Счетчики трехфазные для включения через трансформаторы

Подписка на рассылку

В некоторых случаях измерять потраченную электроэнергию посредством простого подключения счетчика не представляется возможным. Это относится к трехфазным сетям с силой тока, превышающей 100А и потребляемой мощностью свыше 60кВт. В таких случаях устанавливают трехфазный счетчик, который подключают через трансформаторы тока. В данной статье мы расскажем, как подключить счетчик через трансформаторы тока (схема обычно указана на клеммной крышке или в паспорте на прибор).

Напоминаем, что электромонтажные работы следует проводить только с полным соблюдением требований техники безопасности.

Для того чтобы выполнить подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока, нам понадобится следующее оборудование:

Схема подключения трансформатора тока

В щите на монтажной панели выполняется установка вводного автоматического выключателя, трех трансформаторов тока, клемм, испытательной коробки и самого счетчика, а также нулевой шины и шины заземления. Важно отметить, что при установке щита учета вне помещения следует предусматривать обогрев для обеспечения положительной температуры.

Далее отмеряем и производим зачистку монтажных проводов соответствующего сечения для подключения силовых цепей, а многопроволочные жилы оконцовываем. Стоит отметить, что для подключения могут использоваться гибкие изолированные шины. Затем от автоматического выключателя производим подключение к силовым выводам трансформаторов тока по следующей схеме:

Также от выводов "Л2" трансформаторов тока производим подключение к соответствующим винтовым клеммам.

Выполнив подключение трансформаторов тока к силовой цепи, переходим к подключению измерительных цепей.

Отмеряем необходимую длину монтажных проводов сечением 2,5 мм² черного, синего и желто-зеленого цветов, зачищаем и оконцовываем болтовыми наконечниками. Также производим маркировку с обеих сторон. Снимаем крышку испытательной коробки и выполняем подключение в соответствии со схемой:

Далее шунтируем токовые цепи при помощи винтов, убираем перемычки и продолжаем подключение:

Подключение электросчетчика

После этого отмеряем необходимую длину монтажных проводов черного и синего цветов, зачищаем и оконцовываем наконечниками и переходим к подключению электросчетчика.

Важно отметить, что подключение электросчетчика необходимо выполнять в соответствии со схемой, указанной на его корпусе или в паспорте.

Выполнив подключение, устанавливаем клеммную крышку на счетчик, а также крышки на коробку КИП и трансформаторы тока. При необходимости все эти устройства пломбируются.

Таким образом, мы подключили электросчетчик через трансформатор тока. Вы также можете посмотреть наше видео, в котором показана подробная схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока.

Трехфазные сети в частные дома проводят нечасто, но все-таки, при большом планируемом потреблении разрешение можно получить. С одной стороны, это хорошо, так как есть возможность мощные приборы подключать к трехфазной цепи, то есть использовать провода меньшего сечения. С другой — сама схема сложнее, сложнее разбиение потребителей на группы, так как далеко не вся нагрузка трехфазная, а при использовании обычной техники нежелательно допускать перекос фаз. К тому же даже схема подключения трехфазного счетчика гораздо сложнее, чем однофазного. В общем, нет плюсов без минусов.

Типы трехфазных счетчиков

Вообще, тип счетчика, а иногда и его марка, указан в проекте электрификации. Очень редко случается, но у вас могут спросить, какой трехфазный счетчик вы желаете. Такие либеральные проэктанты встречаются крайне редко, и все же, стоит хоть немного разбираться в теме. Есть трехфазные счетчики для подключения трех и четырех проводов. Первые подключаются если нет «нулевого» повода. С этим разобраться несложно.

Далее необходимы выбрать тип счетчика:

    Трехфазные счетчики прямого включения. Наиболее простое подключение, так как подсоединяются напрямую к сети. Мощность подключаемой нагрузки не более 60 кВт, ток не более 100 А. К ним можно подключать провода сечением 15 мм² (не более 25 мм²). Это ограничивает область применения — в основном их ставят в домах и квартирах, на небольших предприятиях.

