عداد الكهرباء

This article's lead section may be too short to adequately summarize the key points. Please consider expanding the lead to provide an accessible overview of all important aspects of the article. (January 2018)

عداد الكهرباء ، أو عداد الكهرباء ، أو عداد الطاقة ، أو عداد كيلووات الساعة هو جهاز يقيس كمية الطاقة الكهربائية التي يستهلكها منزل أو عمل أو جهاز يعمل بالكهرباء على مدى فترة زمنية.

تستخدم شركات المرافق الكهربائية عدادات الكهرباء المثبتة في مباني العملاء لأغراض الفوترة والمراقبة. وعادة ما يتم معايرتها بوحدات الفوترة، وأكثرها شيوعًا هي كيلووات في الساعة ( kWh ). وعادة ما يتم قراءتها مرة واحدة في كل فترة فوترة.

عندما تكون هناك رغبة في توفير الطاقة خلال فترات معينة، قد تقيس بعض العدادات الطلب، وهو الحد الأقصى لاستخدام الطاقة في فترة زمنية معينة. يسمح قياس "وقت اليوم" بتغيير أسعار الكهرباء خلال اليوم، لتسجيل الاستخدام خلال فترات الذروة ذات التكلفة العالية وفترات خارج الذروة ذات التكلفة المنخفضة. أيضًا، في بعض المناطق، تحتوي العدادات على مرحلات لفصل الأحمال استجابة للطلب خلال فترات الذروة. ^[1]

كانت أقدم الاستخدامات التجارية للطاقة الكهربائية، في ثمانينيات القرن التاسع عشر، تتسم باستخدام يمكن التنبؤ به بسهولة؛ حيث كانت الفواتير تعتمد على عدد المصابيح أو المحركات المثبتة في المبنى. ^{[ بحاجة لمصدر ]} ومع ذلك، ومع انتشار الاستخدام، وخاصة مع اختراع الأجهزة القابلة للتوصيل ، أصبح الاستخدام أكثر تنوعًا، وسعت شركات المرافق الكهربائية إلى إيجاد وسيلة لفاتورة العملاء بناءً على الاستخدام الفعلي وليس المقدر.

تم تطوير العديد من الأنواع التجريبية للعدادات. عمل توماس إديسون في البداية على عداد كهروميكانيكي للتيار المستمر (DC) مع سجل قراءة مباشر، لكنه طور بدلاً من ذلك نظام قياس كهروكيميائي ، والذي استخدم خلية إلكتروليتية لإجمالي استهلاك التيار. على فترات دورية، تتم إزالة الألواح ووزنها، ويتم إصدار فاتورة للعميل. كان العداد الكهروكيميائي يتطلب الكثير من العمل لقراءته ولم يلق استحسان العملاء.

غالبًا ما كانت عدادات التيار المستمر تقيس الشحنة بالأمبير في الساعة. ونظرًا لأن جهد الإمداد يجب أن يظل ثابتًا إلى حد كبير، فإن قراءة العداد تتناسب مع الطاقة الفعلية المستهلكة. على سبيل المثال، إذا سجل العداد استهلاك 100 أمبير في الساعة على مصدر إمداد بقوة 200 فولت، فهذا يعني أنه تم توفير 20 كيلو وات في الساعة من الطاقة.

كان أحد الأنواع المبكرة من العدادات الكهروكيميائية المستخدمة في المملكة المتحدة هو عداد "السبب". وكان هذا العداد يتكون من هيكل زجاجي مثبت رأسياً مع خزان زئبق في أعلى العداد. ومع سحب التيار من مصدر الطاقة، ينقل الفعل الكهروكيميائي الزئبق إلى أسفل العمود. ومثله كمثل جميع عدادات التيار المستمر الأخرى، كان العداد يسجل ساعات الأمبير. وبمجرد استنفاد حوض الزئبق، أصبح العداد دائرة مفتوحة. ولذلك كان من الضروري أن يدفع المستهلك ثمن إمداد إضافي بالكهرباء، وعندئذ يقوم وكيل المورد بفك قفل العداد من مكانه وعكسه، فيعيد الزئبق إلى الخزان والإمداد. وفي الممارسة العملية، يحصل المستهلك على وكيل شركة التوريد قبل نفاد الإمداد ويدفع فقط ثمن الشحنة المستهلكة كما هو مقروء من الميزان. ثم يقوم الوكيل بإعادة ضبط العداد إلى الصفر عن طريق عكسه.

في عام 1885، عرضت شركة فيرانتي عدادًا للمحرك بالزئبق مع سجل مشابه لعدادات الغاز؛ وكان لهذا ميزة أن المستهلك يمكنه بسهولة قراءة العداد والتحقق من الاستهلاك. ^[2] كان أول عداد دقيق لتسجيل استهلاك الكهرباء هو عداد التيار المستمر بواسطة هيرمان آرون ، الذي حصل على براءة اختراعه في عام 1883. قدمه هوغو هيرست من شركة جنرال إلكتريك البريطانية تجاريًا إلى بريطانيا العظمى منذ عام 1888. ^[3] سجل عداد آرون إجمالي الشحنة المستخدمة بمرور الوقت، وأظهرها على سلسلة من أقراص الساعة.

تم تقديم أول عينة من عداد كيلووات ساعة التيار المتردد الذي تم إنتاجه على أساس براءة اختراع المجري أوتو بلاثي وتم تسميته باسمه من قبل شركة Ganz Works في معرض فرانكفورت في خريف عام 1889، وتم بالفعل تسويق أول عداد كيلووات ساعة بالحث من قبل المصنع في نهاية نفس العام. كانت هذه أول عدادات كيلووات ساعة بالتيار المتردد، والمعروفة باسم عدادات بلاثي. ^[4] تعمل عدادات كيلووات ساعة التيار المتردد المستخدمة حاليًا على نفس مبدأ اختراع بلاثي الأصلي. ^{[5] [6] [7] [8]} أيضًا حوالي عام 1889، طور إيليهو طومسون من شركة جنرال إلكتريك الأمريكية عداد واط تسجيل (عداد واط ساعة) يعتمد على محرك مبدل بدون حديد. تغلب هذا العداد على عيوب النوع الكهروكيميائي ويمكن أن يعمل إما بالتيار المتناوب أو المستمر. ^[9]

في عام 1894، طبق أوليفر شالنبرجر من شركة ويستنجهاوس للكهرباء مبدأ الحث المستخدم سابقًا ^[10] فقط في عدادات أمبير ساعة التيار المتردد لإنتاج عداد واط ساعة بالشكل الكهروميكانيكي الحديث، باستخدام قرص حثي تم جعل سرعته الدورانية متناسبة مع الطاقة في الدائرة. ^{[11] [12]} كان عداد بلاثي مشابهًا لعداد شالنبرجر وتومسون من حيث أنهما عداد محرك ثنائي الطور. ^[5] على الرغم من أن عداد الحث سيعمل فقط على التيار المتناوب، إلا أنه يلغي المبدل الدقيق والمزعج لتصميم تومسون. مرض شالنبرجر ولم يتمكن من تحسين تصميمه الأولي الكبير والثقيل، على الرغم من أنه طور أيضًا نسخة متعددة الطور.

وحدة القياس الأكثر شيوعًا في عداد الكهرباء هي كيلو وات في الساعة [ kWh ]، والتي تساوي كمية الطاقة المستخدمة بواسطة حمولة تبلغ كيلو وات واحد على مدار ساعة واحدة ، أو 3,600,000 جول . تستخدم بعض شركات الكهرباء ميغا جول وفقًا للنظام الدولي للوحدات بدلاً من ذلك.

