Меню

Схема включения активного электросчетчика



Схемы включения трехфазных электросчётчиков: варианты, методы

Для определения и контроля количество потребленной электроэнергии необходимо выполнить грамотное подключение счетчика. Рассмотрим существующие методы подключения трехфазных проборов учета.

Предполагаемая схема подключения счетчика будет определяться его типом. Сегодня существует несколько разновидностей трехфазных счетчиков:

  • прямого подключения (счетчики 0.4кВ);
  • косвенного подключения (через измерительные трансформаторы);
  • полукосвенного включения.

1 Подключение трехфазного счетчика прямого подключения — без траснфмаорторов тока

Приборы данного типа включаются в эклектическую сеть напрямую, по аналогии с однофазными счетчиками. Они обычно рассчитаны на небольшую пропускную мощность (ток до 100 А), отверстия под провода имеет сечение 25мм2 (или даже 16 мм2).

Процесс подключения проводов имеет вид:

  1. – ввод фазы А;
  2. – к нагрузке фазы А;
  3. – ввод фазы В;
  4. – к нагрузке фазы В;
  5. – ввод фазы С;
  6. – к нагрузке фазы С;
  7. — ввод нуля;
  8. – вывод нуля к нагрузке.

2. Подключение трехфазного счетчика полукосвенного включения

Данные приборы включаются в сеть через трансформаторы тока, благодаря чему появляется возможность использовать их в сетях с довольно высокими мощностями (до 60кВт). Используя такой способ учета, для определения расхода нужно разность показаний умножать на установленный коэффициент трансформации.

Существует несколько разновидностей подключения счетчиков полукосвенного подключения.

1 Подключение трансформаторов тока «звездой»

Процесс подключения проводов имеет вид:

  • контакты 3, 6, 9, 10 – замыкаются и подключаются к нулевому проводу;
  • контакты И2 – замыкаются, подключаются к клемме 11;
  • 1 – к И1 фазы А;
  • 4 – к И1 фазы В;
  • 7 – к И1 фазы С;
  • 2 – к Л1 фазы А;
  • 5 – к Л1 фазы В;
  • 8 – к Л1 фазы С.

Рисунок — Схема подключения «звездой»

2. Десятипроводная схема включения счетчика

Эта схема характеризуется улучшенной электробезопасностью, ввиду изоляции друг от друга цепей тока и напряжения.

3. Подключение трехфазного счетчика косвенного подключения

Эти устройства предназначены для выполнения учета электроэнергии на высоковольтных присоединениях (6-10кВ и более), подключение реализуется при помощи трансформаторов напряжения, тока.

Ниже представлены основные схемы подключения трехфазных счетчиков через трансформаторы тока и напряжения:

1) Схема включения трехэлементного счетчика в четырехпроводную сеть с заземленной нейтралью: (рисунок ниже)

2) Схема включения трехэлементного счетчика в четырехпроводную сеть. Три трансформатора тока, прямое подключение к напряжению:(рисунок ниже)

3) Схема включения трехэлементного счетчика к трехпроводной линии — два трансформатора тока, три трансформатора напряжения: (рисунок ниже)

При подключении трехэлементного счетчика по схеме №3:

  • ток по фазе В вычисляется с вычетом тока нулевой последовательности;
  • не используются токи прямой, обратной и нулевой последовательности основной частоты (симметричные составляющие);
  • активная и реактивная мощности по фазе В вычисляются с вычетом тока нулевой последовательности из фазного тока;
  • учет электрической энергии ведется с учетом вышеприведенных замечаний.

4) Схема включения двухэлементного счетчика к трехпроводной линии — два трансформатора тока, два трансформатора напряжения (рисунок ниже)

При подключении счетчика по схемам №4 и №5:

  • не измеряется напряжение нулевой последовательности основной частоты (симметричные составляющие);
  • не измеряются токи прямой, обратной и нулевой последовательности основной частоты (симметричные составляющие);
  • мощности присоединения вычисляются по формулам;
  • учет электрической энергии ведется с учетом вышеприведенных замечаний.

5) Схема подключения двухэлементного счетчика к трехпроводной линии – два трансформатора тока, прямое подключение по напряжению (рисунок ниже)

Внимание!: Возможность подключения по конкретной схеме должна быть указана в паспорте или руководстве на конкретный тип счетчика.

Источник

Схемы, принцип работы, виды электросчетчиков

Уютная и комфортная жизнь ныне означает не только полный холодильник или погреб продуктов, но еще тепло среды обитания, ее освещение, наличие доступной воды и удобство использования элементарных вещей. К примеру, разведение огня в целях приготовления пищи. Все названое, на текущий момент обеспечивается энергоносителями — горячей водой в батареях, электричеством, газовым топливом в колонках и плитах.

Читайте также:  Оформление документов при замене электросчетчика

Добыча названых элементов и доставка их конечному потребителю, в жизни обывателя возлагается на сторонние организации. Последнее автоматически назначает цену энергоносителю, связанную непосредственно с обслуживанием транспортной структуры и не конечной стоимостью изначального получения ресурса.

Решение вопроса о затраченном количестве того или иного элемента обеспечения, возлагается на различные счетчики, которые в зависимости от объема потребления электричества, тепла, воды или газа, производят учет расхода. Впоследствии названая информация становится основой предъявляемых счетов конечному потребителю.

В теле статьи будет рассмотрен принцип работы электросчетчика, как наиболее распространенного прибора учета. Он используется практически во всем жизненном пространстве человека, определяя затраченную энергию бытовыми приборами, освещением или промышленным оборудованием.

Разновидности

Существует много градаций, по которым различают приборы учета электроэнергии. Среди них:

  1. На какую линию рассчитано устройство — одно или трехфазную.
  2. Внутренний механизм — индукционный или полностью электронный.
  3. Метод подключения к нагрузке — прямой или через токовый трансформатор.
  4. Класс точности.
  5. Учет одного или нескольких тарифов.
  6. Функциональные возможности по снятию показаний — только непосредственное или комбинированное с удаленным. Сюда же относится и возможность контроля работы прибора с отдельного пульта управления.

Менее важным различием электросчетчиков, но использующихся в некоторых документах, можно назвать потребляемую мощность самим прибором учета. Он тоже расходует определенное количество энергии, необходимой для его работы.

Тем не менее, основополагающим различием стоит считать конструктивные особенности — индукционного типа электрический счетчик либо полностью электронный. От названого фактора зависит класс точности прибора, его функциональные возможности и количество учитываемых тарифов.

Индукционный счетчик «изнутри»:

В сущности, индукционные счетчики просты, дешевы и надежны. Их основа — механика и электрика. К сожалению, названный фактор вводит и определенные ограничения на возможности устройства. К примеру, без сильного усложнения конструкции, от прибора нельзя получить больших сервисных функций.

Электронные структурно сложнее и могут выполнять множество дополнительных действий, таких как отправка показаний удаленным образом, отключение линии потребления с пульта находящегося вдали от прибора, ведение нескольких тарифов цены электроэнергии в зависимости от времени суток. Кроме того, они обладают большей точностью, в отличие от предыдущего варианта прибора учета. И еще один фактор, которым безусловно хороши электронные счетчики — возможность ретроспективы. Суть ее в хранении показаний за несколько отчетных периодов. И названая информация легко доступна к получению, от конкретного устройства.

Потребление энергии в зависимости от времени суток:

Основа цифрового электросчетчика — полностью электронная схема, без движущихся механических элементов. В ней несколько микросхем, трансформаторы тока и миниатюрный компьютер управляющий всем перечисленным хозяйством. Последний называется микроконтроллером. Всё монтируется на единую плату еще на заводе, что исключает повреждение связей элементов в процессе эксплуатации.

Что учитывает прибор учета

Вне зависимости от того, как устроен электросчетчик, он в своей основе измеряет мощность потребителя, в зависимости от которой и производится расчет количества затраченной энергии за конкретный период времени. Сам показатель сопротивления (нагрузки) в сетях переменного тока, бывает активным и реактивным. А в корне суммы квадратов значений обоих видов потребления (формула — P=√ ((U I cosθ)2+ (U I sinθ)2) он дает полную мощность нагрузки цепи. Разница показателей в том, что при активной мощности выполняется какая-либо работа, а при реактивной, энергия впустую циркулирует между связанными элементами сети. Последний фактор возникает в тех случаях, когда к цепям переменного тока подключен конденсатор или катушка трансформатора.

Из-за своего устройства индукционные счетчики способны определять или активную нагрузку, или только реактивную, что использовалось некоторыми недобросовестными потребителями для искажения показаний в приборах учета старых моделей. Электронные оперируют обеими характеристиками, вычисляя полную мощность по специальной формуле, используя в качестве основы текущие характеристики нагрузки сети.

