhưng có thêm hệ thống điện năng lượng mặt trời hoà lưới.
Công tơ điện 2 chiều sẽ tính toán số điện từ hệ thống năng lượng mặt trời sử dụng dư cho phụ tải hoà vào lưới điện Quốc gia để bên điện lực trả tiền mua điện từ hệ thống điện mặt trời của các bạn.
Câu hỏi đặt ra là: Điện lực sẽ mua lại với giá bao nhiêu cho 1kWh điện mặt trời hoà lưới?
Trả lời: Theo thông tin hiện tại thì giá mua vào cho 1kWh điện mặt trời hoà lưới là 2.086vnd/kWh
Cách đấu dây cho công tơ điện
Chúng ta tham khảo cách đấu dây cơ bản cho công tơ điện một pha và ba pha nhé!
Cách đấu dây công tơ điện 1 pha
Công tơ điện 1 pha 2 dây có cách đấu dây rất đơn giản, chủ yếu chúng ta tuân thủ theo quy định dây nóng dây nguội của nhà sản xuất mà đấu thôi
Các bạn tham khảo hình ảnh sau:
Chỉ cần nhớ dây nóng L vào chân 1 ra chân 2. Dây nguội N vào chân 3 ra chân 4 là có thể đấu được ngay.
Cách đấu dây công tơ điện 3 pha
Với công tơ điện 3 pha, chúng ta có 2 cách đấu:
Sơ đồ đấu dây công tơ điện 3 pha trực tiếp
Chỉ cần bình tĩnh, đấu theo sơ đồ điện như hướng dẫn bên dưới, và đặc biệt các bạn lưu ý các bạn phân biệt rõ các pha và đầu nối thì có thể dễ dàng đấu nối rồi
Như trên sơ đồ có 8 điểm đánh số thứ tự từ 1-8 ta có thể chia thành 4 nhóm
- Nhóm Pha A: 1 vào 2 ra
- Nhóm Pha B: 3 vào 4 ra
- Nhóm Pha C: 5 vào 6 ra
- Nhóm Trung tính: 7 vào 8 ra
Sơ đồ đấu dây công tơ điện 3 pha gián tiếp
Với công tơ điện 3 pha gián tiếp, có đến 11 điểm nối dây, vì thế, độ phức tạp sẽ cao hơn. Cần đến các CT dòng và phải đấu đúng chiều vào ra của CT dòng. Nhưng cơ bản cũng tương tự như đấu trực tiếp. Ta có:
- Pha A: gồm dây pha A (chân số 2) và dây dòng pha A chân số 1 (K) và chân số 3 (L)
- Pha B: gồm dây pha B (chân số 5) và dây dòng pha B chân số 4 (K) và chân số 6 (L)
- Pha C: gồm dây pha C (chân số 8) và dây dòng pha C chân số 7 (K) và chân số 9 (L)
- Trung tính (N): gồm dây trung tính đấu vào chân số 10 và 11 (đã được nối với nhau)
Cách đọc trị số công tơ điện
Cách đọc trị số, số kWh, hay số điện tiêu thụ có đôi chút khác biệt giữa 2 loại công tơ điện cơ và công tơ điện tử. Sau đây mình hướng dẫn cho các bạn cách đọc đơn giản nhất, có thể áp dụng cho cả loại 1 pha và 3 pha. Vì cách báo số điện của chúng là giống nhau.
Cách đọc trị số công tơ điện cơ
Với các dạng đồng hồ điện cơ thì nguyên lý hoạt động chúng ta đã nắm được như mục trên đã trình bày. Ở phần này chúng ta đi vào một ví dụ cụ thể nhé
Ví dụ: Trên mặt đồng hồ đang hiển thị giá trị là: 105397 thì căn cứ vào mô tả trên mặt đồng hồ, chúng ta hiểu được con số màu đỏ mang ý nghĩa thập phân, là số lẻ có giá trị 0.1kWh. Nhảy 10 số thì hàng đơn vị sẽ nhảy lên 1 số. Cứ vậy cho đến giá trị chục ngàn. Vậy chúng ta đọc giá trị này là 10 ngàn 5 trăm 39 chấm 7 kWh.
Con số này sẽ chạy từ 00000 đến 99999. Vậy khi đến giá trị 99999 thì đồng hồ có chạy nữa không? Tất nhiên là nó sẽ chạy tiếp, và tự nó sẽ reset lại giá trị 00000.0 hoặc trước đó bên điện lực sẽ can thiệp vào bộ chuyển số.
Cách đọc trị số công tơ điện tử
Các các công tơ điện tử, giá trị số điện được hiển thị trên màn hình LCD hoặc led.
Trên màn hình này sẽ hiển thị nhiều thông số hơn. Nhưng các bạn chỉ cần quan tâm đến giá trị có đuôi đơn vị là kWh mà thôi.
Khi đó, giá trị này có cách đọc cũng tương tự như đồng hồ cơ mà thôi. Nhưng với các anh nhân viên điện lực, thì họ sẽ có cái máy bấm điện từ xa mà không cần quan sát giá trị trên đồng hồ điện.
Ngoài ra, trên màn hình này có hiển thị thêm các thông tin như:
- Hiển thị hàng 1: 6 chữ số đầu của số seri công tơ.
- Hàng 2: 6 chữ số sau của số seri công tơ.
- Hàng 3: điện năng tiêu thụ (kWh)
- Hàng 4: điện áp (V)
- Hàng 5: dòng điện (A)
Qua nội dung bài viết này, hy vọng sẽ góp chút kiến thức về công tơ điện giúp các bạn đang theo học lĩnh vực điện có thêm những thông tin hữu ích cần thiết cho quá trình học tập và làm việc của mình.
Hy vọng sẽ nhận được những đóng góp của các bạn đọc, giúp cho bài viết ngày một hoàn thiện hơn, nội dung thể hiện kiến thức chuẩn hơn!