يتم قياس الطلب عادة بالواط، ولكن يتم حساب متوسطه على مدى فترة زمنية، وغالبًا ما تكون ربع ساعة أو نصف ساعة.

تُقاس القدرة التفاعلية بـ "آلاف الساعات التفاعلية بالفولت أمبير " (kvarh). وفقًا للاتفاقية، سيكون للحمل "المتأخر" أو الحثي ، مثل المحرك، قدرة تفاعلية موجبة. سيكون للحمل "المتقدم" أو السعوي قدرة تفاعلية سالبة. [ ^13]

تقيس وحدة الفولت أمبير كل الطاقة التي تمر عبر شبكة التوزيع، بما في ذلك الطاقة التفاعلية والفعلية. وهذا يساوي حاصل ضرب الجذر التربيعي المتوسط ​​للفولت والأمبير.

يتم قياس تشوه التيار الكهربائي بسبب الأحمال بعدة طرق. معامل القدرة هو نسبة القدرة المقاومة (أو الحقيقية) إلى الفولت أمبير. الحمل السعوي له معامل قدرة متقدم، والحمل الحثي له معامل قدرة متأخر. الحمل المقاوم البحت (مثل مصباح الفتيل أو السخان أو الغلاية) يظهر معامل قدرة 1. التوافقيات الحالية هي مقياس لتشوه شكل الموجة. على سبيل المثال، تسحب الأحمال الإلكترونية مثل إمدادات الطاقة للكمبيوتر تيارها عند ذروة الجهد لملء عناصر التخزين الداخلية الخاصة بها. يمكن أن يؤدي هذا إلى انخفاض كبير في الجهد بالقرب من ذروة جهد الإمداد والذي يظهر على شكل تسطيح لشكل موجة الجهد. يتسبب هذا التسطيح في حدوث توافقيات غريبة غير مسموح بها إذا تجاوزت حدودًا معينة، لأنها ليست مضيعة فحسب، بل قد تتداخل مع تشغيل معدات أخرى. يفرض القانون في الاتحاد الأوروبي ودول أخرى أن تقع الانبعاثات التوافقية ضمن حدود محددة.

بالإضافة إلى القياس القائم على كمية الطاقة المستخدمة، تتوفر أنواع أخرى من القياس. تم استخدام أجهزة قياس كمية الشحنة ( الكولومب ) المستخدمة، والمعروفة باسم أجهزة قياس أمبير الساعة ، في الأيام الأولى للكهرباء. كانت تعتمد على ثبات جهد الإمداد لقياس دقيق لاستخدام الطاقة، وهو ما لم يكن ظرفًا محتملًا مع معظم الإمدادات. كان التطبيق الأكثر شيوعًا فيما يتعلق بأجهزة القياس ذات الأغراض الخاصة لمراقبة حالة الشحن / التفريغ للبطاريات الكبيرة. قامت بعض الأجهزة بقياس طول الوقت الذي تدفقت فيه الشحنة فقط، دون إجراء قياس لحجم الجهد أو التيار. هذه الأجهزة مناسبة فقط لتطبيقات الحمل الثابت ونادرًا ما تستخدم اليوم.

تعمل عدادات الكهرباء عن طريق قياس الجهد اللحظي ( فولت ) والتيار ( أمبير ) بشكل مستمر لإعطاء الطاقة المستخدمة ( بالجول ، كيلووات ساعة، إلخ). يمكن توصيل عدادات الخدمات الأصغر (مثل العملاء السكنيين الصغار) مباشرة في خط مستقيم بين المصدر والعميل. بالنسبة للأحمال الأكبر، أكثر من حوالي 200 أمبير من الحمل، يتم استخدام محولات التيار ، بحيث يمكن وضع العداد في مكان آخر غير خط مستقيم مع موصلات الخدمة. تنقسم العدادات إلى فئتين أساسيتين، الكهروميكانيكية والإلكترونية.

النوع الأكثر شيوعًا من عدادات الكهرباء هو عداد واط ساعة الكهروميكانيكي . ^{[14] [15]}

في مصدر التيار المتردد أحادي الطور ، يعمل عداد الحث الكهروميكانيكي من خلال الحث الكهرومغناطيسي عن طريق حساب دورات قرص معدني غير مغناطيسي ولكنه موصل للكهرباء، والذي تم تصميمه ليدور بسرعة تتناسب مع الطاقة المارة عبر العداد. وبالتالي فإن عدد الدورات يتناسب مع استخدام الطاقة. يستهلك ملف الجهد كمية صغيرة وثابتة نسبيًا من الطاقة، وعادة ما تكون حوالي 2 وات والتي لا يتم تسجيلها على العداد. وبالمثل، يستهلك ملف التيار كمية صغيرة من الطاقة بما يتناسب مع مربع التيار المتدفق من خلاله، وعادة ما يصل إلى بضعة وات عند الحمل الكامل، والتي يتم تسجيلها على العداد.

يتأثر القرص بمجموعتين من ملفات الحث ، والتي تشكل في الواقع محرك حث خطي ثنائي الطور . يتم توصيل ملف واحد بطريقة تجعله ينتج تدفقًا مغناطيسيًا متناسبًا مع الجهد وينتج الآخر تدفقًا مغناطيسيًا متناسبًا مع التيار . يتأخر مجال ملف الجهد بمقدار 90 درجة، بسبب الطبيعة الحثية للملف، ومعايرته باستخدام ملف تأخير. ^[16] ينتج عن هذا تيارات دوامة في القرص ويكون التأثير بحيث يتم ممارسة قوة على القرص بما يتناسب مع حاصل ضرب التيار اللحظي والجهد اللحظي. يعمل المغناطيس الدائم كمكابح للتيار الدوامي ، ويمارس قوة معاكسة تتناسب مع سرعة دوران القرص. يؤدي التوازن بين هاتين القوتين المتعارضتين إلى دوران القرص بسرعة تتناسب مع القدرة أو معدل استخدام الطاقة. يقوم القرص بتشغيل آلية تسجيل تقوم بحساب الدورات، مثل عداد المسافات في السيارة، من أجل تقديم قياس للطاقة الكلية المستخدمة.

تستخدم تكوينات الطور المختلفة ملفات جهد وتيار إضافية.

يتم دعم القرص بواسطة مغزل به ترس دودي يحرك السجل. السجل عبارة عن سلسلة من الأقراص التي تسجل كمية الطاقة المستخدمة. قد تكون الأقراص من نوع مقياس الدورة ، وهو شاشة تشبه عداد المسافات يسهل قراءتها حيث يتم عرض رقم واحد لكل قرص من خلال نافذة في وجه العداد، أو من نوع المؤشر حيث يشير المؤشر إلى كل رقم. مع نوع مؤشر القرص، تدور المؤشرات المجاورة عمومًا في اتجاهات متعاكسة بسبب آلية التروس.

يتم الإشارة إلى كمية الطاقة التي تمثلها دورة واحدة للقرص بالرمز Kh والذي يتم إعطاؤه بوحدات واط ساعة لكل دورة. القيمة 7.2 شائعة الاستخدام. باستخدام قيمة Kh يمكن للمرء تحديد استهلاكه للطاقة في أي وقت معين عن طريق توقيت القرص باستخدام ساعة توقيت.

${\displaystyle P={{3600\cdot Kh} \over t}}$.

أين:

t = الوقت بالثواني الذي يستغرقه القرص لإكمال دورة واحدة،

P = القدرة بالواط.