Читайте также:  Чтобы установить электросчетчик куда обращаться

Индукционные счетчики

Внутреннее строение индукционного счетчика:

Основой функциональности у названых счетчиков служит физический закон магнитной индукции. В конструкции, для создания эффекта используются два электромагнита разной формы и ориентации относительно друг друга, для каждой фазы потребителя. Один из них подключен непосредственно к питанию сети, а второй в разрыв линии нагрузки. Генерируемые ими поля инициируют возникновение вихревых токов на диске из проводящего металла, за счет которых последний и приводится в движение, совершая обороты вокруг своей оси. Причем чем сильнее нагрузка на линию, к которой подключен один из генераторов поля, тем больше электронов скапливается на подвижном элементе, отчего он и вращается быстрее. В целях ограничения момента движения, — чтобы скорость не стала равна применяемой в электродвигателе — используется установленный рядом с поверхностью алюминиевого диска постоянный магнит.

На приведенном изображении видны магнитные поля, циркулирующие в процессе работы прибора. Они обозначены ФI, ФU1 и ФU2. Остальные элементы схемы указаны цифрами. Под номером 1 с обмоткой, отмеченной 2, идет электромагнит наведения. Якорь второго маркирован 3 с силовой линией 4, подключаемой к нагрузке. За 6 закреплен алюминиевый проводящий диск, 7 — ось, на которой он находится. 8 — редуктор, передающий вращательный момент на счетный механизм 9.

Устройство электросчетчика аналогичного плана настолько простое, что индукционные приборы учета электроэнергии изготавливались и применялись еще в 19 веке.

Электронные счетчики

В своем большинстве, электронные приборы учета не содержат движущихся механических частей. Исключением выступают некоторые виды табло, показания которых изменяются за счет работы шагового электродвигателя, приводящего в действие соответствующие шестерни внутреннего редуктора[Ю.П.1] .

Разрабатывались и даже выходили на рынок гибридные варианты приборов учета, содержащие дополнительную функциональность, интегрированную с обычным индукционным счетчиком. Речь идет о системах связи, хранения и удаленного управления. Они не прижились по причине слишком высокой сложности работы, приводящей к снижению общей надежности устройства.

Более простым вариантом стало изготовление прибора учета целиком с использованием электронных компонентов, в число которых входит и «умная» управляющая часть в лице микроконтроллера. Последний, мало того, что выполняет названные функции, так еще и обеспечивает много дополнительных возможностей. К примеру, делает расчет полной мощности нагрузки, используя поступающие данные об активных и реактивных затратах тока от соответствующих датчиков.

Блок-схема внутреннего устройства электронного счетчика:

Для каждой фазы используется своя комбинация трансформаторов тока и напряжения с сенсорами, показания которых поступают на вход микросхемы аналого-цифрового преобразователя, откуда уже в виде кодовых последовательностей идут в микроконтроллер. В свою очередь, он подсчитывает затраченный ток, выводя результат в киловатт-часах. Полученные значения отправляются дальше — на устройство отображения и систему связи (при наличии). Также происходит постоянное сохранение вычисленной информации в энергонезависимую память. Причем в определенные, указанные настройками периоды, микроконтроллер помещает суммарно накопленное потребление в отдельные ячейки, что позволяет получить график мощностей нагрузки за определенные промежутки времени.

Также на «умную» часть прибора учета ложится управление линией, ведущей к конечным клиентским устройствам электронного электросчетчика. Он может по удаленной или прямой команде отключить потребителей или выполнить действие в разрезе условия ограничения мощности. То есть, когда потребление на линии будет больше установленного предела. Названую функциональность обеспечивает непосредственно подключаемое к микроконтроллеру реле, управляющее разрывом линии питания клиентских устройств.

Внутренности электронного счетчика:

Схема электросчетчика в упрощенном варианте, представленном еще в устройстве от Texas Instruments, выглядит следующим образом:

На ней видны все основные элементы, включая трансформатор тока, отмеченный «CT», цифровое табло и обязательный тактовый генератор, нужный всем видам микроконтроллеров. Именно последний и задает скорость работы и время реакции у логической части.

В сущности, любой существующий электронный счетчик электроэнергии построен на тех же элементах, которые и указаны в приведенном приборе. Конечно с тем условием, что у разных производителей будет отличаться элементарная база и могут быть добавлены некоторые компоненты, расширяющие конечную функциональность.

Читайте также:  Почему электросчетчик мотает много энергии

Преимущества и недостатки конкретных видов приборов учета

Главное преимущество импульсных приборов учета: их простота, надежность и низкая цена. На этом плюсы оканчиваются. Механика изначально подвержена сторонним воздействиям и не обеспечивает нужного уровня точности. Не говоря уже о функциональном объеме. Главным из последнего можно назвать отсутствие автоматической передачи данных оператору-поставщику энергоносителя. Требуется непосредственное участие людей в процедуре съема показаний, отключении или активации устройства.

Снятие показаний работниками ЖКХ:

У электронного счетчика нет таких проблем. Отсутствуют движущиеся части, сложнее компоновка, наличествуют внутренние логические элементы. Все названое позволяет производить контроль работы счетчика удаленно, получая информацию о текущих показаниях в режиме онлайн и управлять самой подачей энергии потребителям. Последние две функции нужны не только управляющим компаниям, но и позволяют интегрировать прибор учета в систему «умного» дома, с целью предоставления информации потребителю. Который в свою очередь, может, к примеру, при условии наличия нужного программного обеспечения, выполнять не только контроль ситуации в общем, но и оплачивать счета в автоматическом режиме.

Кроме названых плюсов, можно вспомнить и о том, что физические принципы, заложенные в основу того, как работают счетчики аналогичного плана, не дадут осуществить искажение поступающих данных от устройств потребления методами, применяемыми в отношении импульсных приборов учета.

У цифровых счетчиков есть и минусы. В сущности, выход любого из элементов схемы приведет к его полной неработоспособности, что достаточно актуально из-за низкого качества применяемых деталей. На практике срок эксплуатации электронного счетчика ниже, чем у индукционного.

Подключение прибора учета электроэнергии

Рассмотрев функциональные принципы работы электронного счетчика, пора перейти к практической части. Речь пойдет о том, как производится правильная установка одно- и трехфазного прибора учета.

Схема монтажа в существующую энергосеть, непосредственно указана на корпусе устройства или его документации. Она различна для сетей 220 В и 380 В (соответственно — одной или трех фаз). В общем виде электросчетчик, вне зависимости от его вида (электронный или индукционный), — в том случае, если он предназначен для работы на одной фазе — подключается по следующей схеме:

Монтаж трехфазного счетчика электроэнергии, выполняется немного иначе:

Последовательность контактов разных моделей может отличаться.

Кроме того, есть частные случаи, когда электросчетчик соединяется с линией не напрямую, а через трансформаторы тока:

После установки прибора учета, (если конечно она не производится в интересах личной информативности) нужно обратиться к обслуживающему персоналу поставляющей электроэнергию организации. Последний выполнит проверку правильности соединения, снимет начальные показания прибора и зафиксирует его заводские данные. После проводится обязательное пломбирование устройства учета, с целью предотвращения последующего внесения изменений в схему подключения.

Примечания по классу точности

Ранее было упомянуто о классе точности электросчетчика. Обычно он указан на корпусе устройства и определяет, насколько последний чувствителен к линии потребления. Чем меньше значение, тем его показания точнее даже при малых нагрузках. Это и плюс, и минус прибора учета. Для контролирующих организаций – чем чувствительнее устройство, тем больше дохода. В отношении потребителей обратная картина. Никому не нужно, чтобы счетчик оценивал телевизор, микроволновую печь, стиральную машину или холодильник, находящиеся в режиме ожидания, когда они не выполняют никаких активных действий и расходуют только «каплю» электроэнергии.

Слева внизу на табло, в круге — класс точности устройства:

С практической стороны, нельзя устанавливать приборы учета ниже второго класса точности. Но такая чувствительность идеальна для бытовых целей. В случае организаций лучше использовать счетчик первого класса.

Видео по теме

Источник

Схема включения активного электросчетчика



Самые распространенные схемы включения однофазных и трехфазных электросчетчиков

В этой статье мы рассмотрим основные схемы включения однофазных и трёхфазных электросчётчиков. Сразу хочу отметить, что схемы включения индукционных и электронных электросчётчиков абсолютно идентичны.

Посадочные отверстия для крепления обоих видов электросчётчиков тоже должны быть абсолютно одинаковы, однако некоторые производители не всегда придерживаются этого требования, поэтому иногда могут возникнуть проблемы с установкой электронного электросчётчика вместо индукционного именно в плане крепления на панели.

