Подключение трехфазного электросчетчика без трансформаторов тока

Схема подключения

Рассмотрим, как подключить трансформатор тока. В зависимости от конструктивных особенностей трансформатора тока для электрических счётчиков различается несколько видов таких приборов:

токовые трансформаторы, предназначенные для наружного монтажа в ОРУ;
токовые трансформаторы, предназначенные для закрытого монтажа распределительных устройств;
токовые трансформаторы встроенного типа;
токовые трансформаторы, предназначенные для монтажа на изоляторы проходного типа;
токовые трансформаторы в переносном или мобильном исполнении.

Токовыми трансформаторами обеспечивается полноценная изоляция эксплуатируемых силовых электрических цепей. Измерительное устройство в быту – гарантия безопасной работы, поэтому специалисты рекомендуют использовать так называемую гальваническую развязку. К недостаткам этого способа установки можно отнести достаточно большое количество электропроводов.

Подключение счетчика электрической энергии через токовые трансформаторы осуществляется посредством десятижильных кабелей. В конструкции применяются раздельные цепи, как на ток, так и напряжение. Стандартная схема установки предполагает обязательное подсоединение трех элементов электросчетчика с соблюдением правил полярности при прямом чередовании фаз относительно «U».

Схема подключения электросчетчика через трансформаторы тока

В процессе самостоятельного монтажа измерительных приборов электрической энергии, токовые трансформаторы подключаются к цепным разрывам при помощи специальных, очень удобных в применении зажимов «Л-1» и «Л-2».

Электротехнический шкаф защищает счетчик от пыли, влаги, грязи. Щиток электрический под счетчик и автоматы – критерии выбора рассмотрим далее.

Знаете ли вы, что такое коэффициент трансформации счетчика электроэнергии? Читайте эту информацию, если интересно.

Описание и принцип работы

Трансформатор тока представляет собой тип «измерительного трансформатора», который предназначен для производства переменного тока в его вторичной обмотки, которое пропорционально току измеряется в его первичном. Трансформаторы тока уменьшают токи высокого напряжения до гораздо более низкого значения и обеспечивают удобный способ безопасного контроля фактического электрического тока, протекающего в линии электропередачи переменного тока, с использованием стандартного амперметра. Принцип работы основного трансформатора тока немного отличается от обычного трансформатора напряжения.

В отличие от трансформатора напряжения или мощности, рассматриваемого ранее, трансформатор тока состоит из одного или нескольких витков в качестве своей первичной обмотки. Эта первичная обмотка может иметь либо один плоский виток, либо катушку из сверхпрочного провода, намотанного на сердечник, либо просто проводник или шину, расположенную через центральное отверстие, как показано на рисунке. Купить трансформатор тока вы можете в популярном интернет магазине Алиэкспресс:

Из-за такого типа расположения трансформатор тока часто называют также «последовательным трансформатором», поскольку первичная обмотка, которая никогда не имеет более нескольких витков, соединена последовательно с проводником с током, питающим нагрузку.

Однако вторичная обмотка может иметь большое количество витков катушки, намотанных на многослойный сердечник из магнитного материала с малыми потерями. Этот сердечник имеет большую площадь поперечного сечения, так что создаваемая плотность магнитного потока является низкой при использовании провода с меньшей площадью поперечного сечения, в зависимости от того, какой ток должен быть понижен, когда он пытается выдать постоянный ток, независимо от подключенной нагрузки.

Вторичная обмотка будет подавать ток либо на короткое замыкание, в виде амперметра, либо на резистивную нагрузку, пока напряжение, наведенное во вторичной обмотке, не станет достаточно большим, чтобы насытить сердечник или вызвать отказ из-за чрезмерного пробоя напряжения.

В отличие от трансформатора напряжения, первичный ток трансформатора тока не зависит от тока вторичной нагрузки, а контролируется внешней нагрузкой. Вторичный ток обычно оценивается в стандартный 1 Ампер или 5 Ампер для больших значений первичного тока.

Существует три основных типа трансформаторов тока: обмоточный, тороидальный и стержневой.

