Как подключить трансформаторы тока к трехфазному счетчику

Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока

1. Принцип работы измерительных трансформаторов
2. Коэффициент трансформации электросчетчика
3. Установка счетчика с трансформаторами тока

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 специального коэффициента, определяющего окончательные показатели счетчика.

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.

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.

Чаще всего применяется наиболее простая схема раздельного подключения вторичных токовых цепей. К фазному зажиму от входного автомата сети подается фазовый ток. Для удобства монтажа с этого же контакта выполняется подключение второй клеммы катушки напряжения фазы на счетчике.

Выход фазы является окончанием первичной обмотки трансформатора. Его подключение осуществляется к нагрузке распределительного щита. Начало вторичной обмотки трансформатора соединяется с первым контактом токовой обмотки фазы счетчика. Конец вторичной обмотки трансформатора соединяется с окончанием токовой обмотки прибора учета. Таким же образом подключаются остальные фазы.

В соответствии с правилами выполняется соединение и заземление вторичных обмоток в виде полной звезды. Однако это требование отражено не в каждом паспорте электросчетчиков. поэтому во время ввода в действие иногда приходится отключать заземляющий шлейф. Выполнение всех монтажных работ должно происходить в строгом соответствии с утвержденным проектом.

Существует и другая схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока. применяемая очень редко. В данной схеме используются совмещенные цепи тока и напряжения. Возникает большая погрешность в показаниях. Кроме того, при такой схеме невозможно своевременно выявить обмоточный пробой в трансформаторе.

Большое значение имеет правильный выбор трансформатора. Максимальная нагрузка требует величины тока во вторичной цепи не менее 40% от номинала, а минимальная нагрузка – 5%. Все фазы должны чередоваться в установленном порядке и проверяться специальным прибором – фазометром.

Установка счетчика с трансформаторами тока

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

Монтаж однофазного прибора

Подключение однофазного электросчётчика производится в область разрыва линии питания. Не должно быть подключения потребителей энергии к линии питания до монтажа счётчика. Установка автоматического выключателя будет основательной в целях защиты подводящей линии. Также он понадобится в процессе замены прибора. Благодаря установке выключателя не потребуется обесточивание всей подводящей линии.

Также целесообразным будет установка автоматического выключателя после монтажа электросчётчика через трансформаторы тока, для защиты отходящей линии при возникновении поломок цепи пользователя электроэнергии.

На каждом однофазном устройстве, зачастую с задней стороны, имеется схема подключения. Прибор с одной фазой подключается при помощи четырёх зажимов, посредством которых присоединение провод с устройством. Фазный и нулевой провода соединяют с зажимами по такой схеме:

• клемма №1 к фазному проводу (L);
• клемма №2 к отходящему фазному проводу;
• клемма №3 к нулевому проводу питающей линии (N);
• клемма №4 к отходящему нулевому проводу.

Данная схема подключения однофазного счётчика предназначена для установки в частном доме, квартире высотного дома, а также средней площади торгового павильона.

Установка трёхфазного устройства

Контроль и учёт электрической энергии в четырёх-проводных сетях требует применения как измерителя трёхфазного электросчётчика, подключение которого возможно прямым путём и через трансформаторы тока. Устройство для измерения электроэнергии, подключаемое по схеме с использованием трансформаторов тока называется трансформаторным счётчиком.

Наши читатели рекомендуют!

Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют «Экономитель энергии Electricity Saving Box». Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Применение трансформаторов тока необходимо при полукосвенном включении счётчика к электрической сети и установленной мощности за пределами 60 кВт. Эти дополнительные устройства отличаются использованием электрического провода вместо первичной обмотки. Основываясь на законы индукции, протекание тока по проводнику при вторичной обмотке происходит электрический заряд, величину которого контролирует и учитывает прибор.

Расчёт объёма использованной электрической энергии осуществляется путём умножения показаний измерительного прибора на коэффициент трансформации. В качестве источников информации при подключении устройств контроля и учёта электричества путём выступают трансформаторы тока.

Подключение через трансформаторы тока

Самой актуальной на сегодняшний день считается схема подключения десятипроводная, преимуществом которой является изоляция силовых цепей.

Трансформаторы тока обеспечивают эту самую изоляцию силовых цепей. Для применения в бытовых или промышленных условиях измерительного устройства изоляция или по-другому гальваническая развязка является важным фактором, обеспечивающим безопасность. К минусам такого способа следует отнести достаточно большое количество проводов.