على سبيل المثال، إذا كانت قيمة Kh = 7.2 كما هو موضح أعلاه، وتمت دورة واحدة في 14.4 ثانية، فإن الطاقة تساوي 1800 وات. يمكن استخدام هذه الطريقة لتحديد استهلاك الطاقة للأجهزة المنزلية عن طريق تشغيلها واحدًا تلو الآخر.

يجب قراءة معظم عدادات الكهرباء المنزلية يدويًا، سواء من قبل ممثل شركة الكهرباء أو من قبل العميل. عندما يقرأ العميل العداد، يمكن تقديم القراءة لشركة الكهرباء عبر الهاتف أو البريد أو عبر الإنترنت . عادة ما تطلب شركة الكهرباء زيارة من قبل ممثل الشركة سنويًا على الأقل للتحقق من القراءات المقدمة من العميل وإجراء فحص أمان أساسي للعداد.

في جهاز القياس من النوع الحثي، يعتبر الزحف ظاهرة يمكن أن تؤثر سلبًا على الدقة، وتحدث عندما يدور قرص الجهاز باستمرار مع تطبيق الجهد وتنفتح دائرة أطراف الحمل. يسمى اختبار الخطأ الناتج عن الزحف اختبار الزحف.

هناك معياران يحكمان دقة العداد، ANSI C12.20 لأمريكا الشمالية وIEC 62053.

تعرض العدادات الإلكترونية الطاقة المستخدمة على شاشة LCD أو LED، ويمكن لبعضها أيضًا إرسال القراءات إلى أماكن بعيدة. بالإضافة إلى قياس الطاقة المستخدمة، يمكن لبعض العدادات الإلكترونية أيضًا تسجيل معلمات أخرى للحمل والإمداد مثل معدل الاستخدام اللحظي والأقصى، والجهد، ومعامل القدرة، والقوة التفاعلية المستخدمة وما إلى ذلك. يمكنها أيضًا دعم الفوترة حسب الوقت من اليوم، على سبيل المثال، تسجيل كمية الطاقة المستخدمة خلال ساعات الذروة وغير الذروة.

يحتوي العداد على مصدر طاقة، ومحرك قياس، ومحرك معالجة واتصالات (أي متحكم دقيق )، ووحدات إضافية أخرى مثل ساعة الوقت الحقيقي (RTC)، وشاشة الكريستال السائل، ومنافذ/وحدات اتصال بالأشعة تحت الحمراء وما إلى ذلك.

يتم تزويد محرك القياس بمدخلات الجهد والتيار، كما يحتوي على مرجع للجهد، وعينات، ومقياسات كمية، يتبعها قسم تحويل من تناظري إلى رقمي لإنتاج المكافئات الرقمية لجميع المدخلات. ثم تتم معالجة هذه المدخلات باستخدام معالج إشارة رقمية لحساب معلمات القياس المختلفة.

إن المصدر الأكبر للأخطاء طويلة المدى في العداد هو الانجراف في مكبر الصوت المسبق، يليه دقة مرجع الجهد. ويتغير كلاهما مع درجة الحرارة أيضًا، ويتغيران بشكل كبير عندما تكون العدادات في الهواء الطلق. ويشكل تحديد خصائص هذه الأخطاء وتعويضها جزءًا رئيسيًا من تصميم العداد.

يتحمل قسم المعالجة والاتصالات مسؤولية حساب الكميات المختلفة المشتقة من القيم الرقمية التي يولدها محرك القياس. كما يتحمل أيضًا مسؤولية الاتصال باستخدام بروتوكولات مختلفة والواجهة مع وحدات إضافية أخرى متصلة به كوحدات تابعة.

يتم توصيل وحدات RTC وغيرها من الوحدات الإضافية كوحدات تابعة لقسم المعالجة والاتصالات لأداء وظائف الإدخال/الإخراج المختلفة. وفي العداد الحديث، سيتم تنفيذ معظم هذه الوظائف، إن لم يكن كلها، داخل المعالج الدقيق، مثل وحدة RTC، ووحدة التحكم في شاشة LCD، ومستشعر درجة الحرارة، والذاكرة، ومحولات التناظرية إلى الرقمية.

قراءة العدادات عن بعد هي مثال عملي للقياس عن بعد . فهي توفر تكلفة قراءة العدادات البشرية والأخطاء الناتجة عنها، ولكنها تسمح أيضًا بإجراء المزيد من القياسات والتجهيز عن بعد. تتضمن العديد من العدادات الذكية الآن مفتاحًا لمقاطعة الخدمة أو استعادتها.

تاريخيًا، كان بإمكان العدادات الدوارة الإبلاغ عن معلوماتها المقاسة عن بُعد، باستخدام زوج من جهات الاتصال الكهربائية المرفقة بخط KYZ .

واجهة KYZ هي جهة اتصال من النوع C يتم توفيرها من العداد. في واجهة KYZ، تكون الأسلاك Y وZ جهات اتصال تبديل، يتم توصيلها بدائرة كهربائية قصيرة إلى K للحصول على كمية محددة من الطاقة. عندما يغلق أحد جهات الاتصال، يتم فتح الآخر لتوفير أمان دقة العد. ^[17] يُعتبر كل تغيير في حالة جهة الاتصال بمثابة نبضة واحدة. يشير تردد النبضات إلى الطلب على الطاقة. يشير عدد النبضات إلى الطاقة المقاسة. ^[18] عند دمجها في عداد كهروميكانيكي، يغير التتابع حالته مع كل دورة كاملة أو نصف دورة لقرص العداد. يُطلق على كل تغيير في الحالة "نبضة".

كانت مخرجات KYZ مرتبطة تاريخيًا بـ "مرحلات المجموع الكلي" التي تغذي "المجموع الكلي" بحيث يمكن قراءة العديد من العدادات في وقت واحد في مكان واحد.

كما تعد مخرجات KYZ هي الطريقة الكلاسيكية لربط عدادات الكهرباء بوحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة أو أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء أو أنظمة التحكم الأخرى. كما توفر بعض العدادات الحديثة إغلاق اتصال يحذر عندما يكتشف العداد طلبًا بالقرب من تعريفة كهرباء أعلى ، لتحسين إدارة جانب الطلب .

يحدد المعيار EN 62053-31 (المعروف سابقًا باسم DIN 43864) واجهة S0 ، وهي عبارة عن خرج مجمع مفتوح معزول جلفانيًا . يقتصر الجهد والتيار على 27 فولت و27 مللي أمبير على التوالي. ينتج كل مقدار مقيس من الطاقة الكهربائية نبضة واحدة بطول 32-100 مللي ثانية. يمكن برمجة ثابت العداد (نبضات لكل كيلو وات في الساعة) على بعض العدادات، ولكن غالبًا ما يتم تثبيته على 1000-10000 نبضة لكل كيلو وات في الساعة . تنفذ عدادات أخرى واجهة نبضة مماثلة، ولكن مع مصباح LED بالأشعة تحت الحمراء بدلاً من الاتصال الكهربائي. تُستخدم الواجهة أيضًا في أنواع أخرى من العدادات، مثل عدادات المياه.

تحتوي العديد من العدادات المصممة للقراءة شبه الآلية على منفذ تسلسلي يتواصل عبر مصباح LED بالأشعة تحت الحمراء من خلال اللوحة الأمامية للعداد. في بعض المباني متعددة الوحدات، يتم استخدام بروتوكول مماثل، ولكن في ناقل سلكي باستخدام حلقة تيار تسلسلية لتوصيل جميع العدادات بمقبس واحد. غالبًا ما يكون المقبس بالقرب من نقطة يمكن الوصول إليها بسهولة أكبر.