Зажимы токовых обмоток электросчётчиков обозначаются буквами Г (генератор) и Н (нагрузка). При этом генераторный зажим соответствует началу обмотки, а нагрузочный — ее концу.

При подключении счетчика необходимо следить за тем, чтобы ток через токовые обмотки проходил от их начал к концам. Для этого провода со стороны источника питания должны подключаться к генераторным зажимам (зажимам Г) обмоток, а провода, отходящие от счетчика в сторону нагрузки, должны быть подключены к нагрузочным зажимам (зажимам Н).

Для счетчиков, включаемых с измерительными трансформаторами, должна учитываться полярность как трансформаторов тока (ТТ), так и трансформаторов напряжения (ТН). Это особенно важно для трехфазных счетчиков, имеющих сложные схемы включения, когда неправильная полярность измерительных трансформаторов не всегда сразу обнаруживается на работающем счетчике.

Если счетчик включается через трансформатор тока, то к началу токовой обмотки подключается провод от того зажима вторичной обмотки трансформаторов тока, который однополярен с выводом первичной обмотки, подключенным со стороны источника питания. При этом включении направление тока в токовой обмотке будет таким же, как и при непосредственном включении. Для трехфазных счетчиков входные зажимы цепей напряжения, однополярные с генераторными зажимами токовых обмоток, обозначаются цифрами 1, 2, 3. Тем самым определяется заданный порядок следования фаз 1-2-3 при подключении счетчиков.

Основные схемы включения однофазных счетчиков

На рисунке 1 изображены принципиальные схемы включения однофазного счетчика активной энергии. Первая схема (а) – непосредственного включения – является наиболее распространенной. Иногда, однофазный электросчётчик включают и полукосвенно – с использованием трансформатора тока (б).

Рисунок 1. Схемы включения однофазного счетчика активной энергии: а — при непосредственном включении; б — при полукосвенном включении. Далее рассмотрим схемы включения трёхфазных электросчётчиков.

Самыми распространёнными являются схемы непосредственного (рис.2) и полукосвенного (рис.3) включения в четырехпроводную сеть:

Рисунок 2. Схема непосредственного включения трёхфазного счетчика активной энергии

Рисунок 3. Схема полукосвенного включения трёхфазного счетчика активной энергии.

При полукосвенном включении используют трансформаторы тока. Выбор трансформаторов тока проводят исходя из потребляемой мощности. Промышленностью выпускаются трансформаторы тока с различным коэффициентом трансформации – 50/5, 100/5 …. 400/5 и т.д.

Подробнее о подключении счетчиков в быту смотрите здесь: Как правильно подключить электрический счетчик

Основные схемы включения трёхфазных электросчётчиков

Кроме полукосвенной схемы, часто применяется и схема косвенного включения трёхфазных электросчётчиков. При этой схеме используют не только трансформаторы тока, но и трансформаторы напряжения.

На рисунке 4 показана схема включения с тремя однофазными трансформаторами напряжения в трёхпроводную сеть, первичные и вторичные обмотки которых соединены в звезду. При этом общая точка вторичных обмоток в целях безопасности заземляется. Это же относится и к вторичным обмоткам трансформаторов тока.

Здесь необходимо обратить внимание на наличие обязательной связи нулевого проводника сети с нулевым зажимом счетчика, т.к. отсутствие такой связи может вызывать дополнительную погрешность при учете энергии в сетях с несимметрией напряжений.

Рисунок 4. Схема косвенного включения трёхфазного счетчика активной энергии в трёхпроводную сеть

Помимо трёхэлементных трёхфазных электросчётчиков, используют и двухэлементные. Принципиальные схемы включения трехфазного двухэлементного счетчика активной энергии типа САЗ (САЗУ) приведены на рисунке 5.

Здесь особо отметим, что к зажиму с цифрой 2 обязательно подключается средняя фаза, т.е. та фаза, ток которой к счетчику не подводится. При включении счетчика с трансформаторами напряжения зажим этой фазы заземляется.

На схеме заземлены зажимы со стороны источника питания (т.е. зажимы И1 трансформаторов тока), но можно было бы заземлять зажимы и со стороны нагрузки.

Счетчики типа САЗ применяются главным образом с измерительными трансформаторами (НТМИ), и поэтому приведенная схема является основной при учете активной энергии в электрических сетях 6 кВ и выше.

Рисунок 5. Схема полукосвенного включения трёхфазного двухэлементного счетчика активной энергии в трёхпроводную сеть

Необходимо отметить один момент, который я упустил раньше. Рабочее напряжение индукционных электросчётчиков, включаемых по схеме непосредственного и полукосвенного включения, равно 220/380 В. В схемах косвенного включения, т.е. с трансформаторами напряжения, применяют электросчётчики на рабочее напряжение 100 В. Некоторые электронные электросчётчики имеют диапазон входного напряжения 100-400 В, что теоретически позволяет использовать их в схемах с любым типом включения.

При монтаже учётов электроэнергии по схеме полукосвенного или косвенного включения, очень большое значение имеет правильное чередование фаз. Для определения чередования фаз применяют различные приборы, например Е-117 «Фаза-Н».

Схемы включения счетчиков реактивной энергии

Довольно часто, вместе с индукционными электросчётчиками активной энергии, применяют электросчётчики реактивной энергии.

На рисунке 6 приведены схемы полукосвснного включения счетчиков в четырехпроводную сеть (380/220 В). Эта схема требует для монтажа меньшего количества провода или контрольного кабеля. При ее сборке значительно уменьшается риск неправильного включения счетчиков, так как исключается несовпадение фаз (А, В, С) тока и напряжения.

Проверить правильность схемы можно упрощенными способами без снятия векторной диаграммы. Для этого достаточным является измерение фазных напряжений, определение порядка следования фаз и проверка правильности включения токовых цепей с помощью поочередного вывода двух элементов счетчиков из работы и фиксацией при этом правильного вращения диска.

Рисунок 6. Схема полукосвенного включения трехэлементных счетчиков активной и реактивной энергии в четырехпроводную сеть с совмещенными цепями тока и напряжения.

Недостаток схемы заключается в том, что проверка правильности включения токовых цепей вызывает необходимость трижды отключать потребителей и принимать особые меры по технике безопасности при производстве работ, так как вторичные цепи трансформаторов тока находятся под потенциалами фаз первичной сети.

Другим серьезным недостатком рассматриваемой схемы является то, что необходимо зануление или заземления вторичных обмоток измерительных трансформаторов.

В отличие от предыдущей схема на рисунке 7 имеет раздельные цепи тока и напряжения, поэтому она позволяет производить проверку правильности включения счетчиков и их замену без отключения потребителей, так как в этой схеме цепи напряжения могут быть отсоединены. Кроме этого, в ней соблюдены требования ПУЭ к занулению и заземлению вторичных обмоток трансформаторов тока.

Рисунок 7. Схема полукосвенного включения трехэлементных счетчиков активной и реактивной энергии в четырехпроводную сеть с раздельными цепями тока и напряжения.

И в заключение рассмотрим схему косвенного включения двухэлементных электросчётчиков активной и реактивной энергии в трехпроводную сеть свыше 1 кВ. Принципиальная схема данного включения приведена на рисунке 8.

Рисунок 8. Схема косвенного включения двухэлементных счетчиков активной и реактивной энергии в трехпроводную сеть свыше 1 кВ.

В данной схеме в качестве счетчика реактивной энергии принят двухэлементный электросчетчик с разделенными последовательными обмотками. Так как в средней фазе сети отсутствует трансформатор тока, то вместо тока Ib к соответствующим токовым обмоткам этого счетчика подведена геометрическая сумма токов Ia +Ic равная — Id.

На рисунке была показана схема включения с использованием трехфазного трансформатора напряжения типа НТМИ. На практике может применяться трехфазный трансформатор напряжения и с заземлением вторичной обмотки фазы В. Вместо трехфазного трансформатора напряжения также могут применяться два однофазных трансформатора напряжения, включенных по схеме открытого треугольника.

Как правило, схема включения счетчика обычно нанесена на крышке клеммной коробки. Однако, в условиях эксплуатации, крышка может оказаться снятой со счетчика другого типа. Поэтому необходимо всегда убедиться в достоверности схемы путем ее сверки с типовой схемой и с разметкой зажимов.

Монтаж цепей напряжения электросчётчика полукосвенного и косвенного включения должен выполняться в соответствии с ПУЭ — медным проводом сечением не менее 1,5 мм, а токовых цепей – сечением не менее 2,5 мм.

