Elektrik Sayacı Nedir? Elektrik Sayacı Nasıl Çalışır? Elektrik Sayaç Çeşitleri

Enerji kaynaklarının sınırlı olması nedeniyle elektrik tüketiminin ölçülmesi büyük bir önem taşır. Elektrik sayaçları, kullanılan ya da üretilen elektriğin miktarını ölçen araçlardır.

Günümüzde dijitalleşen ve otomatik olarak verileri aktaran sayaçlar sayesinde kullanım miktarını belirlemek daha kolaylaştırmıştır.

Elektrik sayaçları, çok zamanlı ve tek zamanlı elektrik tarifeleriyle ilgili merak ettiğiniz tüm bilgilere buradan ulaşabilirsiniz.

Elektrik Sayacı Nedir ve Ne İşe Yarar?

Kullanılan veya üretilen elektrik enerjisinin miktarının ölçülmesini sağlayan cihazlar, elektrik sayacı olarak adlandırılır. Tüketilen enerji kilowatt saat (kWh) cinsinden ölçülür ve bu ölçüm yapılırken zaman dilimi olarak saat kullanılır. Elektrik sayacının sembolü kWh olarak belirtilir. 

Elektrik sayaçları yalnızca tüketilen enerjiyi değil; kapasitif (akımın gerilimden yüksek olması) tüketimi, endüktif (gerilimin akımdan yüksek olması) tüketimi ve tarifede kullanılan tüketimi de ölçebilir. Reaktif kullanımı yani bazı araçların çalışmaya başlayabilmek için ihtiyaç duyduğu enerji miktarını gösteren kapasitif ve endüktif tüketimin belli değerler arasında olması gerekir.

Elektrik dağıtım şirketleri tarafından belirlenen bu değerin üstünde tüketim yapan kullanıcılara bir takım yaptırımlar uygulanabilmektedir. Dijital elektrik sayaçlarının kullanımını gerektiren tarifeli abonelikte ise tüketim bedelleri enerjinin kullanıldığı saat dilimine göre belirlenir.

Evler, iş yerleri, santraller, alışveriş merkezleri ve sanayi kuruluşları gibi alanlarda kullanılan enerji, elektrik dağıtım şirketleri tarafından sayaçlarla ölçülür ve faturalandırılır.  Yüksek verimlilikte enerji sınıfına sahip ürünler tercih edilerek enerji tüketim miktarı düşürülebilir.

Türkiye’de kullanılan tüm sayaçların Türkiye Elektrik İletim Dağıtım Anonim Şirketi (TEDAŞ) tarafından yayımlanan elektronik sayaç şartnamesine uyması gerekir. Şartnamede belirtilen standartlar, veri transferlerinin doğru yapılmasını ve tüketilen enerji miktarının doğru ölçülmesini sağlar.

Elektrik Sayacı Çalışma Mantığı

Elektrik sayaçları devre tipine ve yapısına göre farklı çalışma şekillerine sahiptir. Mekanik sayaçlarda bulunan akım ve gerilim bobinleri manyetik bir alan yaratarak sayaç diskinin dönmesini sağlar. 

Diskin bağlı olduğu numaratör de diskle birlikte dönerek devreden geçen akımı ölçer.

Elektronik sayaçlarda da benzer bir çalışma şeklinden bahsetmek mümkündür ancak burada mekanik sayaçlardan farklı olarak devreden geçen akım ve gerilim aynı anda ölçülür. Elektronik devreler, bu bilgileri sayısal verilere dönüştürerek tüketilen elektrik enerjisi miktarını belirler. 

Elektrik Sayacı Çeşitleri

Elektrik sayacı çeşitleri; devre tipine, şebekeye bağlantı şekline, yapısına, devreye bağlanma biçimine, zamana ve kullanılan enerji tipine göre birbirinden ayrılır.