في الاتحاد الأوروبي، يعد بروتوكول الأشعة تحت الحمراء الأكثر شيوعًا هو "FLAG"، وهو مجموعة فرعية مبسطة من الوضع C من IEC 61107. في الولايات المتحدة وكندا، يعد بروتوكول الأشعة تحت الحمراء المفضل هو ANSI C12.18 . تستخدم بعض العدادات الصناعية بروتوكولات للتحكم المنطقي القابل للبرمجة ، مثل Modbus أو DNP3 .

أحد البروتوكولات المقترحة لهذا الغرض هو DLMS/COSEM والذي يمكن تشغيله عبر أي وسيط، بما في ذلك المنافذ التسلسلية. يمكن نقل البيانات عبر Zigbee أو Wi-Fi أو خطوط الهاتف أو عبر خطوط الطاقة نفسها . يمكن قراءة بعض العدادات عبر الإنترنت. كما أصبحت بروتوكولات أخرى أكثر حداثة مستخدمة على نطاق واسع، مثل OSGP (بروتوكول الشبكة الذكية المفتوحة).

تستخدم العدادات الإلكترونية الآن أيضًا الراديو منخفض الطاقة ، وGSM ، و GPRS ، وBluetooth ، و IrDA ، بالإضافة إلى وصلة سلكية RS-485 . يمكن للعدادات تخزين ملفات تعريف الاستخدام بالكامل مع الطوابع الزمنية ونقلها بنقرة زر واحدة. تشير قراءات الطلب المخزنة مع الملفات التعريفية بدقة إلى متطلبات الحمل الخاصة بالعميل. تتم معالجة بيانات ملف تعريف الحمل هذه في المرافق لأغراض الفوترة والتخطيط.

تصف AMR ( قراءة العدادات الآلية ) و RMR (قراءة العدادات عن بعد) أنظمة مختلفة تسمح بفحص العدادات عن بعد، دون الحاجة إلى إرسال قارئ عدادات. يمكن للعداد الإلكتروني إرسال قراءاته عبر خط الهاتف أو الراديو إلى مكتب الفواتير المركزي.

قد تستخدم المباني التجارية والصناعية الكبيرة عدادات إلكترونية تسجل استخدام الطاقة في فترات زمنية مدتها نصف ساعة أو أقل. ويرجع هذا إلى أن معظم شبكات الكهرباء تشهد ارتفاعات في الطلب طوال اليوم، وقد ترغب شركة الكهرباء في تقديم حوافز سعرية للعملاء الكبار لتقليل الطلب في هذه الأوقات. وغالبًا ما تتوافق هذه الارتفاعات في الطلب مع أوقات تناول الوجبات أو، كما هو معروف، مع الإعلانات التي تقاطع البرامج التلفزيونية الشعبية .

إن إحدى الوسائل القوية المحتملة للحد من استهلاك الطاقة في المنزل هي توفير ملاحظات ملائمة في الوقت الفعلي للمستخدمين حتى يتمكنوا من تغيير سلوكهم في استخدام الطاقة. في الآونة الأخيرة، أصبحت شاشات ملاحظات الطاقة منخفضة التكلفة متاحة، وقد تكون قادرة على قياس الطاقة (وات في الساعة)، والطاقة اللحظية (الوات)، وقد تكون قادرة أيضًا على قياس جهد التيار الكهربائي الرئيسي والتيار ووقت التشغيل والطاقة الظاهرية ، والتقاط ذروة الطاقة والتيار الأقصى، ولديها ساعة مضبوطة يدويًا. قد تشير الشاشة إلى استهلاك الطاقة على مدار الأسبوع بيانياً. ^{[19] [20]}

أظهرت دراسة أجرتها شركة هيدرو وان باستخدام عداد يمكن للمستهلك قراءته في 500 منزل في أونتاريو انخفاضًا متوسطًا بنسبة 6.5٪ في إجمالي استخدام الكهرباء عند مقارنته بمجموعة تحكم ذات حجم مماثل. قدمت شركة هيدرو وان بعد ذلك أجهزة مراقبة طاقة مجانية لـ 30000 عميل بناءً على نجاح المشروع التجريبي. ^[21] تأخذ مشاريع مثل Google PowerMeter المعلومات من العداد الذكي وتجعلها متاحة بسهولة أكبر للمستخدمين للمساعدة في تشجيع الحفاظ على الطاقة. ^[22]

تقيس عدادات الكهرباء الملحقة بالقابس (أو عدادات الأحمال الملحقة بالقابس) الطاقة التي تستخدمها الأجهزة الفردية. هناك مجموعة متنوعة من النماذج المتاحة في السوق اليوم ولكنها تعمل جميعها على نفس المبدأ الأساسي. يتم توصيل العداد بمأخذ كهربائي، ويتم توصيل الجهاز المراد قياسه بالعداد. يمكن أن تساعد مثل هذه العدادات في الحفاظ على الطاقة من خلال تحديد كبار مستخدمي الطاقة، أو الأجهزة التي تستهلك طاقة احتياطية زائدة . يمكن أيضًا استخدام موارد الويب، إذا كان تقدير استهلاك الطاقة كافيًا لأغراض البحث. يمكن غالبًا استعارة عداد الطاقة من سلطات الطاقة المحلية ^[23] أو مكتبة عامة محلية. ^{[24] [25]}

This section possibly contains original research. Please improve it by verifying the claims made and adding inline citations. Statements consisting only of original research should be removed. (January 2018) (Learn how and when to remove this message)

قد يرغب تجار التجزئة في فرض تعريفات مختلفة على العملاء في أوقات مختلفة من اليوم لتعكس بشكل أفضل تكاليف التوليد والنقل. نظرًا لأنه من غير المجدي عادةً تخزين كميات كبيرة من الكهرباء خلال فترة انخفاض الطلب لاستخدامها خلال فترة الطلب المرتفع، فإن التكاليف ستختلف بشكل كبير اعتمادًا على الوقت من اليوم. يمكن أن تستغرق قدرة التوليد منخفضة التكلفة (الحمل الأساسي) مثل الطاقة النووية عدة ساعات للبدء، مما يعني وجود فائض في أوقات انخفاض الطلب، في حين يجب الاحتفاظ بقدرة التوليد عالية التكلفة ولكن المرنة (مثل توربينات الغاز) متاحة للاستجابة في أي لحظة (الاحتياطي الدوار) للطلب الأقصى، ربما يتم استخدامها لبضع دقائق في اليوم، وهو أمر مكلف للغاية.

تستخدم بعض عدادات التعرفة المتعددة تعريفات مختلفة لكميات مختلفة من الطلب. وعادة ما تكون هذه العدادات صناعية.

تسمح عدادات الأسعار المتغيرة المنزلية عمومًا باثنين إلى ثلاثة تعريفات ("الذروة" و"خارج الذروة" و"الحد الأقصى") وفي مثل هذه التركيبات يمكن استخدام مفتاح زمني كهروميكانيكي بسيط. تاريخيًا، غالبًا ما تم استخدام هذه العدادات بالتزامن مع سخانات التخزين الكهربائية أو أنظمة تخزين المياه الساخنة .

يتم تسهيل التعرفة المتعددة من خلال عدادات وقت الاستخدام (TOU) التي تتضمن مفتاح وقت أو متصلة به والتي تحتوي على سجلات متعددة.