Выбор типа трехфазного счетчика зависит от потребления тока

Выбирать вам особо не придется, так как тип счетчика, обычно, тоже указывается в проекте. Для частных домов либо прямого, либо полукосвенного подключения, в квартирах преимущественно прямого. Прямое подключение проще в реализации (просто завести провода на клеммы), элементарно считать показания — просто списывать их. При установке полукосвенного счетчика, нужны трансформаторы тока (ТТ) или напряжения (зависит от проекта) и рекомендовано подключение через испытательную коробку. Под все эти устройства требуется место в щите. Что еще надо помнить, что при расчете показаний требуется учитывать коэффициент трансформации для каждой фазы. То есть, надо будет показания умножать на этот коэффициент.

Принцип работы счетчика

Однофазные и трехфазные счетчики устроены по одному принципу. Разница только в том, что в сети 380 вольт учет ведется отдельно по каждой из фаз, а затем суммируется. Давайте разберемся, как работает счетчик для одной фазы, после чего понять устройство з-х фазного несложно. Ниже изображена блок-схема современного прибора с прямым подключением.

Клеммы для подключения проводов обычно располагаются в указанном на рисунке порядке, но лучше проверить по паспорту конкретного счетчика

Электронные модели

Электронные счетчики электроэнергии могут работать как в сетях переменного, так и в сетях постоянного тока. Постоянное напряжения обычно используется на предприятиях, так что для квартир и частных домов оно не слишком важно. Если сравнивать с электромеханическими моделями, по размерам электронные намного меньше, так как в них мало крупногабаритных элементов. Кроме того, они надежнее, так как нет подвижных деталей. Есть у электронных еще один плюс — они учитывают как активную, так и реактивную нагрузку (сумма индуктивной и емкостной составляющей).

Читайте также:  Схема монтажа натяжного потолка

Трансформатор напряжения подключен между фазой и нулем, трансформатор тока — в разрыв фазного проводника. Данные с трансформаторов передаются на преобразователь, где трансформируются в частотные сигналы и поступают в микроконтроллер. В нем расшифровываются показания и записываются в ОЗУ (оперативное запоминающее устройство). Параллельно микропроцессор руководит электронным реле и дисплеем.

Блок-схема электронного счетчика электроэнергии

Данные в ОЗУ сохраняются продолжительный период времени, записи делаются по типу дневника. В нем фиксируется расход электроэнергии по датам и времени, что позволяет провести анализ расхода. В некоторых модификациях, электронные трехфазные счетчики могут передавать информацию о расходе по специальному каналу. Этот канал может быть подключен к домашнему компьютеру, системе умный дом. При определенных настройках может автоматически передавать данные в абонентскую службу для проведения расчетов.

Еще одна функция электронных приборов учета — многотарифный учет. При наличии нескольких тарифных сеток, зависящих от времени, величина потребленной в разное время энергии, записывается в разные ячейки. При снятии показаний, данные списываются, умножаются на свой тариф. Использование многотарифного учета позволяет экономить на счетах за электричество.

Электромеханические или индукционные

Учет энергии в индукционных счетчиках построен на отслеживании параметров переменного магнитного поля, поэтому работать такие устройства могут только с переменным током.

Устройство индукционного электромеханического счетчика

Основной элемент индукционного 3-х фазного счетчика — специально сконструированный магнитопровод с прорезью. В прорезь вставляется край диска, закрепленного на оси. Через одну из катушек магнитопровода проходит ток, вторая подключена параллельно. К плоскости диска при помощи шестеренок подключен механический счетчик, отсчитывающий повороты диска.

Ток, проходя по магнитопроводу, создает магнитное поле, а оно вихревые потоки в алюминиевом диске. Взаимодействие магнитного поля и вихревых потоков создает крутящий момент, который заставляет диск крутиться вокруг своей оси. Чем больше сила тока, тем более мощное генерируется поле, тем быстрее вращается диск, тем быстрее сменяются показания на счетчике.