Devre Tipine Göre Sayaçlar

Devre tipine göre sayaçlar AC ve DC sayaçlar olmak üzere ikiye ayrılır:

• AC Sayaçlar

Kullanılan devreden geçen akımın alternatif akım (AC) olduğu sayaçlar, AC sayaç olarak adlandırılır. AC sayaçlarda elektronlar değişken yönde hareket eder.

• DC Sayaçlar

DC sayaçlar, mevcut devreden geçen akımın doğru akım (DC) olduğu sayaçlardır. Doğru akımda elektronlar tek bir yöne doğru hareket eder.

Devreye Bağlanma Biçimine Göre Sayaçlar

Sayaçlar, devreye bağlanma şekline göre sekonder (doğrudan) ve primer (x/5) olarak ayrılır:

• X5 Sayaçlar

Bu sayaçlar, akım transformatörleri ya da akım ve gerilim transformatörleri ile devreye bağlanır. X5 olarak da adlandırılmasının nedeni, 5 Amper referans akımı ile çalışmasıdır. Alçak gerilim kullanıldığında akım trafosundan, orta gerilim kullanıldığında ise akım ve gerilim trafosundan yararlanılır.

• Direkt Bağlantılı Sayaçlar

Direkt bağlantılı sayaçlar, devreye doğrudan bağlanır. Bu bağlantının kurulabilmesi için elektriksel yük ölçüsünün minimum 100 Amper olması gerekir. Ölçü trafosunun bulunmaması, bu sayaçların önemli özelliklerinden biridir. 

Şebekeye Bağlantı Şekline Göre Sayaçlar

Bağlantı tipine göre sayaçlar monofaze olarak da bilinen bir fazlı ya da trifaze olarak da bilinen üç fazlı sayaçlar olarak ayrılır. Faz; kelime anlamı olarak safha ya da değişkenlerin her biri anlamlarına gelse de bir elektrik devresinde alternatif akımı belirten vektörlerin X eksenine göre durumunu anlatır.

• Bir Fazlı Sayaçlar

Bir fazlı ve iki telli olarak da bilinen bir elemanlı monofaze indüksiyon sayaçları; disk, akım ve gerilim bobinleri, numaratör ve mıknatıstan oluşur. Bobinlerin yarattığı momentuma göre dönen diskler sayesinde numaratörün de dönmesi sağlanır. 

Devreye paralel bağlanan gerilim bobinlerinin oluşturduğu manyetik alan sabit kalırken akım bobininde akım geçtiği için manyetik alan değişkenlik gösterir. Bu manyetik alanlar arasında faz farkı oluşur ve böylece sayaç diski dönebilir. Diskin dönüş hızı ise akıma göre yavaş ya da hızlı olabilir.

• Üç Fazlı Sayaçlar

Üç fazlı sayaçlar, iki ya da üç adet bir fazlı sayacın bir araya gelmesiyle elde edilir. Bir fazlı sayaçlardan tek farkı, birden fazla diskin mil üzerinde dönmesidir. Şebekeden gelen iletken sayısına göre üç telli ve dört telli olmak üzere birbirinden ayrılır: 

İki elemanlı üç fazlı üç telli sayaçlar (Aron bağlı sayaçlar): Bu sayaçlar elektriksel yük dengeli ise nötr iletkenle birlikte kullanılabilir. Bu sayaçlarda ikişer adet akım ve gerilim bobini bulunur. Üçüncü bir fazdan gelen elektrik enerjisini ölçemediği için yalnızca üç fazlı ve dengeli sistemlerde kullanılabilir.

Üç elemanlı üç fazlı dört telli sayaçlar: Her fazın enerjisinin ayrı ayrı ölçülmesi gereken durumlarda ise 2,5 ya da 3 elemanlı üç fazlı dört telli sayaçlardan yararlanılır. Bu sayaçlarda akım bobini uçlarının her biri faza seri bağlanırken gerilim bobin uçları ise fazların nötrü ve girişi arasına paralel bağlanır.