يمكن أن يتم التبديل بين التعريفات من خلال التحكم في التموج ، أو من خلال مفتاح يتم تنشيطه عن طريق الراديو. من حيث المبدأ، يمكن أيضًا استخدام مفتاح زمني محكم الغلق، ولكنه يعتبر أكثر عرضة للتلاعب للحصول على كهرباء أرخص. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

يعد التبديل المنشط بالراديو أمرًا شائعًا في المملكة المتحدة، مع إرسال إشارة بيانات ليلية داخل الناقل الموجي الطويل لراديو بي بي سي 4 ، 198 كيلو هرتز. عادةً ما يكون وقت الشحن خارج أوقات الذروة سبع ساعات بين منتصف الليل والساعة 7:00 صباحًا بتوقيت جرينتش/توقيت بريطانيا الصيفي، وقد تم تصميمه لتشغيل سخانات التخزين وسخانات الغمر . في المملكة المتحدة، تحمل هذه التعريفات عادةً العلامة التجارية Economy 7 أو White Meter أو Dual-Rate . انخفضت شعبية هذه التعريفات في السنوات الأخيرة، على الأقل في السوق المحلية، بسبب أوجه القصور (المتصورة أو الحقيقية) في سخانات التخزين والتكلفة المنخفضة نسبيًا للغاز الطبيعي لكل كيلوواط/ساعة (عادةً ما تكون أقل بعامل يتراوح من 3 إلى 5 مرات). ومع ذلك، فإن عددًا كبيرًا من العقارات لا يتوفر بها خيار الغاز، حيث يقع العديد منها في المناطق الريفية خارج شبكة إمداد الغاز، بينما يكون البعض الآخر مكلفًا مقدمًا للترقية إلى نظام مشع.

يتوفر أيضًا عداد Economy 10 ، والذي يوفر 10 ساعات من الكهرباء الرخيصة خارج أوقات الذروة موزعة على ثلاث فترات زمنية طوال فترة 24 ساعة. يسمح هذا بتعزيزات متعددة لسخانات التخزين، أو توزيع جيد للأوقات لتشغيل نظام تدفئة كهربائي رطب بسعر كهرباء أرخص. ^[26]

تقوم معظم العدادات التي تستخدم Economy 7 بتبديل إمداد الكهرباء بالكامل إلى السعر الأرخص خلال فترة الليل التي تبلغ 7 ساعات، وليس فقط دائرة سخان التخزين. الجانب السلبي لهذا هو أن السعر النهاري لكل كيلووات ساعة أعلى بكثير، وأن الرسوم الثابتة تكون أعلى في بعض الأحيان. على سبيل المثال، اعتبارًا من يوليو 2017، تبلغ تكلفة الكهرباء العادية ("السعر الفردي") 17.14 بنسًا لكل كيلووات ساعة في منطقة لندن على التعرفة الافتراضية القياسية لشركة EDF Energy (مورد الكهرباء الحالي بعد الخصخصة في لندن)، مع رسوم ثابتة تبلغ 18.90 بنسًا في اليوم. ^{[27] تبلغ تكاليف} Economy 7 المكافئة 21.34 بنسًا لكل كيلووات ساعة خلال فترة الذروة مع 7.83 بنسًا لكل كيلووات ساعة خلال فترة الاستخدام خارج الذروة، ورسوم ثابتة تبلغ 18.90 بنسًا في اليوم. ^[28] يمكن ضبط مفاتيح المؤقت المثبتة على الغسالات ومجففات الملابس وغسالات الأطباق وسخانات الغمر بحيث يتم تشغيلها فقط خلال فترة الاستخدام خارج الذروة.

تتخطى العدادات الذكية تقنية القراءة التلقائية للعدادات (AMR ) البسيطة. فهي توفر وظائف إضافية بما في ذلك قراءات في الوقت الفعلي أو شبه الفعلي، وإشعارات انقطاع التيار الكهربائي ، ومراقبة جودة الطاقة. وهي تسمح لوكالات تحديد الأسعار بتقديم أسعار مختلفة للاستهلاك بناءً على الوقت من اليوم والموسم.

يستخدم نوع آخر من العدادات الذكية مراقبة الأحمال غير التدخلية لتحديد عدد الأجهزة ونوعها في المسكن تلقائيًا، وكمية الطاقة التي يستخدمها كل منها ومتى. تستخدم شركات المرافق الكهربائية هذا العداد لإجراء مسوحات لاستخدام الطاقة. فهو يلغي الحاجة إلى وضع مؤقتات على جميع الأجهزة في المنزل لتحديد كمية الطاقة التي يستخدمها كل منها.

يتضمن نموذج العمل القياسي لتجارة التجزئة للكهرباء قيام شركة الكهرباء بتحصيل فاتورة من العميل مقابل كمية الطاقة المستخدمة في الشهر أو الربع السابق. في بعض البلدان، إذا اعتقد بائع التجزئة أن العميل قد لا يدفع الفاتورة، فقد يتم تركيب عداد الدفع المسبق. يتطلب هذا من العميل إجراء دفعة مقدمة قبل أن يتمكن من استخدام الكهرباء. ^{[ بحاجة لمصدر ]} إذا استنفد الائتمان المتاح، يتم قطع إمداد الكهرباء بواسطة مرحل .

في المملكة المتحدة، كانت عدادات الدفع المسبق الميكانيكية شائعة الاستخدام، سواء في المساكن الخاصة المؤجرة أو بين العملاء السكنيين في مجالس الكهرباء، أو قطاع الكهرباء المؤمم. ومن عيوب هذه العدادات الحاجة إلى زيارات منتظمة لإخراج النقود، وخطر سرقة النقود الموجودة في العدادات من قبل العملاء واللصوص. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تم تقديم أول عدادات الدفع المسبق الآلية بواسطة شركة London Electricity، بالاشتراك مع شركة Schlumberger Metering ومقرها في فيليكسستو، المملكة المتحدة. كانت تسمى في البداية Key Meters ثم أعيدت تسميتها لاحقًا Budget Meters. لقد تجنبت عمليات الفصل التي بلغت 60.000 مرة بسبب عدم الدفع سنويًا والعديد من عيوب الدفع المسبق النقدي. كانت أيضًا شائعة لدى العملاء الذين أرادوا طريقة دفع مريحة، خاصة في الإيجارات قصيرة الأجل. تم تركيب أكثر من مليون من هذه العدادات في جميع أنحاء المملكة المتحدة في السنوات القليلة الأولى بعد تقديمها. لقد أزالت عدادات الكهرباء الحديثة ذات الحالة الصلبة، بالاشتراك مع البطاقات الذكية ، هذه العيوب وتستخدم هذه العدادات بشكل شائع للعملاء الذين يُعتبرون من ذوي مخاطر الائتمان الضعيفة . في المملكة المتحدة، يمكن للعملاء استخدام منظمات مثل Post Office Limited أو شبكة PayPoint ، حيث يمكن تحميل الرموز القابلة لإعادة الشحن (بطاقات Quantum للغاز الطبيعي، أو "المفاتيح" البلاستيكية للكهرباء) بأي أموال متاحة لدى العميل.

في جنوب أفريقيا والسودان وأيرلندا الشمالية ، يتم إعادة شحن عدادات الدفع المسبق عن طريق إدخال رقم فريد مشفر مكون من عشرين رقمًا باستخدام لوحة مفاتيح. وهذا يجعل الرموز، التي يمكن تسليمها إلكترونيًا أو طباعتها على ورقة صغيرة عند نقطة الشراء، رخيصة جدًا في الإنتاج.