Обмоточный трансформатор тока — первичная обмотка трансформатора физически соединена последовательно с проводником, который несет измеренный ток, протекающий в цепи. Величина вторичного тока зависит от коэффициента оборотов трансформатора.
Тороидальный трансформатор тока — они не содержат первичной обмотки. Вместо этого линия, по которой проходит ток, протекающий в сети, проходит через окно или отверстие в тороидальном трансформаторе. Некоторые трансформаторы тока имеют «разделенный сердечник», который позволяет открывать, устанавливать и закрывать его, не отключая цепь, к которой они подключены.
Трансформатор тока стержневого типа — в этом типе трансформатора тока используется фактический кабель или шина главной цепи в качестве первичной обмотки, что эквивалентно одному витку. Они полностью изолированы от высокого рабочего напряжения системы и обычно крепятся болтами к токонесущему устройству.

Трансформаторы тока могут снизить или «понизить» уровни тока с тысяч ампер до стандартного выходного сигнала с известным отношением либо к 5 А, либо к 1 А для нормальной работы. Таким образом, небольшие и точные приборы и устройства управления могут использоваться с трансформаторами тока, потому что они изолированы от любых высоковольтных линий электропередач. Существует множество применений для измерения и использования для трансформаторов тока, таких как ваттметры, измерители коэффициента мощности, защитные реле или в качестве катушек отключения в магнитных выключателях или MCB.

Включение в однофазную цепь

Фазный провод цепи выступает в роли начальной обвивки в однофазных трансформаторах, где оптимальные показатели силы тока приближаются к 100 А или более. Вторичная катушка пропускает ток не более 5 А. Монтаж электросчетчика производится методом разрыва основного силового кабеля. При этом запрещается подсоединять перед установленным устройством какие-либо коммуникации для потребительских нужд.

В цепи однофазного электросчетчика монтируются два автомата: один предназначается для снятия электротока при смене устройства, а другой непосредственно для отключения внутренней проводки потребителя для замены разводки или ремонта неполадок в цепи. Схему установки электрического счетчика можно найти на обратной панели самого прибора.

Подключение счетчика электроэнергии в низковольтную сеть большой мощности

Для подключения счетчика в сеть большой мощности (с большими токами) необходимо применять специальные устройства — измерительные трансформаторы тока. Речь идет о низковольтных сетях до 0,66 кВ, где уровень номинального тока 100 А и выше. Счетчики прямого включения не предназначены для использования в таких мощных сетях, поэтому и требуется снизить уровень рабочего тока до величины, удобной для измерения приборами учета — 5 А.

Способ подключения в сеть счетчика, при котором токовые обмотки счетчика подключаются к измерительным выводам трансформатора тока называют полукосвенным. При этом способе подключения счетчика используется рабочее напряжение сети (обмотки напряжения подключаются к электросчетчику напрямую).

Существует также и косвенный способ подключения счетчика, однако он применяется для учета электроэнергии в установках с напряжением более 1 кВ. При косвенном подключении счетчика кроме трансформаторов тока применяются трансформаторы напряжения, снижающие высокое значение напряжение до 100 В.

Трансформаторы тока для счетчиков: принцип работы и назначение

Задача ТТ – защита энергосистемы от повреждений. Конструкция электросчетчиков рассчитывается на эксплуатацию в конкретных условиях. Характеристики тока и напряжения указываются в паспорте производителя. Превышение допустимых значений вызывает короткое замыкание, перегорание. В установках с трансформаторами тока вторичные измерительные линии отделяются от первичных потребительских цепей. Нагрузка на узел учета снижается до требуемых величин.Малые значения безопасны. Ремонт выполняется быстрей. Легче заменить компактный трансформатор тока, чем счетчик.

ТТ – преобразователи высоких токовых нагрузок в низкие. У каждой марки собственный уровень трансформации К. Коэффициент показывает, во сколько раз вторичный ток меньше первичного. Расход электроэнергии определяется как разница между показаниями, умноженная на К.Популярны модели с кратностью от 10/5 до 100/5. Формула 100/5 означает, что аппарат готов преобразовать нагрузку питательной сети, равную 100А, в 5 Ампер, необходимых для работы счетчика.

Полноценной работе способствуют установочные характеристики конструкции.

Сердечник из электротехнического сплава отличается низким магнитным сопротивлением.
Изолированные обмотки устойчивы к перегреву. Материал – медь, алюминий. На способ монтажа приборов влияет тип первичной обмотки: катушечный, шинный, стержневой, одновитковый, многовитковый.
Клеммы на вводах и выводах обмоток маркируются на заводе-изготовителе. Качество затяжки крепежа влияет на точность показаний.
Защищает элементы кожух.
Небольшие размеры, вес. Аппарат вмещается в квартирный щиток.
Срок эксплуатации – 25 лет.