Схема подключения производится в чёткой последовательности:

1. клемма №1 – вход фазного привода (А).
2. клемма №2 – вход измерительной обмотки фазного привода (А).
3. клемма №3 – выход фазного привода (А).
4. клемма №4 – вход фазного привода (В).
5. клемма №5 – вход измерительной обмотки фазного привода (В).
6. клемма №6 – выход фазного привода (В).
7. клемма №7 – вход фазного привода (С).
8. клемма №8 – вход измерительной обмотки фазного привода (С).
9. клемма №9 – выход фазного привода (С).
10. клемма №10 – вход нулевого привода (N).
11. клемма №11 – выход нулевого привода (N).

В процессе установки измерительного устройства электроэнергии, трансформаторы подключают к разрыву цепи посредством специальных зажимов, называемых Л1 и Л2.

Подключение трехфазного счетчика

Одной из упрощённых версий подключения трёхфазного счётчика через трансформаторы тока считается сведение их в конфигурацию по внешним характеристикам похожую на звезду. Такой способ облегчает установку счётчика, поскольку задействуется значительно меньше проводов. Это обусловлено сложной конфигурацией внутренней схемы устройства.

Более устаревшей, но всё же в действительности встречаемой является семипроводная схема подключения счётчика с трёмя фазами через трансформаторы тока.

Минусом семипроводного способа считается отсутствие изоляции измерительных цепей, что является крайне небезопасным фактором при использовании и обслуживании прибора.

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.

Подключение электрического счетчика через измерительные трансформаторы

В сетях 380В, при организации систем учёта потребляемой мощности больше 60кВт, 100А применяются схемы косвенного подключения трехфазного электросчётчика через трансформаторы тока (сокращённо ТТ), чтобы измерять большую потребляемую мощность с помощью устройств учёта, рассчитанных на меньшую мощность, применяя коэффициент пересчёта показателей прибора.

Пару слов об измерительных трансформаторах

Принцип действия состоит в том, что ток нагрузки фазы, протекая через первичную, последовательно включённую обмотку ТТ, благодаря электромагнитной индукции создаёт ток во вторичной цепи данного трансформатора, в которую включена токовая катушка(обмотка) электрического счётчика.

Схема ТТ — Л1. Л2 — входные контакты трансформатора, 1- первичная обмотка (стержень). 2 — магнитопровод. 3 — вторичная обмотка. W1,W2 — витки первичной и вторичной обмотки, И1,И2 — выводы измерительных контактов

Ток вторичной цепи в несколько десятков раз (зависит от коэффициента трансформации) меньше тока нагрузки, протекающего в фазе, заставляет работать счётчик, показатели которого, при снятии параметров потребления, умножаются на данный коэффициент трансформации.

Трансформаторы тока, (их ещё называют измерительными трансформаторами) — предназначаются для преобразования высокого первичного тока нагрузки до удобных и безопасных значений для измерений во вторичной катушке. Рассчитаны она на рабочую частоту 50Гц, номинальный вторичный ток 5 А.

Когда имеют ввиду ТТ с коэффициентом трансформации 100/5, имеют ввиду, что рассчитан он на максимальную нагрузку 100А, измерительный ток 5 А, показания электросчётчика с таким ТТ надо умножать в 100/5 = 20 раз. Такое конструктивное решение избавляет от необходимости изготовления мощных электросчётчиков, чтобы сказалось на их дороговизне, защищает прибор от перегрузок и короткого замыкания (перегоревший ТТ легче заменить чем ставить новый счётчик).

Есть и недостатки такого включения — при малом потреблении измерительный ток может оказаться ниже стартового тока счётчика, то есть он будет стоять. Такой эффект часто наблюдался при включении старых индукционных счётчиков, имеющих значительное собственное потребление. В современных электронных приборах учёта такой недостаток сведён к минимуму.

При включении данных трансформаторов нужно соблюдать полярность. Входные клеммы первичной катушки имеют обозначение Л1 (начало, подключается фаза сети), Л2(выход, подключается к нагрузке). Клеммы измерительной обмотки обозначаются И1, И 2. На схемах И1 (вход) обозначается жирной точкой. Подключение Л1, Л2 осуществляется кабелем, рассчитанным на соответствующие нагрузки.