При монтаже электросчётчиков непосредственного включения, монтаж должен быть выполнен проводом, рассчитанным на соответствующий ток.

На этом обзор схем включения электросчётчиков будем считать оконченным. Разумеется, нами были рассмотрены далеко не все существующие схемы, а только те, которые наиболее часто используются на практике.

Источник

Как включить трехфазный счетчик активной электрической энергии в высоковольтную сеть

При включении электрического счетчика в высоковольтную сеть подбирают два трансформатора тока и два трансформатора напряжения.

Токовые катушки счетчика подключают во вторичные цепи измерительных трансформаторов тока. Катушки напряжения включают на вторичное напряжение измерительного трансформатора напряжения. При подключении этих катушек внутренние перемычки между началами токовых катушек напряжения убирают, и катушки напряжения включают независимо от токовой цепи (рис. 1).

Рис. 1 Схема включения двухэлементного счетчика активной энергии в высоковольтную сеть

Значение потребляемой электрической энергии при таком включении можно определить из выражения W=Wсч х Kn i х K nu ,

где Kni — клэфиициент трансформации трансформаторов тока, K nu — коэффициент трансформации трансформаторов напряжения.

При больших первичных напряжениях и больших токах коэффициенты трансформации могут иметь большие значения. В этом случае при определении потребляемой электрической энергии показания счетчика умножают на довольно большие числа.

Так, например, при U1 н = 10 кВ и I1 = 100 А надо взять трансформатор напряжения ТН-10000/100 с коэффициентом трансформации — 100 и трансформатор тока ТК-100/5 с к коэффициентом трансформации — 20. Следовательно, для определения потребляемой электроэнергии показание счетчика надо умножить на 2000, то есть цена одного деления счетчика становится очень весомой. Схема включения счетчика показана на рисунке 2.

Рис. 2. Схема включения трехэлементного счетчика в четырехпроводную сеть

Источник

Схемы подключения трехфазного счётчика через трансформаторы тока

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.

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.

Варианты схем подключения трехфазных счётчиков

Варианты подключений электросчётчиков могут быть различными, и определяются они в первую очередь мощностью нагрузки. Рассмотрим варианты подключений приборов учёта:

  • Прямое подключение. В этом случае счётчик напрямую включается в линию электроснабжения и, следовательно, весь ток, потребляемый нагрузкой, проходит через него. Плюсом этой схемы является простота подключения, так как для подключения достаточно подключить кабели только на входе в прибор и выходе из него. Максимальная мощность, которая может быть в этом случае равна 60 кВт. Такие приборы запрещается использовать с трансформаторами тока.
  • Полукосвенное включение. Такой вариант применяется в том случае, если мощность нагрузки превышает 60 кВт. Для реализации этой схемы нужны трансформаторы тока. Особенностью такого типа подключения является то, что вместо первичной обмотки трансформатора используется электрический провод. Существует три схемы, с помощью которых можно организовать измерение расхода потребляемой электроэнергии. Во-первых, это десятипроводная схема. При такой схеме подключения три провода подключается на вход токовых обмоток, ещё три провода на вход обмоток напряжения и три провода на выход токовых обмоток. И также ещё должна быть подключена нейтраль. Реализация этой схемы обеспечивает большую электробезопасность, но требует большего количества проводов, чем при других схемах подключения. При снятии показаний с таких приборов учёта нужно показания электросчётчика умножать на коэффициент трансформации трансформаторов тока. Во-вторых, существует семипроводная схема подключения. Ещё такая схема называется подключение типа «звезда». При такой схеме подключения одна сторона вторичных обмоток измерительных трансформаторов соединяется между собой перемычками и объединяется с нейтралью. Остальные провода подключаются аналогично десятипроводной схеме.
  • Косвенное включение. Такие схемы подключения применяются лишь на промышленных предприятиях. Их принципиальное отличие в том, что для реализации схемы подключения используются ещё и трансформаторы напряжения.

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 алгори, не зависящим от мгновенного направления тока.

Как выбрать электросчетчик

Цена отечественных счетчиков значительно ниже заграничных, а вот различие в качестве не очень и просматривается. Лидеры рынка счетчиков электроэнергии Для того чтобы вы решили, какой счетчик лучше поставить, рассмотрим эти компании немного подробнее:

  1. Концерн из Ставрополя «Энергомер» владеет парой заводов не только на территории России, но и в ближнем зарубежье. Специализируется на производстве высокого качества приборов учета энергопотребления всех видов, цена которых варьируется от 13 до 330 единиц в европейской валюте.
  2. «Инкотекс» — крупная отечественная организация, имеющая заводы в Российской федерации и не только.
Читайте также:  Электросчетчик не считающий при низком напряжении

Специальностью этой компании является разработка и сбор электронных приборов, в число которых входят и счетчики электроэнергии всех видов.

  • «Московский завод измерительных приборов» (МЗИП).

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.

Плюсы и минусы включения через ТТ

Если включить в измерительную цепь токовый трансформатор, вы сможете понизить токи до чисел, указанных в коэффициенте преобразования прибора. Если кратко описать устройство ТТ, становится ясно, что это индуктивный преобразователь с двумя обмотками: в первичной обмотке витков, как правило, больше, чем во вторичной, но бывает и наоборот.

Когда первичная катушка подключается последовательно в линию, во второй цепи образуется меньшая фазовая нагрузка. Туда же осуществляют подключение катушки счетчика через трансформаторы. Так вы обеспечите дополнительную защиту электросчетчика от перегрузок и короткого замыкания: в случае чего сгорит преобразователь, а не дорогостоящий счетчик.

Нас интересует такая токовая характеристика преобразователя, как коэффициент трансформации, или преобразования. Ток в 1-ной и 2-ной цепи по своему значению может отличаться в 4 — 100 раз, потому коэффициенты бывают разными:

При выборе коэффициента преобразования вы должны понимать, что нормальный режим работы электросчетчика предполагает сетевую частоту 50 Гц и номинальный ток в 5А. Коэффициент преобразования 100/5, например, означает, что кратность передачи равняется 20-ти, и вы сможете при правильном подключении трансформаторов тока к трехфазному счетчику обеспечить ток в нагрузочной цепи на уровне 100А.

Что выделяют из недостатков схемы подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока:

  • сбои в работе устройства учета бывают в ситуации, когда измерительный ток во вторичной обмотке не доходит до границы срабатывания считывающего механизма, — такое случается при незначительном потреблении в линейных цепях; проблема актуальна для электромеханических моделей, но не электронных счетчиков;
  • во время подключения трансформаторов тока к трехфазному счетчику надо внимательно учитывать полярность ТТ;
  • трансформатору нужно обеспечить пространство для монтажа;
  • специальные службы буду проводить проверки приборов.

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.

Схемы подключения счетчика: пошаговое руководство

Подключение может осуществляться по нескольким вариантами.

Случай с десятью проводами

Цепь питания разделена в соответствии с током и напряжением. Такой вариант наиболее безопасен. Подключение осуществляется в разрыве проводов фаз.

Подключение фазы А ведется к клемме Л1 первого трансформатора. К ней же ведется подключение клеммы 2 счетчика. Клемму 1 необходимо соединить с контактами И1 ТТ1. Контакты И2 обоих трансформаторов соединяются вместе. Сюда же присоединяется контакты 6 и 10 на счетчике. В завершении все это соединяется с нейтральной шиной. Необходимо подключение к нагрузке всех трансформаторов контактов Л2.

Подключаем остальные контакты по схеме:

  • 3 на счетчике – И2 первого трансформатора;
  • 4 – И1 второго трансформатора;
  • 5 – фаза на входе – Л1 ТТ2;
  • 7- И1 третьего трансформатора;
  • 8 – фаза С – Л1 третьего трансформатора;
  • 9 – И2 ТТ3.

Схема «звезда»

Проводов потребуется гораздо меньше. Необходимо соединение всех клемм И2 от каждого устройства в один узел. Затем они подключаются к клемме 11 на счетчике. Соединение воедино контактов 3, 6, 9 и 10 подключается к нулевому проводу. В остальном все идентично предыдущему варианту.

Совет №2: Можно выполнить подключение с использованием испытательной клеммной коробки. При этом способе проводится подключение эталонного счетчика. Нагрузка не отключается.

Схемы подключения

Используется несколько вариантов подключения электросчетчика через трансформатор. Ниже приведены наиболее часто использующиеся схемы.


Схема подключения предполагает наличие двух трансформаторов тока и двух трансформаторов напряжения


Схема подключения счетчика к трехфазной сети предполагает наличие двух трансформаторов тока


Схема подключения счетчика к трехфазной сети предполагает наличие трех трансформаторов тока

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.