Yapılarına Göre Sayaçlar

Sayaçlar, çalışma yapılarına göre mekanik (indüksiyon) ve elektronik (dijital) olmak üzere ikiye ayrılır:

• Mekanik Sayaçlar

Bir fazlı (monofaze) ve üç fazlı (trifaze) gibi türleri bulunan mekanik sayaçlar; gerilim bobini, akım bobini, mıknatıslı yatak, numaratör, dişli çarklar ve disklerden meydana gelir.

Sargı direnci küçük olan akım bobinleri kalın kesitli iletkenle sarılır ve az sipirlidir (sarım sayısı düşüktür).

Direnci büyük olan gerilim bobinleri ise ince kesitli iletkenle sarılır ve çok sipirlidir. Akım bobinleri devreye seri bağlanırken gerilim bobinleri devreye paralel bağlanır.

Diskler ise birbirine dik konumda bulunan akım ve gerilim elektromıknatıslarının arasında bulunur. Gerilim ve akım bobinleri, sayacın mekanik kısmında bulunan diskler üzerine güç uygular.

Bu güç, hareketli bir parça olan diskin dönmesini sağlar ve akım devam ettikçe bu hareket de devam eder. 

Diskin devir sayısını belirleyen numaratör ise sayaçta bir saat gibi görev alır. Dönen disk, numaratörü de döndürdüğü için tüketilen enerji ölçülebilir. Mekanik sayaçlar, günümüzde yerini yavaş yavaş dijital sayaçlara bıraktığı için bu sayaçların kullanım alanı azalmıştır. 

• Elektronik Sayaçlar

Elektronik ya da dijital sayaçlar, teknolojik özelliklere sahip olan ve hassas ölçüm yapabilen cihazlardır. Devreye bağlanmaları açısından mekanik sayaçlarla benzerlik gösterse de bu sayaçların çalışma prensibi farklıdır.

Bu sayaçlarda bir sinyal işlemcisine ya da mikro işlemciye yer verilir. Bu sayaçlar günün farklı saatlerinde veya günlere göre farklı ücretlendirme yapabilir.

Sinyal işlemcisinde zaman, tarih, tarife, reaktif güç, aktif güç gibi farklı parametreler otomatik olarak kaydedilir. A. Hem kullanıcılar hem de elektrik dağıtım şirketleri, kaydedilen verileri sayaç üzerindeki LCD ekranlar sayesinde görebilir.

Bazı dijital sayaçlarda yer alan optik port (optik okuyucu), ürünlerin kablosuz veri aktarımı yapmasını sağlar. Tüm veriler bu port sayesinde bilgisayara aktarılabilir. Böylece tüketime ilişkin geçmiş dönemlere ait veriler de sonradan kontrol edilebilir.

İzinsiz kullanımı engellemek ve güvenliği sağlamak amacıyla klemens kutusunun (elektrik kablolarının bağlantı noktalarını içeren kutu) altında bulunan tamper sayesinde kutunun açılma sayısı anlaşılabilir. 

Zamana Göre Sayaçlar

Kullanılan elektrik enerjisi miktarının fiyatlandırılması, bazı sayaçlarda zaman dilimine göre yapılır. Bu anlamda sayaçlar tek ve çok zamanlı olarak birbirinden ayrılır:

• Tek Zamanlı Sayaçlar

Genellikle mekanik yapıya sahip olan tek zamanlı sayaçlarda tek tarife uygulanır. Kullanıcıların harcadıkları enerji sabit bir tarife üzerinden fiyatlandırılır.

• Çok Zamanlı Sayaçlar

Çok zamanlı sayaçlarda günün belirli saatlerinde tüketilen enerji, farklı birim fiyat üzerinden ücretlendirilir. Ülkemizde üç farklı zaman dilimine göre farklı tarifeler uygulanır. Çok zamanlı sayaçlardan verilerin toplanması ve okunması için sayaç yapısının elektronik olması gerekir.

Enerji Cinsine Göre Sayaçlar

Kullandığı enerji tipine göre sayaçlar aktif, reaktif ve kombi olarak birbirinden ayrılır:

• Aktif Sayaçlar

Aktif sayaçlar, aktif olarak tüketilen elektrik enerjisini ölçen ve genellikle küçük işletmelerde kullanılan cihazlardır.

