Подключение трехфазного счетчика прямого включения
13 Июл 2018г | Раздел: Электрика
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Для учета потребляемой электрической энергии в трехфазных четырехпроводных цепях переменного тока применяют трехфазные электрические счетчики, разделяющиеся по типу подключения на счетчики непосредственного включения, полукосвенного и косвенного включения.
Газовый счетчик вк g4t на сайте gazo-schetchik.ru
Счетчики полукосвенного и косвенного включения предназначены для работы в мощных электрических сетях и применяются для учета энергии на крупных строительных объектах, промышленных предприятиях, заводах и т.п.
Счетчик измеряет потребляемую энергию с помощью разделительных трансформаторов тока, которые устанавливают на каждую фазу. Трансформаторы преобразуют входной сигнал тока до определенной величины, который затем поступает в измерительную часть счетчика.
Отсюда и происходит название способа включения, потому что в процессе измерения ток сначала проходит через трансформаторы и понижается до рабочего диапазона счетчика, и только потом попадает в его измерительную часть. Поэтому за счет применения трансформаторов счетчики косвенного и полукосвенного включения могут работать с нагрузкой в несколько раз превышающей их рабочий ток.
Счетчики непосредственного включения применяются для учета потребляемой энергии в электрической сети маломощного потребителя. Измерение электроэнергии осуществляется внутренней схемой самого счетчика, которая подключается непосредственно к трехфазной четырехпроводной сети переменного тока. И хотя такое включение ограничено максимальным током, который способен пропустить счетчик и ограничено величиной 100 Ампер, однако этого тока вполне достаточно для домашней электрической сети.
На примере трехфазного счетчика непосредственного включения «Энергомера» я расскажу Вам, как его включить в трехфазную сеть. В принципе, схема подключения дается в руководстве по эксплуатации и дополнительно изображена на корпусе счетчика, поэтому проблем с подключением возникнуть не должно. Однако эти схемы имеют один минус – на них не показано включение коммутационной аппаратуры.
Сейчас мы этот минус устраним. Итак. Для подключения нам понадобится счетчик, два автоматических выключателя и нулевая шинка. Автомат, который будет стоять на вводе (перед счетчиком), желательно установить четырехполюсный, чтобы при необходимости или возникновении аварийной ситуации можно было полностью отключить себя от линии.
Чтобы добраться до клеммной колодки необходимо открутить винт и снять нижнюю крышку. На рисунке винт обозначен кружком.
Сначала подключим вводной автомат. С выходных клемм автомата фазы А, В, С (белый провод) подключают на входные клеммы счетчика 1-3-5, а ноль N (синий провод) на клемму 7.
В процессе монтажа провод от изоляции очищают следующим образом: конец провода, подключаемый к выходной клемме автоматического выключателя, очищают от изоляции на длину 8 – 10 мм, а конец, подключаемый к клемме счетчика, очищают на длину 27 – 30 мм.
При подключении провода к счетчику откручивают оба винта контактного зажима. Провод вставляют до упора и первым закручивают верхний винт. Легким подергиванием провода убеждаются, что он плотно зажат и если зажат, то затягивают нижний винт.
Совет. Если счетчик предполагается использовать в частном доме или квартире, то монтаж внутренних соединений выполняется медным проводом сечением 4мм². Использовать провод сечением свыше 4мм² нет смысла, так как для домашнего потребителя Россеть более 15 кВт не дает и по техническим условиям вводной автомат разрешает устанавливать на нагрузку не более 25 Ампер. А рабочий ток медной жилы сечением 4мм² составляет приблизительно 32 Ампера, чего вполне достаточно.
Продолжаем. С выходных клемм счетчика 2-4-6 провода фаз А, В, С подключаются на входные клеммы автоматического выключателя, с выхода которого трехфазное напряжение поступает в домашнюю электрическую сеть. С клеммы 8 нулевой провод N подключается к нулевой шинке.
А вот как выглядит полная монтажная схема включения трехфазного счетчика.