В электрических сетях, с напряжением 380 вольт, потребляемой мощностью свыше 60 кВт и током более 100 ампер, используется схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока. Данный вариант известен как косвенное подключение. Подобная схема дает возможность измерения высокой потребляемой мощности приборами учета, рассчитанными на низкие показатели мощности. Разница между высокими и низкими значениями компенсируется с помощью коэффициента, определяющего окончательные показатели счетчика.

Подключение счетчика через трансформаторы

Общие требования

Схемы подключения счетчиков через трансформаторы можно разделить на две группы: полукосвенного и косвенного включения.

При схеме полукосвенного включения, счетчик включается в сеть только через трансформаторы тока (ТТ). Такая схема, как правило, применяется для средних и крупных предприятий которые питаются от сети 0,4кВ и имеют присоединенную нагрузку свыше 100 Ампер.

При схеме косвенного включения, счетчик включается в сеть через трансформаторы тока (ТТ) и трансформаторы напряжения (ТН). Такие схемы применяются, как правило, для крупных предприятий имеющих на своем балансе трансформаторные подстанции и другое высоковольтное оборудование которое питается от сети выше 1кВ.

Счетчик трансформаторного включения имеет 10 либо 11 выводов:

Как видно на картинке выше выводы №1, 3, 4, 6, 7 и 9 используются для подключения токовых цепей (от трансформаторов тока), а выводы №2, 5, и 8 — для подключения цепей напряжения (от трансформаторов напряжения — при косвенной схеме включения либо напрямую от сети — при полукосвенном включении). 10 вывод, как и 11 (при его наличии), служит для подключения нулевого проводника к счетчику.

Принцип работы измерительных трансформаторов

Принцип действия данных устройств довольно простой. По первичной обмотке трансформатора, включенной последовательно, протекает фазовый ток нагрузки. За счет этого возникает электромагнитная индукция, создающая ток во вторичной обмотке устройства. В эту же обмотку осуществляется включение токовой катушки трехфазного электросчетчика.

В зависимости от коэффициента трансформации, ток во вторичной цепи будет значительно меньше фазного тока нагрузки. Именно этот ток обеспечивает нормальную работу счетчика, а снимаемые показатели умножаются на величину коэффициента трансформации.

Таким образом, трансформаторы тока или измерительные трансформаторы преобразуют высокий первичный ток нагрузки в безопасное значение, удобное для проведения измерений. Трансформаторы тока для электросчетчиков нормально функционируют при рабочей частоте в 50 Гц и вторичном номинальном токе в 5 ампер. Поэтому, если коэффициент трансформации составляет 100/5, это означает максимальную нагрузку в 100 ампер, а значение измерительного тока – 5 ампер. Следовательно, в этом случае показания трехфазного счетчика умножаются в 20 раз (100/5). Благодаря такому конструктивному решению, отпала необходимость в изготовлении более мощных приборов учета. Кроме того, обеспечивается надежная защита счетчика от коротких замыканий и перегрузок, поскольку сгоревший трансформатор меняется значительно легче по сравнению с установкой нового счетчика.

Существуют определенные недостатки при таком подключении. Прежде всего, измерительный ток в случае малого потребления, может быть меньше стартового тока счетчика. Следовательно, счетчик не будет работать и выдавать показания. В первую очередь это касается счетчиков индукционного типа с очень большим собственным потреблением. Современные электросчетчики такого недостатка практически не имеют.

Особое внимание при подключение нужно обращать на соблюдение полярности. Первичная катушка имеет входные клеммы. Одна из них предназначена для подключения фазы и обозначается Л1. Другой выход – Л2 необходим, чтобы подключиться к нагрузке. Измерительная обмотка также имеет клеммы, обозначаемые соответственно, как И1 и И2. Кабель, подключаемый к выходам Л1 и Л2, рассчитывается на необходимую нагрузку.

Для вторичных цепей используется проводник, поперечное сечение которого должно быть не ниже 2,5 мм2. Рекомендуется применять разноцветные промаркированные провода с обозначенными выводами. Нередко подключение вторичной обмотки к счетчику осуществляется с помощью опломбированного промежуточного клеммника. Использование клеммника позволяет проводить замену и обслуживание счетчика без отключения электроэнергии, поступающей к потребителям.

Измерительные трансформаторы

Преобразователи тока (измерительные трансформаторы) трансформируют ток с высокой начальной нагрузкой до безопасных показателей для замера во вторичной катушке. Они работают при частоте 50 Гц и номинальной силе тока 5 А. Трансформатор с коэффициентом видоизменения 100/5 выдерживает максимальный ток 100 А, а измерительный — 5 А. Показания счетчика с таким трансформатором умножают на 20.

Ток с первоначальными значениями протекает по последовательно подсоединенной первичной обмотке трансформатора. Направленное движение электронов во вторичном контуре с подключенной катушкой создается благодаря электромагнитной индукции, в результате чего значения тока становятся ниже первоначальных в несколько раз, что фиксируется электросчетчиком.

Трехфазное устройство

Трехфазный счетчик для нагруженной сети с током более 100 А сделать трудно, т. к. требуется выполнить большое сечение первичной обмотки. Разработаны одновитковые и многовитковые трансформаторы, которые устанавливают перед катушками. Такая структура цепи избавляет от производства мощных измерительных устройств, защищает прибор от коротких замыканий и перегрузок.

Читайте также:  Почему электросчетчик мотает много энергии

Выпускается два типа трехфазных счетчиков:

  1. Приборы косвенного подключения трёхфазного счётчика через трансформаторы тока — этот тип встраивается в цепь с помощью преобразователя потока. Их чаще устанавливают на производственных мощностях с целью контроля энергии высоковольтных линий.
  2. Прямого подсоединения — электроприбор напрямую проверяет потребление электричества. Он работает при допустимой мощности до 60 кВт, при этом максимальное значение тока — до 100 А. Устройство используется для подключения проводов с поперечным сечением 1 мм².

Магнитный привод изготавливается разъемного или сплошного типа со стержневой или разветвленной обмоткой. Многофазные приборы содержат в конструкции звеньевую или петлевую обвивку. Выбор измерительного приспособления зависит от номинального тока и напряжения в начале и при прохождении через вторичную обмотку. Прибор состоит из сердечника, группы первичных витков и вторичной катушки с большим числом оборотов проволоки.

Работа в сетях 380 В

В трехфазных сетях с мощностью больше 60 кВт и током свыше 100 А при учете потребляемой энергии используется косвенная схема подсоединения.

После считывания показаний применяется коэффициент для пересчета.

У такого способа подключения есть и недостатки. Если пользователь потребляет небольшой объем энергии, то измерительный ток может быть ниже значения, необходимого для запуска счетчика. Прибор стоит в нерабочем состоянии — такой эффект возникает при установке индукционных счетчиков старого образца, отличающихся большим потреблением энергии на собственные нужды. В моделях последних лет этот недостаток почти всегда отсутствует.

Особенности включения в цепь 380 В:

  • При подсоединении трансформаторов соблюдается полярность на входе и выходе, используется кабель, выбранный с помощью расчета нагрузок.
  • Используется провод с сечением более 2,5 мм² для вторичных контуров.
  • Соединения с клеммами выполняются проводниками с маркировкой соответствующего цвета.
  • Применяется подсоединение последующего контура посредством промежуточного клеммника с установкой пломбы.
  • Не разрешается установка трехфазных трансформаторов с разными коэффициентами преобразования на один учетный прибор.

Производится замена счетчика без остановки электропитания пользователей и снятия напряжения. Технический осмотр происходит в безопасном режиме, поверка погрешностей учетных устройств также производится на действующей линии без отключения.

Перед выбором схемы подключения трансформатора тока к счетчику проверяют пригодность прибора для такого варианта использования. Если устройство рассчитано на прямой способ установки, то его запрещено применять совместно с трансформатором. Условия работы счетчика описываются в техническом паспорте, где приводится рекомендуемая схема подключения.

Схемы подключения

Подключение измерительного трансформатора к счетчику может быть выполнено разными способами. Запрещается использовать трансформаторы тока с приборами учета, предназначенными для прямого включения в электрическую сеть. В подобных случаях вначале изучается сама возможность такого подключения, выбирается наиболее подходящий трансформатор, в соответствии с индивидуальной электрической схемой.

Если измерительные трансформаторы имеют различный коэффициент трансформации, они не должны подключаться к одному и тому же к счетчику.