Схема подключения трехфазного счетчика прямого включения

Как уже сказано выше, подключение трехфазного счетчика прямого включения очень простое. Как и в случае с однофазным, к входным клеммам подключаются провода с вводного автомата. С выходных клемм уходят на нагрузку (обычно на противопожарное УЗО, а далее, уже на автоматы линий).

Схема подключения трехфазного счетчика прямого подключения

Обратите внимание, с выхода счетчика провод нейтрали заводится на шину. На другие устройства ноль подается с этой шины. Как видите, подключение совсем несложное. Важно не запутаться с фазами. Для этого лучше использовать цветные провода. Соблюдение цветовой маркировки в разы облегчает разводку электропроводки.

На схеме выше на счетчик заведено сразу четыре провода, включая нейтраль. И это правильно и резонно. Но есть и другая схема, по которой защитный PEN проводник подается не на счетчик, а заводится на шину, а с нее при помощи тонкого провода подается на соответствующий вход счетчика. Эта схема может существовать, так как в ПУЭ пункт 1.7.135 есть прямое указание на возможность такого подключения. Даже есть счетчики под такую схему — с семью выходами (а не с восемью, как обычно). Например, Энергомера СЕ303-S34.

Вторая схема подключения трехфазного счетчика прямого типа

Но не все подразделения энергосбыта одобряют эту схему. Дело в том, что при таком подключении провод PEN можно отключить. В случае с однофазной сетью это приводит к останову счетчика. С трехфазными не так. Экран погаснет, но счетчик продолжит считать, так как для работы ему достаточно наличия трех фаз. Во всяком случае так утверждают производители. Вот только они не исключают того, что погрешность учета повысится. И никто не знает в какую сторону. Чтобы предотвратить остановку счетчика, некоторые подразделения Энергосбыта ставят три пломбы — как на рисунке выше. Самое неприятное в этом случае — опломбировка шины, ведь может понадобится вносить изменения в схему.

Через трансформаторы тока

При большом потреблении тока — более 100 А — счетчики прямого подключения работать не могут. В этом случае для частного дома рекомендовано подключение полукосвенного прибора учета через трансформаторы тока. Для этого подключения необходимы три трансформатора с определенными параметрами.

    Коэффициент трансформации. Для определения этой характеристики необходимо посчитать максимальное потребление тока (не забудьте учесть пусковые токи). Эти данные вы подаете в проектную организацию, она рассчитывает требуемый коэффициент трансформации. Обычно это 100/5, но могут быть и другие. Полный перечень возможных вариантов в таблице ниже.

Коэффициенты трансформации и сопротивление обмоток трансформаторов тока

Для чего нужны трансформаторы тока при подключении счетчиков? Чтобы измерение потребленной электроэнергии было проще и дешевле. Если у вас максимальное потребление тока 100 А, соответственно, измерительный прибор (счетчик) должен быть рассчитан на прохождение такого тока. Обмотка измерительного прибора, которая выдержит 100 А, во-первых, будет дорогой, во-вторых, громоздкой. И провода для подключения такого прибора придется использовать очень толстые. В общем, неудобно и дорого. Трансформаторы тока подключаются к фазным, пропорционально преобразуют входной ток в меньший номинал и подают на стандартный измерительный прибор (счетчик в данном случае). Во сколько раз уменьшается ток и показывает коэффициент трансформации? Например, трансформатор с коэффициентом трансформации 40/5 уменьшает ток в 8 раз, 100/5 — в 20 раз.

Читайте также:  Схема подключения электроплиты индезит

А почему почти всегда ток уменьшается до 5 А? Это одна из стандартных величин, прописанная в нормативах. Могут быть еще варианты с 1 А, но они используются очень редко. Просто все измерительные приборы для трансформаторов тока выпускаются на 5 А или 1 А, все схемы строятся исходя из этого.