في جميع أنحاء العالم، تجري تجارب، وخاصة في البلدان النامية، لاختبار أنظمة الدفع المسبق. في بعض الحالات، لم يقبل العملاء عدادات الدفع المسبق. هناك مجموعات مختلفة، مثل جمعية مواصفات النقل القياسية (STS)، التي تروج لمعايير مشتركة لأنظمة قياس الدفع المسبق عبر الشركات المصنعة. تُستخدم عدادات الدفع المسبق التي تستخدم معيار STS في العديد من البلدان. ^{​​[29] [30] [31]}

يتضمن القياس حسب وقت اليوم (TOD)، والمعروف أيضًا باسم وقت الاستخدام (TOU) أو الوقت الموسمي من اليوم (SToD)، تقسيم اليوم والشهر والسنة إلى فترات تعريفة مع أسعار أعلى في فترات الذروة وأسعار تعريفة منخفضة في فترات غير الذروة. وبينما يمكن استخدام هذا للتحكم التلقائي في الاستخدام من جانب العميل (مما يؤدي إلى التحكم التلقائي في الحمل)، فإنه غالبًا ما يكون مسؤولية العميل ببساطة التحكم في استخدامه أو الدفع وفقًا لذلك (التحكم الطوعي في الحمل). يسمح هذا أيضًا لشركات المرافق بالتخطيط للبنية التحتية للنقل بشكل مناسب. انظر أيضًا إدارة جانب الطلب (DSM).

تقسم قياسات الطلب حسب الطلب الأسعار عادةً إلى ترتيب من عدة أجزاء بما في ذلك أوقات الذروة، وأيام الركود، وأيام الذروة المتوسطة أو أوقات الذروة الحرجة. والترتيب النموذجي هو ذروة تحدث أثناء النهار (أيام غير العطلات فقط)، مثل من الساعة 1 ظهرًا إلى 9 مساءً من الاثنين إلى الجمعة خلال فصل الصيف ومن الساعة 6:30 صباحًا إلى 12 ظهرًا ومن الساعة 5 مساءً إلى 9 مساءً خلال فصل الشتاء. وتتضمن الترتيبات الأكثر تعقيدًا استخدام فترات الذروة الحرجة التي تحدث أثناء فترات الطلب المرتفع. وتختلف أوقات ذروة الطلب/التكلفة في أسواق مختلفة حول العالم.

يمكن للمستخدمين التجاريين الكبار شراء الطاقة بالساعة باستخدام إما تسعير التنبؤ أو التسعير في الوقت الفعلي. تسمح بعض المرافق للعملاء السكنيين بدفع أسعار بالساعة، كما هو الحال في إلينوي، والتي تستخدم تسعير اليوم التالي. ^{[32] [33]}

يقوم العديد من عملاء الكهرباء بتثبيت معدات توليد الكهرباء الخاصة بهم، سواء لأسباب اقتصادية أو لأسباب تتعلق بالتكرار أو لأسباب بيئية . عندما يقوم العميل بتوليد كهرباء أكثر مما هو مطلوب لاستخدامه الخاص، فقد يتم تصدير الفائض مرة أخرى إلى شبكة الطاقة . عادةً ما يتعين على العملاء الذين يقومون بالتوليد مرة أخرى إلى "الشبكة" أن يكون لديهم معدات خاصة وأجهزة أمان لحماية مكونات الشبكة (وكذلك مكونات العميل الخاصة) في حالة حدوث أعطال (دوائر كهربائية قصيرة) أو صيانة الشبكة (على سبيل المثال الجهد على خط متوقف قادم من منشأة عميل التصدير).

يمكن حساب هذه الطاقة المصدرة في أبسط الحالات من خلال تشغيل العداد للخلف أثناء فترات التصدير الصافي ، وبالتالي تقليل استخدام العميل المسجل للطاقة بمقدار الكمية المصدرة. ويؤدي هذا في الواقع إلى دفع العميل مقابل صادراته بالسعر الكامل للبيع بالتجزئة للكهرباء. ما لم يكن مزودًا بسقاطة أو ما يعادلها، فإن العداد القياسي سيسجل بدقة تدفق الطاقة في كل اتجاه ببساطة عن طريق التشغيل للخلف عند تصدير الطاقة. حيثما يسمح القانون، تحافظ المرافق على هامش مربح بين سعر الطاقة المسلمة للمستهلك والمعدل المخصص للطاقة التي يولدها المستهلك والتي تتدفق مرة أخرى إلى الشبكة.

في الآونة الأخيرة، تنشأ مصادر التحميل عادة من مصادر متجددة (مثل توربينات الرياح ، والخلايا الكهروضوئية )، أو توربينات الغاز أو البخار ، والتي غالبًا ما توجد في أنظمة توليد الطاقة المشتركة . مصدر تحميل محتمل آخر تم اقتراحه هو بطاريات السيارات الهجينة القابلة للشحن (أنظمة الطاقة من المركبات إلى الشبكة ). يتطلب هذا " شبكة ذكية "، والتي تتضمن عدادات تقيس الكهرباء عبر شبكات الاتصالات التي تتطلب التحكم عن بعد وتمنح العملاء خيارات التوقيت والتسعير. يمكن تثبيت أنظمة المركبات إلى الشبكة في مواقف السيارات والمرائب في أماكن العمل وفي مواقف السيارات والمركبات ويمكن أن تساعد السائقين في شحن بطارياتهم في المنزل ليلاً عندما تكون أسعار الطاقة خارج أوقات الذروة أرخص، والحصول على رصيد فاتورة لبيع الكهرباء الزائدة إلى الشبكة خلال ساعات الطلب المرتفع.

يختلف موقع عداد الكهرباء باختلاف التركيب. تشمل المواقع المحتملة على عمود المرافق الذي يخدم العقار، أو في خزانة على جانب الشارع (صندوق العداد) أو داخل المبنى المجاور لوحدة المستهلك / لوحة التوزيع . قد تفضل شركات الكهرباء المواقع الخارجية حيث يمكن قراءة العداد دون الوصول إلى المبنى، ولكن العدادات الخارجية قد تكون أكثر عرضة للتخريب .

تسمح المحولات الحالية بوضع العداد بعيدًا عن الموصلات الحاملة للتيار. وهذا أمر شائع في المنشآت الكبيرة. على سبيل المثال، قد يتم تركيب معدات القياس في خزانة في محطة فرعية تخدم عميلًا كبيرًا واحدًا، دون الحاجة إلى إدخال كابلات ثقيلة إلى الخزانة.

نظرًا لاختلاف المعايير الكهربائية في المناطق المختلفة، فإن "قطرات العميل" من الشبكة إلى العميل تختلف أيضًا وفقًا للمعايير ونوع التركيب. هناك عدة أنواع شائعة من التوصيلات بين الشبكة والعميل. كل نوع له معادلة قياس مختلفة. تنص نظرية بلونديل على أنه بالنسبة لأي نظام به N موصلات تحمل التيار، فإن N-1 عنصر قياس يكفي لقياس الطاقة الكهربائية. يشير هذا إلى أن القياس مختلف، على سبيل المثال، لنظام ثلاثي الطور بثلاثة أسلاك عن نظام ثلاثي الطور بأربعة أسلاك (مع محايد).