Перед подключением необходимо внимательно изучить схему расположения контактов, имеющихся на трехфазном счетчике. Общий принцип действия электросчетчиков является одинаковым, поэтому контактные клеммы располагаются на одних и тех же местах во всех приборах. Контакт К1 соответствует питанию цепи трансформатора, К2 – подключение цепи напряжения, К3 является выходным контактом, подключаемым к трансформатору. Таким же образом подключается фаза «В» через контакты К4, К5 и К6, а также фаза «С» с контактами К7, К8, К9. Контакт К10 является нулевым, к нему подключаются обмотки напряжения, расположенные внутри счетчика.

Варианты схем подключения

Какая схема подключения трансформаторов тока к трехфазному счетчику подойдет в вашем случае? Давайте разберем плюсы и минусы популярных вариантов.

10-проводная принципиальная схема

Удобная, тщательная и безопасная схема подключения трехфазного счетчика через трансформатор тока, но не без недостатков. С одной стороны, схема позволяет при смене устройства учета не отсекать электроустановки, цепи напряжения можно спокойно выключать посредством испытательной коробки, заземление токовых цепей не дает потенциалу образовываться на выводах вторичных цепей. Независимый учет проводится по каждой фазе, если все-таки он нарушится по одной фазе, на других это не проявится. С другой стороны, 10-проводная схема предполагает значительный расход проводника.

Назначение контактных зажимов в десятипроводной схеме подключения:

  • входные зажимы фазовых проводов А, В, С — первый, четвертый и седьмой; выходные — третий, шестой, девятый;
  • входные зажимы измерительных обмоток фаз — второй, пятый, восьмой;
  • входной 0 провод идет на десятый зажим;
  • нулевой провод — на одиннадцатый.

Информация по контактам трансформатора: вход силовой линии показан как Л1, вход измерительной обмотки как И1, выход силовой линии — Л2, выход измерительной обмотки — И2. Заземляющий провод РЕ подсоединяется к 0-вой шине.

Схема подключения «звездой»

Все выходы измерительных обмоток И2 должны сойтись в одном узле тока и подсоединиться к одиннадцатому зажиму устройства учета. Третий, шестой и девятый выходные зажимы фазовых проводов, а также десятый входной нулевого провода надо соединить вместе и подключить к нулевой шине.

Плюс такого подключения — меньше проводов, минус — в плохой наглядности соединений, что может затруднить проверку энергоснабженцам.

7-проводное подключение

Чем отличаются принципиальная и фактическая семипроводная схема
у принципиальной выводы И2 закорочены и заземлены у фактической выводы И1 закорочены и заземлены

Эта схема экономит проводник, поскольку вторичные токовые цепи объединены, однако недостаточно надежна. Ненадежность работы связана со сбоем учета по всем фазам, если случится нарушение совмещенной токовой цепи. Сейчас является устарелой.

Установка счетчика с трансформаторами тока

Современные потребности в электроэнергии настолько высоки, что приборы учета могут не выдерживать силу тока, необходимую для подключенного объекта. Разделение точек потребления на отдельные линии не всегда возможно, да и учитывать потребление энергии разными приборами для одного объекта нецелесообразно: расчет оплаты может быть неточным. Чтобы устранить этот дисбаланс, применяются трансформаторы тока для электросчетчиков.

Устройства работают по обычному принципу трансформатора: закону электромагнитной индукции.

  • первичная обмотка подключается в рабочую цепь последовательно с основной нагрузкой, не оказывая влияние на параметры питания;
  • при протекании электротока, вокруг первичной обмотки наводится магнитный поток, величина которого пропорциональна силе тока в рабочей цепи;
  • посредством магнитопровода, во вторичной обмотке возникает ЭДС (электродвижущая сила);
  • под воздействием ЭДС в обмотке возникает электроток, который можно измерить на приборе учета со стандартными параметрами подключения.

Схема типового подключения счетчика с трансформаторами тока изображена на иллюстрации (данный рисунок не является инструкцией по монтажу, может использоваться лишь как учебное пособие).

  1. На контакты «Л1», «Л2» первичной обмотки подключается рабочая силовая линия (ток «I1» протекает через обмотку). Проводник должен выдерживать рабочие параметры линии, и не оказывать большого сопротивления, чтобы не снижать рабочие параметры электроснабжения объекта.
  2. Вторичная обмотка изготавливается с учетом рабочих параметров силовой линии с коэффициентом, достаточным для обеспечения работы счетчика.
  3. Приборы учета и средства контроля (защиты) подключаются к контактам «И1», «И2».
  4. Сила тока вторичной обмотки «I2» собственно является объектом измерения, учета и сигнальным параметром для срабатывания устройств защиты.
  5. Для защиты вторичной обмотки от перенапряжения применяется перемычка «К», шунтирующая цепь при отключении приборов учета (иных измерителей).

Преимущества двухтарифного счетчика

Двухтарифные счетчики имеют много преимуществ, которые следует учитывать. В зависимости от модели, они могут эти плюсы проявляются меньше или больше, но все равно актуальные:

  • экономия — благодаря правильной организации быта они могут сэкономить много денег, достаточно загружать стиральную и посудомоечную машины на ночь;
  • снижение выбросов — если работа устройства равномерно распределена, выбросы в окружающую среду снижаются;
  • помощь для электрических подстанций — экономия денег, которые могут быть использованы для других семейных нужд, является неоспоримым преимуществом.

Важное отличие измерительного трансформатора тока от обычного силового

Независимо от сопротивления потребителя (это может быть подключение к электросчетчику, защитному устройству, и прочему) сила тока остается неизменной и зависит только от нагрузки на первичную обмотку.

При размыкании вторичной обмотки трансформатора тока во время работы силовой линии, напряжение на контактах достигнет огромного значения (по закону Ома стремится к бесконечности). В результате могут выйти из строя полупроводниковые приборы измерения. Кроме того, есть риск повреждения изоляции обмотки трансформатора, и поражения персонала электротоком. Поэтому, при отключении счетчика от трансформаторов тока, вторичная обмотка обязательно замыкается накоротко с помощью перемычки «К» (на иллюстрации).

Важно: Для обеспечения безопасности операторов и защиты оборудования, один из контактов вторичной обмотки заземляется («N» на иллюстрации).

Таким подсоединением уравнивается потенциал вторичной обмотки и земли. Работа с приборами учета и контроля становится безопасной для персонала.

Конструктивное исполнение прибора оптимизировано для соединения со счетчиками, поэтому случайное использование трансформатора тока в иных целях исключено.

Можно сказать, что трансформатор тока для счетчика работает по принципу вала отбора мощности на двигателе. Только его использование не несет потери для основной линии электроснабжения.

Принцип работы трансформатора тока

Трансформаторы тока — это электрические устройства, преобразующие ток нагрузки до величины, при котором прибор учёта электроэнергии будет работать в нормальном режиме. Такие приборы применяют для того, чтобы измерять большую мощность потребления электроэнергии, когда при другом способе включения есть вероятность выхода перегорания токовой катушки электросчётчика из-за большой величины измеряемого тока и, следовательно, выходу прибора учёта из строя.

Рассмотрим, как работают эти устройства.

  • Через первичную силовую обмотку, имеющую какое-либо сопротивление, протекает ток, формируя вокруг этой катушки магнитный поток. Этот поток улавливается магнитопроводом.
  • Магнитопровод — это конструкция, собранная из тонких пластин специальной электротехнической стали, которые изолируются друг от друга с помощью специальной плёнки и предназначается для замыкания магнитного потока.

А также на него устанавливают и крепят обмотки и отводы трансформатора. Этот магнитный поток пересекает расположенные перпендикулярно ему витки вторичной обмотки и наводит в ней ЭДС, под действием которой во вторичной обмотке образуется ток. Соотношение токов в первичной и вторичной обмотках трансформатора называется коэффициентом трансформации.

Трансформаторы тока по коэффициенту трансформации имеют обширную линейку значений и обозначаются как 10/5, 20/5, 100/5 и другие. В этом обозначении первая цифра указывает на максимальный ток нагрузки (ток в первичной цепи), вторая цифра указывает на ток измерительного прибора (ток вторичной цепи). Частное между этими значениями и есть коэффициент трансформации. Следовательно, измерительные трансформаторы преобразуют высокую мощность нагрузки потребителя в небольшую, удобную для проведения измерений.

Благодаря такому конструктивному решению в счётчиках электроэнергии не нужно делать мощные токовые катушки, что обеспечивает надёжную защиту приборов учёта от перегрузок и короткого замыкания, ремонт системы учёта обходится гораздо дешевле, так как замена сгоревшего трансформатора тока гораздо экономичнее замены вышедшего из строя электросчётчика.

Возможно, Вам пригодится статья о том, как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети.