Теперь если подать напряжение на счетчик, то на его лицевой панели должен зажечься световой индикатор «Сеть». А при подключении нагрузки световой индикатор «600 imp/kW•h» (или «400 imp/kW•h» — в зависимости от исполнения) должен мигать.
Также рекомендую посмотреть ролик о включении трехфазного счетчика прямого включения в трехфазную электрическую сеть.
Устройство нового поколения
Именно таковым считается трёхфазный электросчётчик Меркурий 230, применяемый для фиксирования активной и реактивной электрической энергии в сетях с напряжением 380 В. Меркурий 230 характеризуется двумя телеметрическими выходами, защитой от взлома и классом точности варьирующейся в пределах 0,5-1 S. Напряжение резервного питания у Меркурия 230 составляет порядка 6-9 В. Имеются в наличии интерфейсы для обмена данными. Счётчик Меркурий 230 оснащён электронной пломбой и автоматической диагностикой, определяющей ошибки и неисправности.
Подключение электросчётчика Меркурия 230 возможно как прямым, так и трансформаторным способом. Благодаря таким возможностям устройство применимо практически при любых условиях эксплуатации.
Схема подключения к трёхфазной цепи
Существует несколько схем предназначенных для подключения счетчика через трансформаторы тока, вот самая распространённая из них
Как видно, измерительный трансформатор имеет клеммы, которые обозначены Л1 и Л2. Л1 обязательно подключается к источнику электроэнергии, а Л2 к нагрузке. Перепутывать их и переставлять местами нельзя.
А также имеются и клеммы идущие непосредственные на подключение непосредственно к счётчику, они обозначены как И1 и И2. Для цепей измерительного трансформатора рекомендуется использовать провода с сечением не меньше 2,5 мм2. Желательно иметь и выполнять монтаж соответствующего цвета проводами, для упрощения их коммутации. Стандартная раскраска жил и токоведущих шин:
- Жёлтый — это фаза А;
- Зелёный — В;
- Красный — С;
- Синий проводник или чёрный обозначает земляной или нулевой провод.
При монтаже лучше использовать клеммные коробки для соединения, чтобы было легче в случае неисправности производить диагностику или замену какого-либо узла или элемента. Это связано с тем что сами счётчики пломбируются.
Схема подключения соединенных ТТ звездой также применяется в электроустановках, как видно вторичная обмотка подлежит заземлению. Это делается для того, чтобы обезопасить, и устройства учета, и персонал обслуживающий их от возможного появления, в результате пробоя во вторичных цепях, высокого напряжения.
Недостатки такого подключения
- Ни в коем случае в трёхфазной цепи нельзя использовать трансформаторы с разными коэффициентами трансформации, подключаемые к одному и тому же счётчику.
- Существенный недостаток, который был замечен при применении устаревших индукционных электросчётчиков. При низких показателях тока в первичной цепи его вращающийся механизм может оставаться без движения, а значить не учитывать электроэнергию. Такой эффект получается из-за того, что сам индукционный прибор имеет значительное потребление и возникающий в его цепи ток уходил в его электромагнитный поток. С цифровыми современными приборами учёта такая ситуация невозможна.
Важные моменты при монтаже трехфазного счетчика с двумя трансформаторами тока
При монтаже трехфазного счетчика с двумя трансформаторами тока необходимо учесть ряд важных моментов, чтобы обеспечить надежную и точную работу счетчика.
Первым важным моментом является правильное подключение трансформаторов тока к трехфазной сети. Трансформаторы должны быть правильно расположены и подключены к каждой фазе, чтобы обеспечить правильное измерение потребления электроэнергии. Для этого необходимо соблюдать правильную последовательность подключения фаз.
Вторым важным моментом является правильная установка и фиксация трансформаторов тока. Трансформаторы должны быть правильно закреплены, чтобы исключить возможность их движения или смещения в процессе эксплуатации. Также необходимо обеспечить достаточное пространство для установки трансформаторов и обеспечить их надежную фиксацию.