في أوروبا وآسيا وأفريقيا ومعظم المواقع الأخرى، يعد التوزيع أحادي الطور شائعًا للعملاء السكنيين والتجاريين الصغار. يعد التوزيع أحادي الطور أقل تكلفة، لأن مجموعة واحدة من المحولات في محطة فرعية تخدم عادةً منطقة كبيرة بجهد مرتفع نسبيًا (عادةً 230 فولت) ولا يوجد محولات محلية. تحتوي هذه على معادلة قياس بسيطة: واط = فولت × أمبير ، مع قياس الفولت من السلك المحايد إلى سلك الطور. في الولايات المتحدة وكندا وأجزاء من أمريكا الوسطى والجنوبية، يتم تقديم الخدمة للعملاء المشابهين عادةً بواسطة طور أحادي ثلاثي الأسلاك . يتطلب الطور الأحادي ثلاثي الأسلاك محولات محلية، لا يقل عددها عن محول واحد لكل عشرة مساكن، ولكنه يوفر جهدًا أقل وأكثر أمانًا عند المقبس (عادةً 120 فولت)، ويوفر جهدين للعملاء: محايد إلى طور (عادةً 120 فولت)، وطور إلى طور (عادةً 240 فولت). بالإضافة إلى ذلك، عادةً ما يكون لدى العملاء ثلاثي الأسلاك سلك محايد موصول إلى جانب الصفر من لفائف المولد، مما يوفر تأريضًا يمكن قياسه بسهولة ليكون آمنًا. تحتوي هذه العدادات على معادلة قياس وات = 0.5 × فولت × (أمبير الطور A − أمبير الطور B)، مع قياس الفولت بين أسلاك الطور.

يتم توفير الطاقة الصناعية عادة على شكل طاقة ثلاثية الطور. هناك شكلان: ثلاثة أسلاك، أو أربعة أسلاك مع محايد النظام. في "ثلاثة أسلاك" أو "دلتا ثلاثة أسلاك"، لا يوجد محايد ولكن الأرض الأرضية هي الأرض الآمنة. المراحل الثلاث لها جهد نسبي فقط لبعضها البعض. طريقة التوزيع هذه بها سلك أقل، وهي أقل تكلفة، وهي شائعة في آسيا وأفريقيا والعديد من أجزاء أوروبا. في المناطق التي تختلط فيها المساكن والصناعات الخفيفة، من الشائع أن تكون هذه هي طريقة التوزيع الوحيدة. يقيس عداد هذا النوع عادةً اثنين من اللفات بالنسبة لللف الثالث، ويضيف الواط. أحد عيوب هذا النظام هو أنه في حالة فشل الأرض الآمنة، فمن الصعب اكتشاف ذلك عن طريق القياس المباشر، لأنه لا يوجد طور له جهد نسبي للأرض.

في نظام ثلاثي الطور بأربعة أسلاك، والذي يُطلق عليه أحيانًا "نظام واي بأربعة أسلاك"، يتم توصيل سلك التأريض الآمن بسلك محايد متصل فعليًا بجانب الجهد الصفري للملفات الثلاث للمولد أو المحول. نظرًا لأن جميع مراحل الطاقة نسبية بالنسبة للمحايد في هذا النظام، فإذا تم فصل المحايد، فيمكن قياسه مباشرة. في الولايات المتحدة، يتطلب قانون الكهرباء الوطني أن تكون المحايدة من هذا النوع. ^[34] في هذا النظام، تقيس عدادات الطاقة وتلخص جميع المراحل الثلاث بالنسبة للمحايد.

في أمريكا الشمالية، من الشائع توصيل عدادات الكهرباء بمقبس قياسي في الهواء الطلق، على جانب المبنى. وهذا يسمح باستبدال العداد دون إزعاج الأسلاك الموصلة للمقبس، أو شاغل المبنى. قد تحتوي بعض المقابس على تجاوز أثناء إزالة العداد للصيانة. تعتبر كمية الكهرباء المستخدمة دون تسجيلها خلال هذه الفترة القصيرة غير مهمة مقارنة بالإزعاج الذي قد يسببه قطع التيار الكهربائي للعميل. تستخدم معظم العدادات الإلكترونية في أمريكا الشمالية بروتوكولًا تسلسليًا، ANSI C12.18 .

في العديد من البلدان الأخرى، توجد محطات الإمداد والحمل في غلاف العداد نفسه. يتم توصيل الكابلات مباشرة بالعداد. في بعض المناطق، يكون العداد بالخارج، وغالبًا على عمود مرافق. وفي مناطق أخرى، يكون داخل المبنى في مكان محصور. إذا كان بالداخل، فقد يشارك اتصال بيانات مع عدادات أخرى. إذا كان موجودًا، فغالبًا ما يكون الاتصال المشترك عبارة عن قابس صغير بالقرب من صندوق البريد. غالبًا ما يكون الاتصال EIA-485 أو الأشعة تحت الحمراء مع بروتوكول تسلسلي مثل IEC 62056 .

في عام 2014، تغيرت شبكات العدادات بسرعة. ويبدو أن المخططات الأكثر شيوعًا تجمع بين معيار وطني قائم للبيانات (على سبيل المثال ANSI C12.19 أو IEC 62056 ) يعمل عبر بروتوكول الإنترنت مع لوحة دوائر صغيرة لاتصالات خطوط الطاقة ، أو راديو رقمي لشبكة الهاتف المحمول ، أو نطاق ISM .

يجب أن تسجل عدادات الكهرباء الطاقة المستهلكة بدرجة مقبولة من الدقة. وأي خطأ كبير في الطاقة المسجلة قد يمثل خسارة لمزود الكهرباء، أو زيادة فاتورة المستهلك. وعادة ما يتم تحديد الدقة في القانون للموقع الذي يتم فيه تركيب العداد. وقد تحدد الأحكام القانونية أيضًا الإجراء الذي يجب اتباعه في حالة الطعن في الدقة.

بالنسبة للمملكة المتحدة، يلزم أي عداد كهرباء مثبت بتسجيل الطاقة المستهلكة بدقة، ولكن يُسمح بقراءة أقل من 3.5٪، أو قراءة أعلى من 2.5٪. ^[35] يتم التحقق من العدادات المتنازع عليها في البداية بعداد اختبار يعمل بجانب العداد المتنازع عليه. الملاذ الأخير هو اختبار العداد المتنازع عليه بالكامل في الموقع المثبت وفي مختبر معايرة متخصص. ^[36] وجد أن حوالي 93٪ من العدادات المتنازع عليها تعمل بشكل مرضٍ. لن يتم استرداد الكهرباء المدفوعة، ولكن لم يتم استهلاكها (ولكن ليس العكس) إلا إذا كان المختبر قادرًا على تقدير المدة التي كان فيها العداد يسجل بشكل خاطئ. يتناقض هذا مع عدادات الغاز حيث إذا وجد أن العداد يقرأ أقل من اللازم، فمن المفترض أنه قرأ أقل من اللازم طالما كان المستهلك يحصل على إمداد الغاز من خلاله. ^[37] يقتصر أي استرداد مستحق على السنوات الست السابقة. ^[38]

يمكن التلاعب بالعدادات لجعلها تسجل أقل من القيمة الحقيقية، مما يسمح فعليًا باستخدام الطاقة دون دفع ثمنها. يمكن أن تكون هذه السرقة أو الاحتيال خطيرًا وغير أمين.

غالبًا ما تقوم شركات الطاقة بتثبيت عدادات الإبلاغ عن بُعد خصيصًا لتمكين الكشف عن التلاعب عن بُعد، وتحديدًا لاكتشاف سرقة الطاقة. يعد التحول إلى عدادات الطاقة الذكية مفيدًا لوقف سرقة الطاقة.