Вторичные цепи, согласно ПУЭ, выполняются проводом с поперечным сечением не менее 2,5мм². Все соединения ТТ с клеммами счётчика следует выполнять маркированными проводниками с обозначением выводов, желательно различных цветов. Очень часто подключение вторичных цепей измерительных трансформаторов происходит через опломбированный промежуточный клеммник .

Благодаря такому включению возможна «горячая» замена счётчика без снятия напряжения и остановки электропитания потребителей, безопасный технический осмотр и проверка погрешности измерительных устройств, из за чего клеммник называют также испытательной коробкой.

Существует несколько схем подключения измерительных трансформаторов к трёхфазному электросчётчику, пригодному для такого использования. Приборы учёта, которые рассчитаны только на прямое, непосредственное включение в сеть, запрещено включать с ТТ, нужно обязательно изучить паспорт устройства, где указана возможность такого подключения, подходящие трансформаторы, а также рекомендуемая электрическая принципиальная схема, ей и нужно будет следовать при монтаже.

Важно! Не допускается подключение ТТ с разным коэффициентом трансформации на один счётчик.

Подключение

Прежде нужно рассмотреть схему расположений контактов самого счётчика, принцип работы данных устройств учёта одинаков, они имеют схожее расположение контактных клемм, соответственно можно рассмотреть типичную схему такого подключения, контакты счётчика слева направо, для фазы А:

Контактные клеммы эл.счетчика

1. Контакт питания цепи ТТ (А1) ;
2. Контакт для цепи напряжения (А);
3. Выходной контакт подключается на ТТ (А2);

Такая же очерёдность соблюдается для фазы В: 4, 5, 6, и для фазы С: 7, 8, 9.
10 — нейтраль. Внутри счётчика, окончания измерительных обмоток напряжения соединены с нулевым контактом.

Наиболее простой для понимания является схема с тремя ТТ с раздельным подключением вторичных токовых цепей.
На зажим Л1 ТТ подаётся фаза А от входного автомата сети. С этого же контакта (для удобства монтажа) подключается клемма №2 катушки напряжения фазы А на счётчике.
Л2, окончание первичной обмотки ТТ является выходом фазы А, подключается к нагрузке в распределительном щите.
И1 начала вторичной обмотки ТТ подключается к контакту №1 начала токовой обмотки электросчётчика фазы А1;
И2, окончание вторичной обмотки ТТ подключается к клемме №3 окончания токовой обмотки счётчика фазы А2.
Аналогично, осуществляется подключение ТТ для фаз В, С, как на схеме.

схема подключения электросчетчика

Согласно ПУЭ выходы вторичных обмоток И2 соединяются и заземляются (полная звезда), но в паспортах к электросчётчикам этого требования может не быть, и при вводе в эксплуатацию, если принимающая комиссия будет настаивать, то заземляющий шлейф придётся снять.

Все монтажные работы следует производить только согласно одобренного проекта.Схема с совмещёнными цепями тока и напряжения применяется редко из-за большей погрешности и невозможности выявления обмоточного пробоя в ТТ.

В схемах с изолированной нейтралью применяется схема с двумя измерительными трансформаторами (неполная звезда), она чувствительна к обрыву фазы.

Важно. Вторичные цепи ТТ должны быть всегда нагружены, они работают в режиме близкому к короткому замыканию, при их разрыве теряется компенсирующее воздействие индукции тока вторичной обмотки, что приводит к разогреву магнитопровода. Поэтому, при горячей замене электросчётчика замыкают И1, И2 на клеммнике.

Выбор ТТ по коэффициенту трансформации осуществляется согласно ПУЭ 1.5.17, где указывается, что при максимальной нагрузке потребления ток вторичной цепи ТТ должен быть не меньше 40 % номинального тока электросчётчика, а при минимальной нагрузке потребления не меньше 5%. Обязательным является правильное чередование фаз: А, В, С, которое измеряется фазометром или фазоуказателем.

Похожие статьи

Счетчик электроэнергии трехфазный двухтарифный

Источники: http://electric-220.ru/news/skhema_podkljuchenija_trekhfaznogo_schetchika_cherez_transformatory_toka/2016-08-20-1041, http://electricvdele.ru/elektrooborudovanie/izmeritelnoe/podklyuchenie-schetchika-cherez-transformatory-toka.html, http://infoelectrik.ru/elektricheskie-schetchiki-i-raspredshhitki/podklyuchenie-elektricheskogo-schetchika-cherez-izmeritelnye-transformatory.html