O elektroměrech se v součastnosti píše především jako o nových prvcích, respektive novinkách. Předmětem zájmu je počet modulů na DIN liště a cena. Z dnešních katalogů výrobců již nelze vyčíst principy prvních elektroměrů. A přes to se jejich znalost vyžaduje. Staré elektroměry můžeme spatřit v některých muzeích, však za komentáře osoby principů totálně neznalých.
Protože elektrotechnika považuji primárně za hloubavého člověka hledající skutečné příčiny, věřím, že si rád opráší svůj rozhled a ocení rozdělení elektroměrů Cyrila Macháčka z roku 1946.
Každý elektroměr lze posuzovati s různých hledisek, podle jejichž společných znaků možno elektroměry řadit do několika skupin.
Tak lze elektroměry posuzovat podle:
- A. podstaty, na níž spočívá jejich činnost,
- B. proudové soustavy sítě, v níž mají měřit odběr proudu,
- C. druhu měřených hodnot, udávaných v různých praktických jednotkách,
- D. počtu měřicích systémů, působících na společnou osu,
- E. sazebních podmínek, které jsou podkladem pro účtování odběru proudu,
- F. cejchovních předpisů, jež zařazují elektroměry do různých soustav z hlediska cejchování.
Každá z těchto hlavních skupin obsahuje rozličné druhy elektroměrů.
A. Podle podstaty se rozlišují:
- 1. Mechanické elektroměry, které spočívají na principu přeměny nepatrné části měřené elektrické energie v mechanickou, jež pohání počítací zařízení. Do této skupiny se řadí:
- a) Elektromotorické elektroměry, které pracují s elektrickým motorkem, poháněným měřeným proudem a jehož otáčky se převádějí na počítací zařízení. K nim patří:
- 1. magnetoelektrické elektroměry, u nichž je v poli stálého magnetu uložena kotva, napájená měřeným proudem pomocí kolektorku nebo rtuti a otáčející se vlivem vzájemných magnetoelektrických účinků;
- 2. elektrodynamické elektroměry, u nichž je otočné vinutí uloženo v poli pevného vinutí a je vystaveno vzájemným dynamickým účinkům, způsobujícím jeho otáčení;
- 3. indukční elektroměry, zvané Ferrarisovy, u nichž je otáčivý kotouč vystaven vzájemným indukčním účinkům dvou střídavých magnetických polí, časově a prostorově posunutých.
Tyto elektroměry jsou v nynější době pro svoji nespornou konstrukční jednoduchost a provozní spolehlivost nejvíce užívány.
- b) Elektromechanické elektroměry, které mají zvlášť upravené mechanické zařízení (kyvadlo a pod.), jehož pohyby, vystavené účinkům měřeného proudu, se přenášejí na počítací zařízení.
- 2. Chemické elektroměry (elektrolytické), které spočívají na elektrochemickém vylučování prvků měřeným proudem (nebo jeho částí); množství spotřebovaného proudu, jež je úměrné množství vyloučeného prvku, udává zpravidla stupnice.
B. Podle proudové soustavy se rozeznávají:
- 1. Stejnosměrné elektroměry, které měří odběr proudu v elektrických zařízeních se stejnosměrným proudem. Tato skupina elektroměrů obsahuje:
- a) jednopólové elektroměry (dvojvodičové), měřící práci nebo množství proudu ve dvojvodičových stejnosměrných sítích;
- b) dvojpólové elektroměry (trojvodičové), měřící odběr proudu v trojvodičových stejnosměrných sítích (t. j. síť s vyvedeným středním vodičem).
- 2. Střídavé elektroměry, které jsou určeny pro měření odběru proudu v elektrických zařízeních se střídavým proudem. Tento druh elektroměrů je pro hojné užívání střídavého proudu velmi rozšířen; rozlišují se:
- a) jednofázové elektroměry, měřící odběr proudu v jednofázových střídavých sítích;
- b) dvojfázové elektroměry, určené pro měření odběru proudu ve dvojfázové soustavě;
- c) trojfázové elektroměry, měřící odběr střídavého proudu v trojfázové soustavě.
Podle toho, má-li trojfázová soustava vyvedený střední vodič či nikoliv, rozeznávají se:
- 1. trojvodičové elektroměry, určené pro měření odběru střídavého proudu v trojfázových sítích s nevyvedeným středním nebo nulovým vodičem. V běžné praxi se ty to elektroměry vztahují obvykle pod název „trojfázové elektroměry“;
- 2. čtyřvodičové elektroměry, měřící odběr střídavého proudu v trojfázové soustavě s vyvedeným středním nebo nulovým vodičem.
C. Podle druhu měřených hodnot se rozeznávají:
- 1. Ampérhodinové elektroměry, které měří spotřebované množství elektřiny v ampérhodinách (Ah); užívají se jen u stejnosměrného proudu.
- 2. Watthodinové neboli činné elektroměry, jimiž se měří činná práce elektrického proudu v kilowatthodinách (kWh): užívá se jich u stejnosměrného a střídavého proudu. U stejnosměrného proudu se vesměs užívá jen názvu watthodinový elektroměr, kdežto u střídavého proudu se na rozdíl od dalších skupin (3. a 4.) častěji užívá názvu činný elektroměr.