• Reaktif Sayaçlar

Genellikle işletmelerde kullanılan reaktif sayaçlar, reaktif gücün ölçülmesi amacıyla kullanılır. Bu sayaçların çoğunlukla endüstriyel tesislerde kullanılma sebebi ise konutlara göre fazla sayıda bulunan trafo ve motorlar nedeniyle kullanılan reaktif gücün büyük olmasıdır.

• Aktif/Reaktif (Kombi) Sayaçlar

Kombi olarak da adlandırılan aktif/reaktif sayaçlar hem aktif hem de reaktif ölçüm yapabilir. Yüksek akımda ölçüm yapmasıyla ayrılan bu sayaçlar, akım transformatörü olmadan daha doğru sonuçlar verir. 

Evlerde Hangi Sayaç Kullanılır?

Konutlarda genellikle monofaze/tek fazlı iki telli aktif elektrik sayaçları kullanılır. Çoğu evde otomatik ölçüm yapan elektronik sayaçlardan yararlanılır ancak çok eski binalarda sayaçlar hâlâ mekanik yapıya sahip olabilmektedir.

Elektrik Sayacı Nasıl Okunur?

Bir fazlı mekanik elektrik sayaçları ile ölçüm yapılırken akım ve gerilim bobini uçlarından yararlanılır. Faz, akım uçlarına girerken, nötr hat ise gerilim uçlarına girer.

Faz konutların kat panosuna giderken nötr hat ise buradan tesisata yayılır. Elektrik sayaçlarının ölçülmesi ve okunması da bu verilere göre yapılır.

Günümüzde çok kullanılan elektronik sayaçlarda tüketimin ölçülmesi için optik portlardan yararlanılır. Çoğu konut ve iş yeri, merkezi otomatik okuma sistemine bağlıdır. Elektrik sayaç verileri otomatik olarak kaydolduğu için tüketim miktarını belirlemek nispeten kolay olur.

Optik port haberleşme altyapısının avantajlarından biri de okuma cihazları ve şebeke arasındaki elektriksel izolasyonun az maliyetle sağlanmasıdır.  

Türkiye’de elektrik sayaçları 25-35 gün arasında kullanılan elektriğe göre okunur. Faturaların son ödemesi içinse okuma tarihinden itibaren kullanıcılara 10 gün süre tanınmaktadır.

Elektrik Sayaç Çeşidinin Faturaya Bir Etkisi Var mı?

Elektrik sayacının mekanik ya da dijital olmasına göre fiyatlandırma farklı yapılabilir. Mekanik sayaçlarda tek tarife kullanıldığı için aylık ücretlendirme sabit olur. 

Elektronik sayaçlarda ise kullanıcılar tüketim alışkanlıklarına göre tarife seçebilir. Bu noktada elektrik enerjisinin kullanıldığı zaman dilimi önem taşır. Elektrik tasarrufu yapmak isteyenler, dijital sayaçların kullanımını gerektiren çoklu tarife sistemlerine geçebilir.

Elektrik Sayacı Devreye Nasıl Bağlanır?

Elektrik enerjisi tüketim miktarının doğru ölçülebilmesi için öncelikle dikkat edilmesi gereken nokta, sayaç bağlantısının doğru yapılmasıdır. Sayaçlar devreye direkt bağlanabildiği gibi akım ölçü transformatörüyle de bağlanabilir.

Elektrik sayacının temel elemanları olan gerilim bobini devreye paralel bağlanırken akım bobini ise seri bağlanır. 

Doğrudan bağlama, alıcının gücünün az olduğu durumlarda tercih edilir. Tek fazlı devrelerde 220 Volt, üç fazlı devrelerde ise 380 Volt üzerinden bağlantı gerçekleştirilir. Elektriksel yükün ise en fazla 100 Amper olması gerekir. Genellikle konutlarda kullanılan elektrik sayaçları devreye doğrudan bağlanır.