Действие основывается на электромагнитной индукции. Первичная обмотка присоединяется к силовому участку, вторичная – к катушке трехфазного счетчика. Фазовый ток создает магнитные волны в замкнутом контуре сердечника. Под воздействием движущей силы частиц появляется электроэнергия во вторичной обмотке. Сигнал попадает в учетный узел.

Первичная обмотка соединяется последовательно, вторичная – замыкается на нагрузку. Потребительский и измерительный показатели пропорциональны друг другу.

Преобразователи чаще встречаются в линиях с 3 фазами. Большинство однофазных приборов устанавливается непосредственно в сеть.Рекомендуемая нагрузка для прямого включения – 60 Ампер.

Разновидность устройств

При выборе трансформатора нужно учитывать его место расположение (закрытые или открытые распределительные установки, встраиваемые системы), а также конструктивные особенности исполнения (проходные, шинные, опорные, разъемные).

Проходной ТТ устанавливают в комплексных РУ и используют в качестве проходного изолятора. Опорные используют для установки на ровной поверхности. Шинный ТТ устанавливается непосредственно на токоведущие части. В роли первичной обмотки трансформатора выступает участок шины. Встроенные модели как элемент конструкции, устанавливаются в силовые трансформаторы, масляные выключатели и пр. Разъемные ТТ выполнены разборными для быстрой установки на жилы кабеля, без физического вмешательства в целостность электрических сетей.

Кроме того, разделение также проходит по типу используемой изоляции:

литая;
пластмассовый корпус;
твердая;
вязкая компаудная;
маслонаполненная;
газонаполненная;
смешанная масло-бумажная.

И различают по спецификации и сфере применения:

коммерческий учет и измерения;
защита систем электроснабжения;
измерения текущих параметров;
контроль и фиксация действующих значений;

Также различаются трансформаторы по напряжению: для электроустановок до 1000 Вольт и выше.

Как выбрать трансформатор

Перед тем, как отдать предпочтение какому-то виду счетчика следует прочитать пункт 1.5.17 ПУЭ. Там написано, что объем вторичной обмотки не должен опускаться меньше 40% от установленного при самой большой нагрузке, ниже 5% при минимальной.

Стоит проследить за тем, чтобы была установлен лишь верный порядок фаз A, B, C. Фазометр определит это.

Еще стоит наблюдать за U и I. Первое значение должно быть равно напряжению или быть выше его, а второе, силе тока.

Прямого или непосредственного включения

Прямым включением агрегата называется непосредственное присоединение к системе в 220 и 380 В. Данное монтирование счетчика в электрическую линию отличается простотой. Нужно подсоединить окончания кабеля с обеих сторон.

При обычном наборе приборов этот метод подключения себя эффективен. Но если среди приборов есть котел отопления, то метод нужно поменять на другой.

Однофазная цепь

Однофазная цепь состоит из двух шнуров. По одному из них ток поступает к пользователю, а по-другому идет обратно. При разъединении цепи ток не пройдет.

Узел счета — место соединения трансформатора тока с несущим проводником. Обычно им является электрошкаф со счетчиком.

Класс точности

Если верно выбрать ТТ, то покупатель сможет подключить замерные и защитные устройства к линиям высокого напряжения. Степень класса точности — самый важный параметр. Он указывает на погрешность измерения. Она не должна превышать критерии установленных государственных норм. Класс точности обусловливается базовыми особенностями. Туда входят погрешность по току и углу, а также индекс относительной полной погрешности. 2 первых коэффициента обусловливаются током намагничивания.

В аппаратах промышленного применения применяются несколько видов точности: 0.1, 0.5, 1.0, 3.0 и 10Р.

Согласно ГОСТу, класс точности должен быть ориентирован на токовые погрешности. Например, для коэффициента в ± 40 необходим класс 0.5, а для ±80—класс 1.0. Необходимо заметить, что классы 3.0 и 10Р согласно правилам не нормируются. Буква “S” указывает на класс точности в границах 0.01-1.2. Класс 10Р применяется для защиты. Относительная полная погрешность нормирования не превышает 10%.

Разрешается применения аппаратов с классом точности 1.0. Но применять их можно лишь, если у счетчика класс точности в две единицы.