Трансформаторы тока и их подключение

Для корректной работы схемы необходимо строго соблюдать правила подключения трансформаторов. Трансформатор имеет следующие клеммы:

  • Л1 — для подключения фазного провода от входного автомата.
  • Л2 — подключают провод на нагрузку.
  • И1 и И2 — измерительные контакты для подключения клемм счетчика.

Что такое трансформатор тока для подключения счетчика

Весь потребляемый ток протекает по первичной обмотке трансформатора тока. Во вторичной обмотке возникает пропорционально уменьшенный ток, который идет на счетчик.

Вот так выглядит наглядная схема подключения 3-х фазного счетчика через ТТ

При вычислении расхода электроэнергии показания счетчика умножаются на коэффициент трансформации. Таким образом высчитывается реальный расход электричества. Все это так, но подключать трансформаторы можно по-разному.

Десятипроводная

Наиболее популярная схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы — десятипроводная. Она дает высокую степень защиты, так как цепи тока и напряжения разделены. Недостаток схемы — большое количество проводов, соответственно высокая вероятность неправильного подключения.

Десятипроводная схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока

Подключение происходит в следующем порядке:

  • С выхода защитного автомата фазные провода подаем на входные клеммы первичной обмотки трансформаторов тока. Обозначаются они Л1.
  • С выходов первичной обмотки трансформатора провода идут к нагрузке. Если говорит конкретно по приборам, после счетчика обычно ставят противопожарное УЗО. В этом случае выходы Л2 подают на входы этого устройства.
  • С клеммы И1 провод подаем на клемму для подключения первой фазы, со второго выхода этой фазы тянем провод на клемму И2. так подключаем все три фазы.
  • Нулевой провод подключать можно двумя способами (описано для прямого подключения):
  • Если на счетчике есть две клеммы для нейтрали, заводим на N1, с выхода N2 подключаем к шине и далее разводку по схеме делаем с шины.
  • Если на счетчике только одна клемма для подключения нейтрали, сначала провод заводим на шину, с нее подаем на гнездо счетчика для подключения нуля.

В общем, вполне понятная и логичная схема, вот только проводов много. Чтобы не запутаться, собирайте схему последовательно. Сначала можно линейную часть, затем — измерительную. Или наоборот.

Звездой

Есть еще одна популярная схема подключения трехфазного счетчика — звездой. В этом случае все выхода измерительных обмоток трансформатора (И2) сходятся в одной точке.

Подключение счетчика электроэнергии через трансформаторы тока по схеме звезда

От описанной выше она отличается двумя моментами:

  • Все выходы измерительных обмоток трансформаторов подаются в последнее гнездо счетчика.
  • Все выходные гнезда для подключения фаз также соединяются между собой и подключаются в предпоследнее гнездо на счетчике. Туда же заводится провод с шины нейтрали.

При таком подключении проводов меньше, и обратите внимание, общая точка вторичных обмоток обязательно заземлена. Недостаток этой схемы — она слишком сложна для проверки.

Через испытательную колодку

Чтобы проще было проверять состояние трансформаторов тока, рекомендовано подключать трехфазный счетчик через испытательную колодку (называют еще испытательный блок). Как известно, оставлять вторичную обмотку без нагрузки нельзя, так как это приводит к ее пробою. При подключении трехфазного счетчика через испытательную колодку, закоротить вторичную обмотку трансформатора при необходимости легко — достаточно установить перемычку между гнездами.

Подключение через клеммную колодку

Испытательная клеммная колодка (блок) устанавливается только если используется десятипроводная схема подключения трехфазного счетчика. Сам блок ставится между счетчиком и трансформаторами.

Более наглядная схема подключения трехфазного счетчика через испытательный блок

Суть схемы не меняется, но в обслуживании узел учета проще. Всегда можно обесточить оборудование обеспечив видимый разрыв цепи. Это оборудование стоит не так много, обслуживание и измерения оно значительно упрощает. Вот только увеличивается число точек коммутации, но, в данном случае, этот недостаток не так критичен.