Третьим важным моментом является правильное подключение выходных токовых клемм трансформаторов к соответствующим входным клеммам счетчика. При подключении необходимо учесть правильную полярность подключения, чтобы измеряемое значение соответствовало реальному потреблению электроэнергии.
Четвертым важным моментом является использование правильного сечения проводов при подключении трансформаторов и счетчика. Неправильно выбранное или недостаточное сечение проводов может привести к потере сигнала или перегреву проводов, что может повлиять на работу счетчика и его точность.
Все эти важные моменты необходимо учесть при монтаже трехфазного счетчика с двумя трансформаторами тока, чтобы обеспечить надежность и точность его работы. Правильное подключение и установка трансформаторов, а также правильное подключение проводов и выбор их сечения могут существенно повлиять на работоспособность счетчика и уровень его точности.
Особенности двухтрансформаторной схемы
Двухтрансформаторная схема подключения трехфазного счетчика с двумя трансформаторами тока является одной из наиболее распространенных схем для установки трехфазных счетчиков электроэнергии. Она обладает несколькими особенностями, которые делают ее удобной и надежной в использовании.
Первая особенность двухтрансформаторной схемы заключается в возможности измерения электроэнергии в каждой из трех фаз независимо друг от друга. Это позволяет более точно контролировать расход электроэнергии и избегать перегрузок в системе.
Вторая особенность связана с повышенной точностью измерений. Использование двух трансформаторов тока позволяет более точно измерять электроэнергию в каждой из фаз. Также, в случае выхода из строя одного из трансформаторов, другой трансформатор может продолжать измерять электроэнергию с достаточной точностью.
Третья особенность двухтрансформаторной схемы заключается в более простом ремонте и обслуживании. Если один из трансформаторов выходит из строя, его можно заменить без необходимости отключения электроэнергии и перерыва в учете.
Четвертая особенность связана с возможностью использования двухтрансформаторной схемы в случаях, когда требуется измерение электроэнергии, поданной на одну или несколько отдельных нагрузок, например, в случае разделения электросети на несколько подразделений или балансировки нагрузки в системе.
В целом, двухтрансформаторная схема подключения трехфазного счетчика с двумя трансформаторами тока позволяет более точно контролировать и измерять расход электроэнергии, обеспечивает надежность работы и удобство в ремонте и обслуживании. Она является эффективным решением для многих задач в области учета электроэнергии.
Соединение обмоток реле и трансформаторов тока
Принцип воздействия токового трансформатора не имеет существенных отличий от подобных характеристик стандартного силового прибора. Особенностью первичной трансформаторной обмотки является последовательное включение в измеряемую электрическую цепь. Кроме всего прочего, обязательно присутствует замыкание на вторичную обмотку на разные, подключенные друг за другом приборы.
В полную звезду
В условиях стандартного симметричного уровня токового протекания, трансформатор устанавливается на всех фазах. В этом случае вторичная трансформаторная и релейная обмотка объединяются в звезду, а связка их нулевых точек выполняется посредством одной жилы «ноль», а зажимы на обмотках подсоединяются.
Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду
Таким образом, трехфазное короткое замыкание характеризуется протеканием токов в обратном кабеле в условиях двух реле. Для двухфазного короткого замыкания, протекание тока отмечается в единственном или сразу в паре реле, согласно фазовому повреждению.
Любые замыкания, кроме «земля», сопровождаются протеканием в нулевом проводе токовой геометрической суммы в реле, приблизительно «О».
В неполную звезду
Особенностью двухфазной двухрелейной схемы подсоединения с образованием неполной звезды. К достоинствам такой схемы можно отнести реагирование на любой вид короткого замыкания, кроме земли фазы, а также вероятность применения данной схемы на междуфазных защитах.
Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду
Таким образом, в условиях различных типов короткого замыкания, токовые величины в реле, а также уровень его чувствительности, будут разнообразными.
Недостаток подсоединения в неполную звезду представлен слишком низким коэффициентом чувствительности, по сравнению со схемой полной звезды.
Подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока
Широко распространённая схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока (ТТ) применяется в электрических сетях напряжением 380 Вольт (мощность более 60 кВт и ток до 100 Ампер). Этот способ принято называть косвенным подключением, которое позволяет измерять большие нагрузочные токи посредством приборов учёта, рассчитанных на малую мощность (структурная схема включения приведена ниже).
Косвенное включение счётчика через ТТ
Как видно из рисунка, этот метод существенно отличается от прямого включения, когда счётный прибор подключается непосредственно в фазные линии.
Воспользовавшись этим способом подсоединения трехфазного электросчетчика, удаётся снизить действующие в измерительных цепях токи до значений, определяемых коэффициентом передачи ТТ. Указанное пояснение позволяет понять, зачем применяется этот прибор (точнее для чего необходимо его включение в измерительную цепь).
Устройство и принцип работы измерительных трансформаторов
Классический трансформатор тока для счетчика представляет собой индуктивный преобразователь особой конструкции, в котором имеется две обмотки с различным количеством витков. Их число во вторичной однофазной катушке обычно меньше, чем в первичной обмотке.
Дополнительная информация. Применение трансформатора тока – один из способов снижения значений рабочих параметров с целью их измерения посредством обычных приборов.
При протекании тока в первичной обмотке ТТ, включенной последовательно в измеряемую линию, за счёт индуктивной связи во второй цепи начинает протекать нагрузочный фазовый ток меньшей величины. В эту же цепь включается токовая катушка бытового или промышленного трехфазного счѐтчика, рассчитанного на снятие текущих показаний расхода электроэнергии.
Токовые характеристики ТТ
Подключение счетчика через трансформаторы тока
Величина тока во вторичной цепи трансформаторного прибора зависит от коэффициента преобразования (Ктр), который может принимать стандартные значения из следующего ряда:
- В пределах от 20/5 до 50/5;
- В границах от 70/5 до 100/5;
- А также в диапазоне от 200/5 до 500/5.
Обратите внимание! В этом списке приведены лишь наиболее употребительные значения Ктр для электросчётчиков (полный перечень приводится на рисунке ниже). Из приведённой таблицы видно, что если мы выберем определённое значение тока во вторичной цепи (5 Ампер, например), то этот же параметр в первичной цепи трансформатора для счетчика может быть заметно больше (кратность составит от 4-х до 100 раз). Из приведённой таблицы видно, что если мы выберем определённое значение тока во вторичной цепи (5 Ампер, например), то этот же параметр в первичной цепи трансформатора для счетчика может быть заметно больше (кратность составит от 4-х до 100 раз)
Из приведённой таблицы видно, что если мы выберем определённое значение тока во вторичной цепи (5 Ампер, например), то этот же параметр в первичной цепи трансформатора для счетчика может быть заметно больше (кратность составит от 4-х до 100 раз).
Преимущества и недостатки
Конструкция ТТ обеспечивает возможность безопасного подключения электросчетчика, который в нормальных условиях функционирует на рабочей сетевой частоте 50 Гц и номинальном токе во вторичной обмотке, равном 5-ти Амперам. Выбор значения Ктр = 100/5, например, позволяет рассчитать кратность передачи, обеспечивающей получение в нагрузочной цепи тока в 100 Ампер. В данном случае она соответствует 20-ти.
Подключение трехфазного счетчика
За счёт использования трансформаторных изделий этого класса удалось отказаться от неудобных в изготовлении и громоздких электрических приборов. Помимо этого, возможность подключения счетчика через трансформаторы тока гарантирует их надежную защищённость от КЗ и перегрузок.
Действительно, в аварийных ситуациях чаще всего из строя будет выходить сравнительно дешёвый ТТ, а не подключённый к нему прибор учёта электроэнергии.
К числу недостатков, которые имеют фазные счетчики, следует отнести:
Во-первых, при малом потреблении в линейных цепях измерительный ток во вторичной обмотке иногда не достигает порога срабатывания механизма счетчика, вследствие чего последний не способен функционировать в нормальном режиме;
Во-вторых, при его подключении необходимо обращать внимание на полярность включения трансформаторов тока, что не всегда удобно;
И, наконец, при использовании ТТ потребуется дополнительное место для его установки, а сам прибор нуждается в периодической поверке (совместно с подключённым электросчётчиком).
