اولین لامپی که در ایران روشن شد نیروی الکتریکی خودش را از اولین مولد برق در سال 1264 در کاخ گلستان تهران گرفت. در آن زمان روشنایی الکتریکی در کل دنیا 6 ساله بود. در سال ۱۲۸۴، نخستین نیروگاه خصوصی برق شهری توسط مرحوم حاج حسین مهدوی، با قدرت ۴۰۰ کیلووات از نوع بخار پیستونی در شهر تهران راه‌اندازی شد.
این نیروگاه در ۲۴ ساعت، فقط ۶ ساعت برق ۲۲۰ ولت تکفاز مشترکین آن زمان را تامین می‌کرد. زمانی‌که صحبت از فروش انرژی شد، نیاز به مقیاسی برای فروش به‌وجود آمد.
کنتور، وسیله الکتریکی است که می‌تواند میزان مصرف هر مصرف‌کننده را اندازه‌گیری کند تا بتوان به ازای میزان مصرف انرژی، هزینه‌ای را برای آن محاسبه کرد.
کنتورها چگونه کار می‌کنند؟
کنتورها در واقع اندازه‌گیر توان مصرفی در هر ساعت هستند. اگر بخواهیم ساده‌تر بگوییم، کنتور وسیله‌ای است که میزان جریان مصرفی بر حسب آمپر را نسبت به ولتاژ خط در زمان یک ساعت محاسبه می‌کند و عددی که به ما نشان می‌دهد میزان توان مصرفی بر حسب kwh یا کیلووات ساعت است.
در داخل کنتورها، دو سیم‌پیچ الکتریکی وجود دارد. یکی از سیم پیچ‌ها با سیم ضخیم و طول کوتاه ساخته شده که وظیفه اندازه‌گیری میزان جریان را دارد و سیم پیچ دیگر با سیم نازک و طول بلند جهت اندازه‌گیری ولتاژ خط است.
تاثیر میدان مغناطیسی این دو سیم‌پیچ به صورت همزمان باعث چرخش حلقه آلومینیومی در داخل کنتور می‌شود که حرکت آن حلقه توسط چند چرخ دنده به یک کانتر یا شمارنده مکانیکی منتقل می‌شود و بدین ترتیب، میزان مصرف نهایی به کیلووات ساعت را بر روی خودش نشان می‌دهد.
هرچه جریان عبوری از کنتور بیشتر باشد میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم‌پیچ بیشتر و در نهایت سرعت چرخش حلقه آلومینیومی زیاد می‌شود. البته تمام موارد ذکر شده در خصوص کنتورهای مکانیکی بود و عملکرد در کنتورهای دیجیتالی بسیار متفاوت‌تر است.
در این کنتورها، از ترانس‌های CT برای اندازه‌گیری جریان و مدارات الکترونیکی دیگر برای اندازه‌گیری ولتاژ خط استفاده می‌کنند.
انواع کنتورها
تقریبا تا همین 20 سال قبل، تمام کنتورهای برق عملکردی به‌صورت مکانیکی داشتند. نسل بعدی آنها به‌طور کاملا دیجیتال با قابلیت‌های بسیار زیادی ساخته و به بازار عرضه شدند.
کنتورهای مکانیکی ایرادتی داشتند که گاهی اوقات باعث می‌شد اطلاعاتی که در اختیار شرکت برق قرار می‌داد درست و صحیح نباشد. به‌طور مثال، اگر مدل‌هایی از این نوع کنتورها،90 درجه به چپ یا راست می‌چرخید، حلقه داخلی کنتور از حرکت خود باز می‌ایستاد و در نهایت مصرف انرژی را درست نمایش نمی‌داد. حتی در بعضی مدل کنتورها، اگر یک میدان مغناطیسی قوی مثل آهن ربا را در بالا و پایین آن قرار می‌دادید، باز هم حلقه داخلی کنتور حرکت نمی‌کرد و در نهایت باعث می‌شد که کنتور، اندازه‌گیری درستی نداشته باشد.
اما کنتورهای دیجیتال به دلیل اینکه در داخل آنها از مدارات الکترونیکی استفاده شده، نه تنها خطایی در زمان اندازه گیری ندارند بلکه از سیستم محاسبه هزینه برق چند تعرفه‌ای برخوردارند.
پیک بار، میان باری و کم باری، زمان‌های مختلف در یک شبانه‌روز است که کنتور دیجیتال با توجه به ساعت تعبیه شده در آنها، میزان مصرف را در سه دوره به‌صورت جداگانه اندازه‌گیری و ثبت می‌کند که این موضوع خود یکی از راه‌های کم کردن هزینه قبض برق است.
به‌طور کلی، کنتورها به انواع مکانیکی و الکترونیکی، تکفاز و سه فاز و کنتورهای اکتیو و راکتیو تقسیم می‌شوند که هرکدام از آنها برای مصارف مختلف استفاده می‌شوند.
نحوه قرارگیری کنتور در مدار
کنتور برای اندازه‌گیری میزان برق مصرفی، نیاز به اندازه‌گیری ولتاژ و جریان به صورت همزمان دارد.
همانطورکه می‌دانید برای محاسبه میزان جریان مصرفی باید کنتور با تمام مصرف‌کننده‌های داخلی منزل سری شود. به‌عبارتی، سیم فاز باید از یک ترمینال وارد کنتور شده و از ترمینال دیگر برای کل مصرف کننده‌ها ارسال شود. از این رو، کنتور در مسیر سیم فاز قرار می‌گیرد و همچنین برای اندازه‌گیری ولتاژ باید سیم نول و فاز به صورت موازی با مصرف‌کننده‌ها در وارد کنتور شود.
البته قابل ذکر است در کنتورهای دیجیتال، جریان فاز و نول که در واقع ورودی و خروجی جریان هستند، محاسبه می‌شود و اگر این میزان برابر نباشد محاسبه قبض برق با بیشترین جریان اندازه‌گیری شده، انجام می‌شود.
کلام آخر
در این مقاله علاوه بر مروری بر تاریخچه ورود کنتور به ایران، از عملکرد کنتورها و انواع آنها سخن گفتیم؛ اینکه تا همین 20 سال قبل، تمام کنتورهای برق، عملکردی مکانیکی داشتند ولی اکنون، کنتورهای دیجیتال با قابلیت‌های بسیار زیاد ساخته و به بازار عرضه شده‌اند.
همچنین یادآور شدیم که، سیستم محاسبه هزینه برق چند تعرفه‌ای و اندازه‌گیری و ثبت میزان مصرف برق در سه دوره زمانی به‌صورت جداگانه که منجر به کم کردن هزینه قبض برق می‌شود، از مزایای کنتورهای دیجیتالی است.
سوالات متداول:
نخستین نیروگاه خصوصی برق شهری توسط چه کسی و کجا راه‌ندازی شد؟
توسط مرحوم حاج حسین مهدوی و در شهر تهران راه‌اندازی شد.
انواع کنتورها کدامند؟
مکانیکی، الکترونیکی، تکفاز و سه‌فاز و کنتورهای اکتیو و راکتیو.
مزیت کنتور دیجیتالی بر کنتور مکانیکی چیست؟
کنتور دیجیتال به دلیل اینکه در داخل آن از مدارات الکترونیکی استفاده شده، نه تنها خطایی در زمان اندازه‌گیری ندارد بلکه از سیستم محاسبه هزینه برق چند تعرفه‌ای برخوردار است.