Как подключить трехфазный счетчик в однофазную сеть

Редко, но бывает, что есть трехфазный счетчик, а его надо установить в сеть 220 В. Это возможно, если прибор учета прямого включения. В этом случае подключается одна из фаз, остальные остаются просто незадействованными.

Схема подключения трехфазного счетчика в однофазную сеть

Само подключение несложное, но могут возникнуть проблемы с энергопоставляющей организацией. Они далеко не всегда принимают такое подключение. Обычно мотивируя тем, что остаются варианты для хищения электроэнергии.

Для учета электроэнергии в трехфазных цепях применяются счетчики особой конструкции, регистрирующие ее расход по каждой из фаз. Особенности рабочих режимов в силовых линиях вынуждают применять для снятия показаний специальные преобразователи – трансформаторы тока (ТТ). Прямое подключение трехфазного счетчика Меркурий, например, в такую цепь допускается лишь при одном условии. Наличие ограничений объясняется тем, что протекающие в контролируемой линии токи не должны превышать предельного значения в 60 Ампер.

Преимущества установки и эксплуатации изделия Меркурий 230

Электросчетчики рассматриваемого класса представляют собой приборы учета, с помощью которых удается замерять расходуемую в трехфазных цепях энергию. К преимуществам этого типа электронных устройств относят:

  • возможность учета электроэнергии по различным тарифам;
  • допустимость эксплуатации в трехфазных сетях, включение в которые осуществляется напрямую или через трансформаторы тока;
  • возможность работы в индивидуальном режиме или в составе диспетчерского оборудования;
  • расширенный функционал, обеспечиваемый особенностями включения в общую энергосистему.
Читайте также:  Сколько стоит оформить земельный участок в собственность

Приборы успешно эксплуатируются не только на промышленных предприятиях и других производственных объектах, но и в частных домах, где три питающих фазы используются довольно часто.

Потребность в питании 380 Вольт объясняется применением силового оборудования, в состав которого входят электродвигатели. Они успешно работают только при наличии трех фазных напряжений и применяются в скважных насосах, станках и других образцах техники, используемой в личных целях.

Характеристики электросчетчика

К эксплуатационным показателям прибора Меркурий 230, полностью характеризующим его в качестве устройства учета, относят следующие возможности:

  • Отображение на дисплее данных по потребленной электроэнергии для любого из предусмотренных режимов работы: ночного, дневного, льготного и т. п.
  • Учет энергопотребления по одному из 4-х тарифных режимов с 16-ю зонами перекрытия по времени.
  • Подсчет и регистрация токовых и частотных параметров.
  • Контроль потребления через интерфейс (с центрального диспетчерского пункта).
  • Сохранение в памяти устройства до 10-ти важнейших событий, а также моментов пропадания отдельных фаз, превышения ими допустимых значений, дат вскрытия и изменений тарифного режима.

В счетчике также предусмотрен особый вид защиты, исключающий возможность несанкционированного проникновения при попытках хищения электроэнергии. В этих приборах снятие показаний ведется по алгоритму «с нарастающим итогом», не зависящим от мгновенного направления тока.

Зачем нужны ТТ

Подключение трехфазных счетчиков через трансформаторы тока Меркурий дает возможность расширить диапазон измеряемых параметров до нескольких сотен Ампер. Достичь этого удается за счет применения преобразующих устройств с фиксированным коэффициентом трансформации (чаще всего он равен 20-ти). Поскольку счетчики типа Меркурий рассчитаны на токи не более 60-ти Ампер – использование трансформатора позволяет снимать показания при их значениях в питающих цепях, достигающих многих сотен Ампер.

У других моделей ТТ коэффициент трансформации имеет «свои» значения (5, 30, 40 и т. д.).