Замена трансформаторного устройства нужна, если:

электросчетчики с классом точности ниже 2.0. В частности, аппараты фиксирования с показателем погрешности 2,5;
просроченной датой обязательной проверки;
с прошедшим сроком использования;
отсутствует пломба государственной инспектирующей организации.

Высоковольтные счетчики на 6(10)кВ

Счетчики электрической энергии на 6-10КВ

Интеллектуальные приборы учета электроэнергии (ИПУЭ), трехфазные статические Рим 384.0Х — многотарифные счетчики прямого включения с номинальным напряжением 6/10КВ.

Счетчики являются многофункциональными приборами и предназначены для измерения активной, реактивной и полной электрической энергии, а так же активной ,реактивной и полной мощности, фазного тока и линейного напряжения в трехфазных трехпроводных электрических сетях переменного тока промышленной частоты.

Счетчики электрической энергии состоят из двух однофазных 4-х квадратных датчиков измерения активной и реактивной энергии, включенных по схеме Арона.

Датчики счетчика устанавливаются на проводах около оконечных или промежуточных опор ЛЭП, без реконструкции опор ЛЭП и без рассоединения магистральных проводов фаз А.В.С.

Счетчики электроэнергии измеряют мгновенные значения физических величин и могут быть использованы как измерители параметров: напряжения сети, тока, частоты сети, активной и реактивной мощности.

Счетчики электроэнергии имеют многотарифное меню, рассчитанное на 8 тарифов, 256 тарифных зон перенос праздничны и рабочих дней

Счетчики оснащены гальванически развязанными интерфейсами RF1 (радиоканал на частоте 433,92 МГц для обмена с мобильным терминалом), RF2 (радиоканал на частоте 2,4ГГц для обмена между датчиками счетчика) и GSM/GPRS модемом для подключения к информационным сетям автоматизированных систем контроля и учета энергопотребления (далее — АС). Интерфейсы позволяют эксплуатировать счетчик, как автономно, так в составе АС.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ:

Измерение активной/реактивной энергии
Фиксация показаний на заданный произвольный момент времени (режим Стоп-кадр)
Контроль качества электрической энергии по установившемуся отклонению напряжения и частоты, длительность провала напряжения, глубина провала напряжения, длительность перенапряжения по ГОСТ Р 54149-2010, ГОСТ Р 51317,1,30-2008
Ведение журнала «Событий» глубиной не менее 4096 записей а т.ч:

— журнал коррекций, т.е., перепрограммирование служебных параметров, изменение времени/даты, факт связи счетчиком и т.д. (1024 записи)

— отклонения показателей качества э/энергии (1024 записи)

— перерыва питания (откл/вкл напряжения сети (1024 записи)

— результатов самодиагностики (1024 записи)

Ведение месячного (36месяцев) , суточного (186суток) журналов
Ведение журнала профилей нагрузки (6 месяцев при 30 мин интервале)
Ведение журнала профилей напряжения (6месяцев при 30мин интервале)

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Клас точности при измерении актив./реактив.

ХАРАКТАРИСТИКА	ЗНАЧ-Е	ХАРАКТЕРИСТИКА	ЗНАЧ-Е
0,5S	Максимальная дальность обмена по интерфейсу RF	100м
Стартовый ток (чувствительность)	См. в табл.	Время хранения данных	40 лет
Номинальное напряжение	6/10КВ	Время хранения эфемерид спутников при отсутствии напряжения сети	72ч
Раб. диапазоны напряжения: установленный (расширенный)	от 0,9 до 1,1Uном	Предельный диапазон температур	-40. 60С
Мощность потреб. в цепи напряжения счетчика: полная (активная)	40,0 ВА/4,0 Вт	Межповерочный интервал	10 лет
Полная мощность, потребл. вцепи тока	0,1 ВА	Средняя наработка на отказ	180000ч
Номинальная частота	50Гц	Срок службы	30 лет
Точность хода встроенных часов реального времени	0,01с/сут	Гарантийный срок эксплуатации	5лет

МОДИФИКАЦИЯ СЧЕТЧИКОВ СЕРИИ РИМ 384.ХХ

Условное обозначение	Номинальное напряжение, кВ	Номинальный/ максимальный ток, А	Класс точности при измерении активной/реактивной энергии	Стартовый ток (чувствительность) мА	Постоянная счетчика имп./кВт.ч имп./кварт.ч	Единица ст./мп разряда счетного устройства МВт*ч
РиМ 384.01/2*	6	20/100	05S	20/80	500
РиМ 384.02/2*	10	20/100	05S	20/80	500	10 5 / 0.01

В стандартную комплектацию РиМ 384.ХХ входит устройство защиты от перенапряжения УЗПНш(ол)
Дополнительно в комплектацию счетчика может входить тарминал мобильный РиМ 099.01 — 09.