- 3. Voltampérhodinové jalové elektroměry, které měří jalovou práci střídavého proudu v jalových kilovoltampérhodinách (kVAh).
- 4. Voltampérhodinové zdánlivé elektroměry, měřící zdánlivou práci střídavého proudu v kilovoltampérhodinách (kVAh).
D. Podle počtu měřicích systémů se rozlišují:
- 1. Jednosystémové elektroměry, které mají pouze jeden měřicí systém.
- 2. Dvojsystémové elektroměry, které měří odběr elektrického proudu současně dvěma systémy, pracujícím i na společnou osu s jedním počítacím zařízením.
- 3. Trojsystémové elektroměry, jež měří spotřebu současně třemi systémy, pracujícím i na společné počítací zařízení.
E. Podle sazebních podmínek se rozlišují:
- 1. Sazbové elektroměry, které umožňují jedním nebo několika počítacím i zařízeními hodnotiti odběr proudu v souladu s příznivým využitím elektrárny. Tento druh elektroměrů obsahuje:
- a) jednosazbové elektroměry, které mají jen jedno počítací zařízení;
- b) dvojsazbové elektroměry, u nichž jsou dvě počítací zařízení, která nezávisle měří spotřebu elektřiny a to tak, že jedno měří například denní odběr a druhé noční odběr proudu;
- c) trojsazbové elektroměry, mající tři počítací zařízení, z nichž každé měří nezávisle odběr proudu v různých dobách, stanovených předem elektrárnou.
- 2. Elektroměry s měřiči maxima, které měří kromě spotřeby proudu též průměrné zatížení v určitém časovém údobí a ukazují jeho největší hodnotu od posledního nařízení na nulu.
Tyto elektroměry mohou být:
- a) elektroměry s jedním měřičem maxima, ukazující největší průměrné zatížení v odčítacím období nezávisle nebo závisle na měření spotřeby proudu sazbovým počítacím zařízením; u dvojsazbového elektroměru se tedy může měřit maximum buď stále nebo jen při jedné sazbě;
- b) elektroměry se dvěma měřiči maxima, u dávající největší průměrné zatížení za odčítací období závisle na měření spotřeby proudu dvojsazbovým počítacím zařízením; tedy u každé sazby se měří maximum zvlášť.
- 3. Špičkové elektroměry jsou podružné elektroměry, které měří spotřeb u elektřiny teprve při příkonu, přesahujícím předem nařízenou a s elektrárnou smluvenou hodnotu.
- 4. Elektroměry na mince, které umožňují zvláštním mechanickým zařízením odběr elektřiny teprve po vhození mincí.
- 5. Elektroměry na slevy jsou dodatkové (podružné) elektroměry, které měří spotřebu elektřiny za nižší poplatek.
F. Podle úředních cejchovních předpisů se rozlišují čtyři soustavy elektroměrů:
- 1. Soustava A obsahuje jen ampérhodinové mechanické elektroměry na stejnosměrný proud.
- 2. Soustava D obsahuje watthodinové elektrodynamické elektroměry na stejnosměrný nebo střídavý proud.
- 3. Soustava F obsahuje jen watthodinové indukční elektroměry na střídavý proud (jednofázový a několikafázový), které jsou založeny na principu Ferrarisově.
- 4. Soustava E obsahuje jen ampérhodinové elektrolytické elektroměry na stejnosměrný proud.
Vzhledem k všeobecně užívaném u střídavém u proudu jsou dnes nejužívanější indukční elektroměry, zařazené v cejchovní soustavě F , jejichž konstrukční a výrobní jednoduchost, jakož i naprostá provozní spolehlivost a poměrně malé investiční náklady, vytlačily všechny dřívější konstrukce elektroměrů na střídavý proud.
Dnes možno směle říci, že běžný indukční elektroměr je po obyčejných nástěnných hodinách snad nejrozšířenější domácí měřicí přístroj. V nynější době má již téměř každá domácnost elektrické zařízení, ať již jen světelné nebo topné či motorové anebo společné. V každém zařízení se střídavým proudem se měří zpravidla odběr proudu watthodinovým indukčním elektroměrem. Jako takový přístroj za slouží si indukční elektroměr v technické literatuře plným právem obšírného povšimnutí.
Tak jako všechno na světě má svůj vývoj, prodělaly jej i indukční elektroměry. Vedle dnešních dokonalých běžných indukčních elektroměrů jsou elektroměry zvláštní, které spolehlivě plní rozličné úkoly, požadované elektrárnami pod vlivem nejrůznějších možností úspěšného využití elektrického proudu.
O teoretické podstatě indukčních elektroměrů, jakož i o jejich elektrických a mechanických vlastnostech jak v běžném, tak ve zvláštním provedení, o jejich seřizování a cejchování pojednávají obšírně další části tohoto spisu.
Cyril Macháček, ELEKTROMĚRY Technika a praxe, Rovnost a ESČ, 1946
Samozřejmě je dnešní rozdělení elektroměrů zcela jiné, ale ve svém pátrání jsem nenarazil na žádný aktuální přehled, který by se dal výše uvedenému historickému dělení přirovnat. A tak znovu otvírám možnost reportáže s odborníky, kteří to dokážou porovnat s dnešními technologiemi.
Více o elektroměrech ...