Для чего нужны трансформаторы тока

Для счетчиков энергии и других измерительных приборов, подключение к высоковольтной линии чревато усложнением конструкции (соответственно, стоимость прибора может вырасти в разы). Аналогичная ситуация с иными контрольными приспособлениями и устройствами обеспечения безопасности. Необходимо обеспечить развязку между высоковольтной линией и параметрами, приемлемыми для работы. Исходя из этого, назначение трансформатора тока следующее:

  1. Произведя расчет пропорций рабочих параметров на вторичной обмотке, инженеры получают коэффициент измерений. Вторичка подключается к любым измерительным приборам: амперметрам, ваттметрам, счетчикам электроэнергии, и прочему. Переменный ток малого значения удобен в работе, не представляет опасности для персонала, измеряется обычными приборами без дорогостоящих систем защиты. Учитывая компактность, трансформаторы легко монтируются в типовой распределительный щиток.

  • Еще одна функция трансформатора тока — обеспечение работы систем управления и защиты. Для вывода информации о состоянии электрических цепей достаточно небольшого уровня сигнала. Гигантские значения напряжения на силовых линиях не позволяют подключить к ним управляющие цепи. Поэтому компоненты релейной защиты и управления соединяются с вторичными обмотками трансформаторов, и работают на линиях в десятки тысяч вольт, как будто это бытовой вводной щиток в квартире. Разумеется, безопасность также на высоте.
  • Подключение трансформаторов тока

    Схема подключения понижающего трансформатора тока представлена на рисунке ниже.

    Он включается в разрыв измеряемой фазы – его первичная обмотка является ее конструктивным продолжением. Выходы вторичной обмотки замыкаются друг на друга через любой измерительный прибор. Например, амперметр.

    Схема подключения трансформатора тока к счетчику представлена на рисунке ниже. В этом случае вторичная обмотка замкнута на токовую катушку счетчика электрической энергии.

    Клеммная коробка трехфазного прибора учета, рассчитанного на подключение через трансформаторы тока, состоит из трех групп по три зажима в каждой и одной с двумя. При его подключении надо руководствоваться простым мнемоническим правилом, что движение происходит слева направо.

    • Клемма И1 вторичной катушки трансформатора тока подключается к зажиму 1.
    • От клеммы L1 – вход первичной обмотки трансформатора – тянется провод к зажиму 2.
    • Клемма И2 вторичной катушки трансформатора тока подключается к зажиму 3.

    Остальные две фазы и трансформаторы тока коммутируются с прибором учета аналогичным образом к клеммам под номерами 4 – 9. К клеммам 10 и 11 присоединяется провод N (обратите внимание, что провод защитного сопротивления РЕ – это не одно и то же).

    Читайте также:  Чтобы установить электросчетчик куда обращаться

    Допускается подключение провода от клеммы L1 к зажиму И1 трансформатора тока с целью экономии материала. Но в этом случае надо сделать перемычку между первым и вторым зажимом в группе на клеммной коробке счетчика электроэнергии.

    При опечатывании счетчиков защищается от преднамеренного вскрытия не только их клеммная коробка, но и измерительные зажимы И1 И2, закрываемые колпачками на винте.

    Нагрузка подключается к клеммам L2 трансформаторов. В результате получается, что через прибор учета пропущен лишь уменьшенный ток, что и отличает эту схему от прямого подключения, когда вся мощность пропускается через электросчетчик.

    Начнем с классификации

    Как и любой электроприбор, подобрать трансформатор можно по параметрам и установочным характеристикам:

    • Назначение: измерительный, управляющие и лабораторные. Нас интересует, как подключить измерительный вариант.
    • Номинальное напряжение первичной обмотки, один из основных параметров: до 1000 В или свыше 1000 В.
    • Конструкция первичной обмотки. Одновитковые, многовитковые, стержневые, шинные, катушечные. От конструкции первички зависит способ монтажа.

  • Способ установки: трансформаторы могут встраиваться в электроустановку, накладываться на силовые шины, монтироваться в распределительные шкафы или трансформаторные подстанции. Кроме того, существуют переносные приборы для организации контроля или временного учета электроэнергии.
  • Тип монтажа: в зависимости от выбранного способа установки и подключения, монтаж может быть проходным или опорным. На иллюстрации проходной тип монтажа.

  • Количество ступеней трансформации. При работе с высоким напряжением, может потребоваться каскадное снижение выходных параметров. При этом можно выбирать, куда подключать измерительные (управляющие) приборы: на один или несколько каскадов трансформации.
  • Тип изоляции между обмотками и сердечником. Как и в обычных трансформаторах: сухая (керамика, бакелит, некоторые виды пластмасс) или мокрая (классическая бумажно-маслянная). Современные компактные трансформаторы заливаются компаундом. Параметр учитывается при выборе температурного режима эксплуатации: высокий нагрев или наружная установка при минусовых температурах.
  • Важно: При подключении 3 фазного счетчика через трансформаторы тока, параметры всех приборов должны быть идентичными.

    Схемы подключения приборов учета электроэнергии

    Подключение счетчика к сети зависит от числа фаз и измеряемых тока и напряжения и не зависит от конструкции этих устройств. Клеммники в этих аппаратах пломбируются контролерами энергосети.

    Однофазные электросчетчики


    Подсоединение однофазного счетчика производится через пломбируемый клеммник. При использовании трансформаторов тока или напряжения к нему подключаются вторичные обмотки трансформаторов. На клеммнике четыре клеммы:

    • приходящий фазный провод;
    • отходящая фаза;
    • приходящий нулевой провод;
    • отходящий ноль.

    На следующем рисунке изображена схема подключения электросчетчика.

    Как подключить трехфазный счетчик


    Эти приборы конструктивно являются тремя однофазными счетчиками в одном корпусе.
    В индукционных электросчетчиках находятся три алюминиевых диска на одной оси, а в электронных — общая плата.

    На клеммнике расположены шесть фазных клемм, расположенных парами — три приходящих и три отходящих и седьмая, нулевая. Аналогично однофазным счетчикам, они включаются напрямую или через трансформатор. В некоторых моделях нулевых клемм две. Схема подключения двухфазного счетчика представляет собой обрезанный вариант трехфазной.

    Подключение трехфазного счетчика в частном доме производится по согласованию с электроснабжающей организацией.

    Включение электросчетчиков через трансформаторы


    При необходимости измерить мощность в сетях, ток или напряжение в которых превышают допустимые для используемых приборов учета, подключение счетчика производится через трансформаторы тока и напряжения.

    Расчет потребленной электроэнергии производится умножением показаний счетчика на коэффициент трансформации.

    Разобравшись, как выбрать трансформатор тока по способу установки, научимся производить расчет

    С учетом параметров электрических счетчиков, и значения напряжения на линии, выбираем коэффициент трансформации. Он должен обеспечивать максимальную точность измерения трехфазного счетчика, при соблюдении мер безопасности.

    Согласно требованиям ПУЭ (правил устройства электроустановок), необходимо оставлять запас коэффициента трансформации на превышение допустимой нагрузки. При максимальной нагрузке на линии, ток во вторичной обмотке не должен быть ниже 40 % от номинального тока счетчика. Соответственно при минимальной нагрузке этот показатель составит 5 %.

    Существует целая подборка справочной литературы по этому вопросу, наиболее популярной является типовая таблица:

    Зная расчетные параметры силовой линии и возможного потребления тока, можно рассчитать коэффициент трансформации.

    Перед вводом в эксплуатацию, обычно производится испытательный монтаж на тестовую колодку. Моделируются рабочие условия эксплуатации объекта, при соблюдении мер безопасности испытываются аварийные режимы.

    Важно: Подобные испытания следует проводить только под надзором инженеров по безопасности энергоснабжающей компании.

    После проведения тестовых измерений на дублирующих счетчиках, проводится окончательный расчет коэффициента преобразования. Затем составляется акт переноса показаний на счетчики с учетом параметров трансформатора.

    Если параметры работы устраивают потребителя и поставщика электроэнергии, производится окончательный монтаж трансформаторов и трехфазного счетчика. Типовая электросхема на иллюстрации:

    Пример реального расчета коэффициента трансформации

    Мы знаем, что для обеспечения завышенного коэффициента трансформации, необходимо обеспечить следующее условие:

    • при загрузке силовой (основной) линии на 25 %, во вторичной обмотке сила тока не превысит 10 % от расчетной.

    Условия задачи: расчетный ток в режиме нормальной загрузки оборудования составляет 240 А. Устанавливаем параметры аварийного режима: коэффициент 1.2. Значит, сила тока при перегрузке равна 288 А. Номинальная сила тока счетчика составляет 5 А.

    Важно: Перегрузкой считается сила тока, при которой еще не срабатывает защитное устройство отключения электропитания.