Источник

Подключаем трехфазный электросчетчик

Существует два типа подключения трехфазного счетчика, прямое и косвенное, через разделительные трансформаторы тока.

Если необходимо учитывать потребление относительно небольшого количества трехфазных потребителей малой мощности, то счетчик электроэнергии устанавливается непосредственно в разрыв питающих проводов.

Если же необходимо контролировать достаточно мощные потребители трехфазной электросети, и их токи превышают номинальные значение электросчетчика, значит необходимо устанавливать дополнительные трансформаторы тока.

Для частного загородного дома, или небольшого производства, будет достаточно установки только одного счетчика, рассчитанного на максимальный ток до 50 ампер. Его подключение похоже на описанное выше, для однофазного счетчика, но разница в том, что при подключении трехфазного счетчика используется трехфазная питающая сеть. Соответственно количество проводов и клемм на счетчике будет больше.

Подключение трехфазного счетчика

Рассмотрим прямое подключение счетчика

Подводящие провода зачищают от изоляции и подключают к трехфазному автомату защиты. После автомата три фазных провода подключаются к 2, 4, 6 клемме электросчетчика соответственно. Выход фазных проводов осуществляется к 1; 3; 5 клеммам. Входной Нейтральный провод подключается к клемме 7. Выходной к клемме 8.

После счетчика, для защиты, устанавливаются автоматические выключатели. Для трехфазных потребителей ставятся трехполюсные автоматы.

К такому счетчику можно подключить и более привычные, однофазные электроприборы. Для этого необходимо подключить однополюсный автомат от любой отходящей фазы счетчика, а второй провод взять от нейтральной шины зануления.

Если планируется устанавливать несколько групп однофазных потребителей, их необходимо равномерно распределить, запитав автоматические выключатели от разных фаз после счетчика.

Схема подключения трехфазного электросчетчика

Косвенное подключение счетчика через трансформаторы тока

Если потребляемая нагрузка всех электроприборов превышает номинальное значение силы тока, которое может проходить через счетчик, но необходимо дополнительно установить разделительные трансформаторы тока.

Такие трансформаторы устанавливаются в разрыв силовых токоведущих проводов.

Трансформатор тока имеет две обмотки, первичная обмотка выполнена в виде мощной шины, продетой через середину трансформатора, она подключается в разрыв силовых проводов питания электропотребителей. Вторичная обмотка имеет большое количество витков тонкого провода, эта обмотка подключается к электросчетчику.

Счетчик подключенный через трансформаторы тока

Такое подключение значительно отличается от предыдущего, оно намного сложнее и требует специальных навыков. Рекомендуем для работ по подключению трехфазного счетчика с трансформаторами тока пригласить квалифицированного специалиста. Но если вы уверены в своих силах и имеете подобный опыт, то это решаемая задача.

Необходимо подключить три трансформатора тока, каждый для своей фазы. Трансформаторы тока крепятся на задней стенке вводного шкафа учеба. Их первичные обмотки подключаются после вводного рубильника и группы защитных предохранителей, в разрыв фазных силовых проводов. В этом же шкафу устанавливается трехфазный электросчетчик.

Подключение производится согласно утвержденной схеме.

Схема подключения трансформаторов тока

К силовому проводу фазы А, до установленного трансформатора тока, подключается провод сечением 1.5 мм², второй его конец заводится на 2ю клемму счетчика. Аналогично подключают провода сечением 1.5 мм² к оставшимся фазам В и С, на счетчике они подходят к клеммам 5 и 8 соответственно.

От клемм вторичной обмотки трансформатора тока, фазы А, провода сечением 1.5 мм² идут к счетчику на клеммы 1 и 3. Необходимо соблюдать фазировку подключения обмотки, иначе показания счетчика будут не верны. Аналогичным образом подключаются вторичные обмотки трансформаторов В и С, они подключаются к счетчику на клеммы 4, 6 и 7, 9 соответственно.

10-я клемма электросчетчика подключается к общей нейтральной шине зануления.

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»

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