Akım ölçü transformatörü ise akımın boyutunu değiştirebilir. Primer akımların kuplajla (aktarma yoluyla) küçülmesini sağlayarak ikinci devre olan sekonder devreye aktarır. Bu sayede devre elemanlarının gerilim ve yüksek akımdan korunması sağlanır.

Genellikle fabrika ve atölye gibi endüstriyel alanlarda transformatörle bağlantı yapılır. Yüksek gerilimli elektrik tesislerinde ise akım ve gerilim ölçü transformatörü de kullanılabilir.

Sayaçlar devreye bağlanırken akım ve gerilimin aynı fazdan ve dahili ya da harici olmasına ve faz sırasına dikkat edilmesi gerekir. 

Elektrik Sayacı Ne İşe Yarar?

Neredeyse her konut ve iş yerinde kullanılan cihazlar, sayaçtan geçen elektrik miktarını ölçmekle görevlidir. Elektrik dağıtım şirketlerinin bir dönem olarak belirlediği süre boyunca kullanıcıların tükettiği elektrik miktarı bu cihazlar sayesinde ölçülür ve fiyatlandırma buna göre yapılır. 

Elektrik Sayacı İlk Nerede Kullanılmaya Başlandı?

Elektrik tüketim miktarını ölçen ilk DC sayacın patenti, Dr. Hermann Aron tarafından 1883 yılında alınmıştır.

Bu sayaç, Büyük Britanya’da 1888 yılında Hugo Hirst öncülüğünde General Elektrik Şirketi tarafından ticari olarak kullanılmaya başlanmıştır.

Belirli bir zaman dilimi içinde tüketilen elektrik enerjisini kaydeden cihazlarda bulunan gösterge üzerinden kullanıcıların tüketim miktarını görmeleri sağlanmıştır. 

Macar Ottó Bláthy ise ilk AC elektrik sayacının patentini almıştır. Bu nedenle alternatif akımın kullanıldığı ilk sayaçlar Bláthy ismiyle anılır.

Bu sayaç temel alınarak geliştirilen ilk AC ticari sayaçlar ise Ganz Works şirketi tarafından Frankfurt Fuarı’nda 1889 yılında tanıtılmış ve aynı yılın sonunda satışa sunulmuştur. 

Tarifeli Elektrik Sayacı Nedir?

Tarifeli elektrik sayaçları, kullanılan enerjinin ücretlendirmesinin günün belirli saatlerine göre yapılmasını sağlayan cihazlardır. Fatura tutarının azalmasına katkı sağlayan tarifeli sistemde tüketilen enerji miktarının fiyatlandırılması zaman dilimine göre yapılır.

Tarifeli elektrik sayaçlarında üç farklı zaman dilimi bulunur:

• 06.00 – 17.00 (Gündüz tüketimi)
• 17.00 – 22.00 (Puant ya da akşam tüketimi)
• 22.00 – 06.00 (Gece tüketimi)

Bu zaman dilimlerine göre 1 kWh tüketimde birim fiyat farklıdır. Puant ya da akşam zaman dilimi, bu üç dilim arasında en fazla birim ücrete sahip olan dilimdir.

Tüketim bedeli (toplam kullanılan kWh) ise son endeks (son sayaç okumasında görülen değer) değerinden ilk endeks (son fatura kesim tarihindeki değer) değeri çıkarılarak bulunur. 

Tarifeli sayaçların amacı, özellikle yüksek güçle çalışan cihazların yalnızca puant zamanlarında kullanımının kısıtlanmasıdır.

Bu sayede dağıtım hatlarında aşırı yük oluşmasının ve arızaların önüne geçilirken elektrik tüketiminin düşük olduğu gündüz ve gece saatlerinde kullanım teşvik edilir.

Peki sizin evinizde kullandığınız sayaç tipi hangisi ve günün hangi saatinde elektrikli cihazlarınızı daha çok kullanıyorsunuz? Yorumlarda bizimle paylaşabilirsiniz.