Выбор конкретного образца преобразователя зависит от расчетного уровня токовой нагрузки в потребительской сети. Если значение тока не превышает 60-ти Ампер, что случается крайне редко, допускается прямое подсоединение счетчика в контролируемую цепь.

Схемы подключения

Схема подключения счетчика через трансформаторы тока Меркурий 230 предусматривает несколько способов его включения, отличающихся коммутацией линейных проводников: полукосвенное подключение; прямое включение; косвенный способ.

Полукосвенное включение

Полукосвенным называется вид подсоединения, при котором для снятия показаний применяется только один преобразователь – трансформатор тока, изготавливаемый в виде отдельного модуля. Это прибор позволяет понизить значение токовой составляющей, непосредственно воздействующей на исполнительный узел электросчетчика. С его помощью удается расширить диапазон мощностей, подлежащих учету в действующих электрических сетях. Кроме того, их применение гарантирует нормальное функционирование подключенного к ним оборудования.

Прямое подключение

В простейшей схеме подключения счетчиков Меркурий 230 используется принцип прямого подсоединения его рабочих обмоток в разрыв фазных питающих проводов. Подключать таким способом электрические счетчики допускается лишь при условии, что ток, протекающий в контролируемых цепях, не превышает значения 60-ти Ампер. Это ограничение касается каждой из фаз, подлежащих обязательному учету.

Используется этот способ крайне редко, поскольку при трехфазном питании пусковые токи в электродвигателях, например, достигают нередко сотен Ампер.

Косвенное включение

При косвенном соединении электрический счетчик включается в контролируемую цепь по нескольким схемам, разработанным специально для данного способа. Одна из них – подсоединение посредством десяти отдельных проводящих жил. С ее помощью удается реализовать раздельный учет тока и напряжения, что повышает эффективность и безопасность работы прибора во всех режимах. Недостатком этого способа считается большое количество коммутационных элементов, снижающих надежность выполнения счетчиком своих функций.

К данной категории относится схема, позволяющая подключить счетчик к трехфазной трехпроводной сети посредством 2-х трансформаторов тока и 2-х преобразователей напряжения. При ее применении удается несколько сократить число необходимых коммутаций и повысить надежность и безопасность эксплуатации учетного оборудования.

Нюансы подключения счетчика через ТТ

При самом распространенном (полукосвенном) методе цепочки снятия показаний напряжения включаются напрямую, а токовые – через ТТ. В указанной ситуации важно научиться различать следующие способы коммутации:

  • Десятипроводная схема.
  • Семипроводный ее аналог.
  • Схема с совмещенными цепями.

В первом случае к распределительной коробке счетчика подводятся три провода от каждой из фазных линий плюс нейтраль и по две жилы от 3-х ТТ. К достоинствам этого подхода относят необязательность отключения питающей линии при необходимости замены электросчетчика или при проведении ремонтных работ. Кроме того, при этом способе коммутации повышается надежность его функционирования и безопасность эксплуатации. Недостаток этого метода – больше количество соединительных проводов.

При применении семипроводной схемы три ответных конца трансформаторов тока объединяются и соединяются с «землей» (10-3=7). Одновременно с удобством ремонта электрооборудования в данном случае уменьшается число коммутируемых проводов. Это упрощает монтаж и ремонт электрооборудования и заметно снижает риски при его эксплуатации в нормальных режимах. Подключить электрический счетчик можно и по совмещенной схеме, когда цепи напряжения объединяют с токовыми отводами за счет установки перемычек в соответствующих точках трансформаторов. Обычно они устраиваются между отводами И1 трансформаторов тока и соответствующей фазной линией. Число соединительных проводников в этом случае остается тем же – семь жил.

При выборе подходящего варианта подключения электросчетчика Меркурий 230 в первую очередь исходят из соображений безопасности. Лишь после выполнения этого требования рассматриваются вопросы экономичности и удобства обслуживания или ремонта.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ТурбоЗайм
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock detector