Разновидности полукосвенного метода
Известно несколько схем подключения счетчиков, основанных на полукосвенном методе, однако наиболее распространенными являются следующие:
- десятипроводная схема;
- соединение путем расключения на специальной колодке;
- подключение по схеме «звезда».
Десятипроводная коммутация
Подключение 3х фазного счетчика по 10 проводной схеме – самый простой и наиболее надежный способ. Для его реализации потребуется соблюдать порядок соединения десяти проводов: по три на каждую фазу и один нейтральный. Этот вариант имеет одно бесспорное преимущество, состоящее в возможности заменять счетчик при включенном электропитании. Линию допускается оставлять под напряжением и при ремонте отключенного от нее прибора. При такой схеме токовые цепи надежно заземлены, поэтому исключается возможность появления на них опасного потенциала.
Другие схемы подсоединения
Соединение посредством контактных распределителей относится к более сложным методам, реализуемым путем коммутации каждого из проводов, идущих от трансформатора тока. Подключение по схеме «звезда» также характеризуется своей сложностью, но в этом случае используется меньшее количество проводников. При монтаже преобразователя сначала однополярные выходы всех трех вторичных обмоток собираются в одну общую точку. После этого три ответных конца обмоток ТТ подводятся к соответствующим клеммам счетчика.
Известна еще одна схема коммутации по полукосвенному методу, называемая 7-ми проводной. При ее организации одни из концов обмоток объединяются перемычками непосредственно в самом трансформаторе тока. Этот вариант используется в частных домах крайне редко, что объясняется рядом недостатков схемы включения.
Как подключить счетчик через трансформаторы тока?
Электросчётчик – устройство, позволяющее осуществлять контроль и учёт потребляемой электрической энергии. Подключение счетчика через трансформаторы тока может осуществляться по нескольким схемам. Актуальным на сегодняшний день считается трёхфазный счётчик Меркурий 230. Монтаж счётчика для учёта использованной электроэнергии проводится путём подключения его через схему электроснабжения. Различают по конфигурации однофазные и трёхфазные счётчики, которые можно подключить прямым и непрямым способом.
- Монтаж однофазного прибора
- Установка трёхфазного устройства
- Подключение через трансформаторы тока
- Устройство нового поколения
Совместимость трехфазного счетчика с двумя трансформаторами тока с другими устройствами
Трехфазный счетчик с двумя трансформаторами тока предоставляет возможность точно измерять энергию в трехфазной электрической сети. Он имеет два трансформатора тока, которые обеспечивают проверку и мониторинг тока в каждой фазе. Но как этот счетчик совместим с другими устройствами?
Счетчик с двумя трансформаторами тока может использоваться в комбинации с другими устройствами для получения более полной информации о потребляемой энергии. Например, его можно подключить к устройству для мониторинга энергопотребления, чтобы получить детализированную информацию о расходе энергии в каждой фазе. Это особенно полезно для промышленных предприятий и крупных организаций, где точность измерений имеет большое значение.
Счетчик с двумя трансформаторами тока может также быть интегрирован в систему управления электроэнергией для автоматического контроля и управления электропотреблением. Он может быть подключен к счетчику активной и реактивной мощности, чтобы обеспечить более точные данные о потреблении энергии и энергетических расчетах.
Некоторые трехфазные счетчики с двумя трансформаторами тока также могут быть совместимы с системами сбора данных и удаленного мониторинга. Это позволяет получать информацию о потреблении энергии на удаленном сервере, а также проводить дальнейший анализ энергетических данных для оптимизации энергопотребления.
В целом, счетчик с двумя трансформаторами тока может быть успешно интегрирован с другими устройствами для получения дополнительной информации о потреблении энергии и управления электроэнергией. Это делает его мощным инструментом для энергетических систем и позволяет использовать энергию более эффективно и экономично.