عند اكتشاف التلاعب، فإن التكتيك المعتاد، القانوني في معظم مناطق الولايات المتحدة، هو تحويل المشترك إلى تعريفة " التلاعب " التي يتم فرضها عند الحد الأقصى للتيار المصمم للعداد ^{[ بحاجة لمصدر ]} . عند 0.095 دولار أمريكي /كيلووات ساعة، يتسبب عداد سكني قياسي بقوة 50 أمبير في فرض رسوم قانونية قابلة للتحصيل تبلغ حوالي 5000 دولار أمريكي شهريًا. يتم تدريب قراء العدادات على اكتشاف علامات التلاعب، ومع العدادات الميكانيكية البدائية، قد يتم فرض الحد الأقصى للسعر في كل فترة فوترة حتى تتم إزالة التلاعب، أو فصل الخدمة.

الطريقة الشائعة للتلاعب بمقاييس الأقراص الميكانيكية هي ربط مغناطيسات بالجزء الخارجي من العداد. تعمل المغناطيسات القوية على تشبع المجالات المغناطيسية في العداد بحيث لا يعمل الجزء المحرك من العداد الميكانيكي. يمكن أن تضيف المغناطيسات ذات القدرة المنخفضة إلى مقاومة السحب لمغناطيسات مقاومة القرص الداخلية. يمكن للمغناطيسات أيضًا تشبع محولات التيار أو محولات إمداد الطاقة في العدادات الإلكترونية، على الرغم من أن التدابير المضادة شائعة.

يمكن لبعض مجموعات الأحمال السعوية والحثية أن تتفاعل مع ملفات وكتلة الدوار وتتسبب في تقليل الحركة أو عكسها.

يمكن لشركة الكهرباء اكتشاف كل هذه التأثيرات، كما أن العديد من العدادات الحديثة قادرة على اكتشافها أو التعويض عنها.

عادة ما يقوم مالك العداد بتأمين العداد ضد العبث. وتكون آليات وتوصيلات عدادات الإيرادات محكمة الغلق. وقد تقيس العدادات أيضًا ساعات VAR (الحمل المنعكس)، والتيارات المحايدة والتيار المستمر (التي ترتفع بسبب معظم العبث الكهربائي)، والحقول المغناطيسية المحيطة، وما إلى ذلك. وحتى العدادات الميكانيكية البسيطة قد تحتوي على أعلام ميكانيكية يتم إسقاطها بسبب العبث المغناطيسي أو التيارات المستمرة الكبيرة.

عادةً ما تحتوي العدادات المحوسبة الحديثة على تدابير مضادة للتلاعب. غالبًا ما تحتوي عدادات القراءة الآلية للعدادات (AMR) على أجهزة استشعار يمكنها الإبلاغ عن فتح غطاء العداد، أو الشذوذ المغناطيسي، أو ضبط الساعة بشكل إضافي، أو الأزرار الملتصقة، أو التركيب المقلوب، أو المراحل المعكوسة أو المبدلة، وما إلى ذلك.

تتجاوز بعض أجهزة التلاعب العداد، كليًا أو جزئيًا. تعمل أجهزة التلاعب الآمنة من هذا النوع عادةً على زيادة التيار المحايد عند العداد. لا تستطيع معظم أجهزة القياس المنزلية ذات الطور المنقسم في الولايات المتحدة اكتشاف التيارات المحايدة. ومع ذلك، يمكن لأجهزة القياس الحديثة المقاومة للتلاعب اكتشافها وتحصيلها بأسعار قياسية. ^[39]

إن فصل موصل المحايد للعداد غير آمن لأنه يمكن أن تمر الدوائر القصيرة عبر الأشخاص أو المعدات بدلاً من الأرض المعدنية إلى المولد أو الأرض.

غالبًا ما تكون مقاومة توصيل الحلقة الوهمية عبر موصل أرضي أعلى بكثير من الموصل المحايد المعدني. حتى إذا كان موصل الأرض آمنًا، فإن القياس في محطة التوزيع الفرعية يمكن أن ينبه المشغل إلى التلاعب. عادةً ما تحتوي محطات التوزيع الفرعية والوصلات البينية والمحولات على مقياس عالي الدقة للمنطقة التي يتم تقديم الخدمة إليها. عادةً ما تحقق شركات الطاقة في التناقضات بين إجمالي الفاتورة وإجمالي الناتج، من أجل العثور على مشاكل توزيع الطاقة وإصلاحها. تعد هذه التحقيقات طريقة فعالة لاكتشاف التلاعب.

غالبًا ما ترتبط سرقات الطاقة في الولايات المتحدة بعمليات زراعة الماريجوانا داخل المباني . يربط محققو المخدرات بين الاستخدام غير الطبيعي للطاقة والإضاءة التي تتطلبها مثل هذه العمليات. ^[40] يدرك مزارعو الماريجوانا داخل المباني هذا الأمر ويسعون بشكل خاص إلى سرقة الكهرباء لمجرد إخفاء استخدامهم لها.

بعد تحرير أسواق توريد الكهرباء في العديد من البلدان، قد لا تكون الشركة المسؤولة عن عداد الكهرباء واضحة. واعتمادًا على الترتيبات المعمول بها، قد يكون العداد ملكًا لمشغل العداد أو موزع الكهرباء أو بائع التجزئة أو بالنسبة لبعض كبار مستخدمي الكهرباء قد يكون العداد ملكًا للعميل.

قد لا تكون الشركة المسؤولة عن قراءة العداد هي الشركة المالكة له دائمًا. في بعض الأحيان يتم التعاقد من الباطن لقراءة العداد، وفي بعض المناطق قد يقوم نفس الشخص بقراءة عدادات الغاز والمياه والكهرباء في نفس الوقت.

أدى إدخال العدادات المتقدمة في المناطق السكنية إلى إنتاج مشكلات إضافية تتعلق بالخصوصية قد تؤثر على العملاء العاديين. غالبًا ما تكون هذه العدادات قادرة على تسجيل استخدام الطاقة كل 15 أو 30 أو 60 دقيقة. تحتوي بعض العدادات على مصباح LED واحد أو اثنين بالأشعة تحت الحمراء في المقدمة: أحدهما يستخدم للاختبار ويعمل كمعادل لعلامة التوقيت على العدادات الميكانيكية القديمة والآخر كجزء من منفذ اتصالات بالأشعة تحت الحمراء ثنائي الاتجاه لقراءة / برمجة العداد. تكون مصابيح LED بالأشعة تحت الحمراء مرئية مع بعض مشاهدي الرؤية الليلية وبعض كاميرات الفيديو القادرة على استشعار عمليات الإرسال بالأشعة تحت الحمراء. يمكن استخدامها للمراقبة، والكشف عن معلومات حول ممتلكات الأشخاص وسلوكهم. ^[41] على سبيل المثال، يمكن أن تظهر متى يكون العميل بعيدًا لفترات طويلة. توفر مراقبة الحمل غير التطفلية مزيدًا من التفاصيل حول الأجهزة التي يمتلكها الأشخاص وأنماط معيشتهم واستخدامهم.

تم إجراء تحليل أكثر تفصيلاً وحداثة لهذه المشكلة بواسطة مختبر أمن إلينوي . ^{[42] [ يحتاج إلى مزيد من التوضيح ]}

• برنامج إدارة الطاقة
• مراقبة الطاقة واستهدافها
• مشغل العداد
• عداد فرعي للمرافق
• زيلويغر خارج أوقات الذروة
• متعدد القياسات

• الوسائط المتعلقة بعدادات الكهرباء (كيلوواط ساعة) على ويكيميديا ​​كومنز