    По рекомендациям энергетиков, или в соответствии со справочными таблицами, выбираем трансформатор тока с коэффициентом трансформации 300/5.

    • Проводим расчет тока первичной обмотки при нагрузке 25 % от номинала. I1=240×25/100. Полученный результат: 60 А.
    • Проводим расчет тока вторичной обмотки при нагрузке 25 % от номинала. I2=60/(300/5). Полученный результат: 1 А.

    Вторичный ток превышает 10 % от номинальной силы тока счетчика: 1 А > 0.5 А. При таких расчетах видно, что трансформатор тока для подключения конкретного счетчика подобран верно.

    Трехфазный счетчик – возможность сэкономить средства

    Экономия трехфазного прибора учета электроэнергии заключается в том, что в отличие от однофазных устройств, где потребители платят по максимуму все время, он рассчитывает потребление по-другому. Электрический счетчик с тремя фазами осуществляет подсчет по определенным зонам, соответствующим графику за сутки или же даже по временам года. Таким образом, когда подходит определенный период времени, прибор автоматизировано переключается в правильный режим подсчета согласно тарифами того или иного периода.


    Трехфазный счетчик обходится дороже стандартного прибора, но и окупается он гораздо быстрее. Также стоит учитывать и тот момент, что для данного прибора возможно использование входного кабеля с меньшим сечением. Причина этого предельно проста – мощность, а вместе с ней и ток равномерно распределены по трем фазам соответственно провод и фазы нагружаются в меньшей мере.

    Нынешнее поколение трехфазных счетчиков в полной мере соответствует сегодняшнему уровню технологического развития. Использование подобных приборов уменьшает затраты на электричество, а многотарифный учет осуществляет это лучше всех. В любом случае трехфазный счетчик отличается высшей точностью показаний, хотя он более сложный в своем устройстве, имеет большие габариты и требует трехфазного ввода.

    Многотарифный расчет выгоден и потребителю, и поставщику электрической энергии. Поставщик добивается сбалансированной нагрузки, а потребитель платит меньше за электроэнергию. Плюсы многотарифных приборов учета электроэнергии следующие:

    • Экономия средств при оплате за израсходованную электроэнергию;
    • Включение мощных приборов одновременно;
    • Беспроблемное и частое использование мощных приборов зимой;
    • Улучшение экологической обстановки за счет уменьшения потребления электроэнергии;
    • Удобство снятия показаний.

    Класс точности и погрешность

    Для обеспечения правильности учета показаний потребления электроэнергии, регламентирующими нормативами установлены следующие классы точности для токовых трансформаторов:

    • счетчики коммерческого учета: 0.2;
    • счетчики технического учета: 0.5.

    Условия считаются выполненными, если реальная нагрузка на вторичную обмотку трансформатора не превышает номинально установленную нагрузку для данного класса точности.

    Кроме того, параметры прибора должны обеспечивать токовую и угловую погрешность. Для нормальной работы устройств защиты и точного снятия показаний, токовая погрешность не должна превышать 10 %, а угловая 7°.

    Результат построения векторной диаграммы токов на иллюстрации:

    Iµ=I1+I2, остальные параметры и обозначения взяты из школьного курса физики. Проведя тестовые измерения, можно убедиться в соответствии (не соответствии) собранной схемы требованиям ГОСТ и ПУЭ.

    Принцип действия счетчика

    Принцип двухтарифного счетчика состоит в том, что в разное время суток он учитывает цену электроэнергии при разных затратах. Стоимость киловатта в ночное время существенно отличается от дневного тарифа. Стоит принять во внимание динамичный ритм жизни в нашей стране. Многие возвращаются домой поздно вечером, поэтому выгодно после работы делать все домашние бытовые дела.

    Управление устройством удобное, он работает постоянно в одном и том же режиме, без введения специальных настроек.

    Для оптимизации распределения использования электроэнергии на протяжении дня был придуман счетчик на два тарифа. Способ его работы простой:

    • двухфазный счетчик электроэнергии с 7:00 до 23:00 рассчитывает стоимость киловатта в соответствии с обычным тарифом;
    • ночью наступает второй или льготный тариф.

    То есть, не сам счетчик экономит электроэнергию, а просто делит ее на два типа.

    Однотарифный или двухтарифный?

    Перед покупкой, мы рекомендуем вам обратиться в вашу управляющую компанию и получить информацию о тарифах. Постараться посчитать, какая стоимость у вас будет выходить, если проплачивать заранее.

    Если же сумма будет превышать показатели с однотарифного счетчика, то не стоит переплачивать и лучше приобрести обыкновенный, который пускай и не имеет возможности высчитывать электроэнергию по времени суток.

    При каких условиях выгодно использование многотарифного счетчика?

    Использование данного вида выгодно лишь в случае наличия у вас предприятия или же в том случае, если в ночное или же в дневное время граждане отсутствуют дома, или же наоборот ведут активное пользование электричеством, так как правильный расчет поможет сэкономить средства.

    Деньги, которые вы затратили на покупку, окупятся уже в следующем месяце после приобретения и установки прибора учета электроэнергии.

    Класс точности и его значение для учета электроэнергии

    Правила Устройства Электроустановок (сокращенно ПУЭ) устанавливают классы точности для трансформаторов тока различных категорий применений. Так, для коммерческого учета должны устанавливаться трансформаторы тока с классом точности не более 0,5, а для технического учета необходим класс точности не выше 1,0.

    Также встречаются трансформаторы тока с практически одинаковыми классами точности 0,5 и 0,5S. В чем заключается между ними разница? Погрешность обмотки ТТ с классом точности 0,5 не нормируется ниже 5%. Это значит, что при нагрузке в главной цепи ниже 5% электрическая энергия не будет учитываться. Класс точности 0,5S говорит о том, что трансформатор тока будет передавать сигнал на счетчик при уровне нагрузки не ниже 1%.

    Популярные вопросы и их решение

    Как крепится?

    В зависимости от покрытия, на которое вы планируете произвести монтировку счетчика, будет и меняться способ установки и восприятие ощущений от ремонта. К примеру, для того чтобы прикрепить счетчик на деревянную панель или дверь, кроме крепежных материалов, шурупов и шуруповертов ничего не понадобится.

    На какой ток купить?

    В том случае, если напряжение вашей сети приравнивается к 200 Вт и даже больше, то вариантом станет приобретение однофазового счетчика. Для всех остальных показателей тока, и в том случае, если вы не боитесь за сохранность вашего дома, можно выбрать и двухфазный.

    Какого класса точности он должен быть и когда он должен быть выпущен?

    Тут стоит ориентироваться лишь на ваши предпочтения.

    Какого производителя выбрать?

    При выборе серии необходимо уточнить у сбытовой компании, счетчики каких серий и каких производителей сейчас разрешены в городе. Из этого списка можно выбрать любую модель и установить в квартире. Частенько, представители энергосбытовой компании рекомендуют, какую-то конкретную модель счетчика.

    Довольно-таки трудно посоветовать какого-либо производителя, 90% российских электрических счетчиков производятся в округе Китая. Это объясняется постоянной ценовой конкуренцией между производителями, вследствие чего, появляется необходимость вывода производственных мощностей за границу для уменьшения себестоимости электросчетчиков.

    Стоимость на однотарифные счетчики в России и странах СНГ начинается от 600 рублей.

    Получите ответ юриста за 5 минут

    Подключения счетчика электроэнергии через переходную испытательную коробку (КИП)

    Как указано в ПУЭ (п 1.5.23.), подключать трехфазные счетчики электроэнергии следует через испытательные коробки, упомянутые выше. Они (коробки испытательные переходные) позволяют производить замену счетчика, не отключая нагрузку, так как все необходимые переключения можно произвести в КИП.

    Также встречаются низковольтные сети с изолированной нейтралью (система IT). Если быть более точным, то в сети с такой системой заземления нейтральный проводник может быть как полностью изолирован, так и заземлен при помощи специальных приборов, обладающих большим электрическим сопротивлением.

    Такая система (IT) применяется на объектах, к которым предъявляются высокие требования по надежности и безопасности электроснабжения. Например, изолированная система IT применяется для электрических установок угольных шахт, для мобильных дизельных и бензиновых электростанций, а также для аварийного освещения и электроснабжения больниц. Подключить счетчик электроэнергии к трансформаторам тока в сеть с изолированной нейтралью можно по следующей схеме.

    Измерительные трансформаторы тока — это устройства, преобразующие большие значения тока главных цепей до величины 5 А, удобной для измерения счетчиками электроэнергии. Именно это и определяет их основное назначение: питание цепей учета электроэнергии (коммерческий и технический) в мощных установках, там где счетчики прямого включения просто не могут применяться.

    Источник