Подсоединение трансформаторов тока
В процессе выполнения последовательного подключения вторичной обмотки в условиях параллельного подсоединения, позволяет уменьшать трансформирующий коэффициент и увеличивать уровень тока на вторичной цепи. Первичные обмотки подсоединяются исключительно в последовательности, а вторичные — в любом положении.
Последовательное подсоединение
При варианте последовательного подключения токовых трансформаторов, обеспечивается повышение нагрузочных показателей. В этом случае применяются трансформаторы, имеющие идентичные показатели kТ.
Соединение обмоток трансформатора последовательно
При протекающем через прибор одинаковом токе, величина поделится на коэффициент два, а уровень нагрузки снизится в пару раз. Применение такой схемы актуально при подсоединении Y/D с целью обеспечения защиты дифференциального типа.
Параллельное подсоединение
При использовании токовых трансформаторов, обладающих одинаковым уровнем kТ, отмечается появление результативного трансформирующего коэффициента, сниженного в пару раз.
Таким образом, при последовательном подсоединении вторичных обмоток обеспечивается повышение уровня выходного напряжения и показателей мощности в условиях сохранения номинальных значений выходного тока.
Если обмотка вторичного типа на каждом трансформаторе предполагает напряжение на выход 6,0 В при номинальных токовых показателях 1,0 А, то последовательное подсоединение позволяет сохранить номинал, а уровень мощности повышается в два раза.
Параллельное подключение вторичной обмотки в таком варианте помогает обеспечивать показатели напряжения на выходе 6,0 В, а также уровень тока — в два раза выше.
Назначение трансформаторов тока простыми словами
Основная задача
Трансформатор тока (сокращенное общепринятое обозначение ТТ) создан для работы в электрических схемах как простой преобразователь, способный с высокой точностью пропорционально понижать токи высоких величин до номинальных вторичных значений без изменения частоты сигнала.
На его вход подается первичный переменный ток большой величины, а по выходной цепочке протекает уменьшенное, преобразованное значение нагрузки.
Этот процесс легко представить совмещенными графиками синусоид обоих токов с их отображением на простой векторной диаграмме единичной окружности.
Синусоида первичного тока I1, проходящего по силовым шинам, показана графиком с высокой амплитудой, которая может превышать, например, 100 или 200 ампер. Допустим, что она отстоит от начала координат на какой-то угол α.
Ее форма и величина станет преобразовываться в ТТ во вторичную величину I2 со значительно меньшей амплитудой, например, 1 или 5 ампер.
Графики синусоидальных гармоник легко упрощаются векторными выражениями, построенными на плоскости единичной окружности. Они облегчают понимание происходящих процессов, позволяют проще их анализировать.
Векторная диаграмма просто рисуется и наглядно показывает пропорции величин каждой составляющей и их направление.
Сейчас же сделаем простой вывод: в любой момент времени ti синусоида I2 повторяет форму сигнала I1 и отличается от нее строго на определенную величину, называемую коэффициентом трансформации Ктт.
Его так и записывают на шильдике корпуса: выражением отношения первичного тока, показанного на первом месте, ко вторичному, например, 200/5.
В принципе здесь используется та же технология и маркировка, что у обычного трансформатора напряжения, где вместо ампер показываются вольты.
Практическое применение
Трансформаторы тока создаются в качестве измерительных приборов, обладающих определенными метрологическими характеристиками. Они работают в цепях измерения и схемах защитных устройств.
Их оценивают классами точности по двум параметрам:
- Отклонению реальной амплитуды вторичного тока от расчетного значения, вычисленного по коэффициенту трансформации.
- Смещению по времени угла вторичной синусоиды ẟ относительно первичного сигнала.
Для сведения: в результате трансформации ТТ частота вторичного сигнала не меняется, остается прежней. Погрешности образуются только по углу ẟ и амплитуде, но они не существенны для измерений, осуществляемых в бытовой электропроводке.
Далее разбираемся с конструкцией и принципами работы.
