Sibprompost.ru

Стройка и ремонт
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока

Подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока

Измерение и расчет потребления электроэнергии в работающей сети производится с помощью эл. приборов. Принцип действия можно увидеть на примере однофазного индукционного прибора.

Однофазный электрический счетчик

Строение

В пластиковом корпусе измерительного устройства расположена катушка напряжения 1 с многовитковой обмоткой для подключения в сеть параллельно (на фазный и нулевой провода). Токовая катушка 5 с малым числом витков 4 и с большим сечением соединяется с сетевым проводом последовательно, как амперметр. Она работает по принципу прямого включения, а расчет ее мощности не превышает значения 5А (номинальное значение).

Между металлическими магнитопроводами катушек с зазором установлен диск из дюраля 3, закрепленный в центре с возможностью вращения вокруг оси 2. Выводы первичной и вторичной обмоток катушек соединены с клеммами 6. При подаче на них напряжения и подключении нагрузки по виткам проходят токи, после чего появляются магнитные потоки в сердечниках, а в диске происходит индуцирование вихревых токов. В результате их взаимодействия появляется сила, вращающая диск, который связан с механизмом подсчета расхода потребляемой электроэнергии.

Расчет расхода электроэнергии через 3х-фазную сеть можно сделать, установив 3 однофазных счетчика. Целесообразно сделать выбор одного прибора, совместив все в общем корпусе с одним счетным механизмом. При этом на каждую из фаз будет приходиться по паре обмоток напряжения и тока. На любом эл. приборе можно найти схему его прямого включения на закрывающей клеммы крышке (с внутренней стороны).

Трансформатор тока

Трехфазный счетчик прямого включения на нагрузку выше 100А сделать затруднительно, поскольку получается слишком большое сечение обмотки. Чтобы измерить переменный ток большой силы, уменьшив его до значения не выше 5А, используют трансформаторы тока, устанавливая их перед катушками. Выбор вариантов большой, например, одновитковые и многовитковые. В первом случае функцию первичной обмотки выполняет проводник силовой цепи. Номинальная величина в ней может достигать сотен ампер и выше, а вторичные витки пропускают не более 5А.

Схемы строений трансформаторов тока

Магнитопровод может быть сплошным 1 или разъемным 2. Первичная обмотка может быть стержневого типа 3 или U-образной 4.

Многовитковые трансформаторы выполняются с петлевой 5 и звеньевой 6 обмотками. Выбор необходимого устройства производят по номинальным величинам в первичных и вторичных витках. Трансформатор состоит из металлического сердечника 2, первичной обмотки 3 большого сечения и вторичной 4 с большим количеством витков.

Детальное строение трансформатора тока

К сети он подключается выводами Л1 и Л2, а к счетчику – через клеммник 1. Можно сделать выбор по коэффициенту трансформации, который чаще всего составляет 10/5, 15/5, 20/5, но может быть и больше.

На рисунке представлены схемы прямого включения однофазного счетчика (а) через трансформатор тока (б). Катушки напряжения у них работают одинаково, а различия заключаются только в подключении вторичной обмотки токового трансформатора (ТТ) перед катушкой счетчика.

Схемы включения однофазного счетчика: а) прямого; б) через ТТ.

Таким образом, производится ее гальваническое отделение от эл. сети. Здесь делается расчет, что не перегорят катушки счетчика от большой силы тока, проходящего через первичные витки.

Разобравшись с подключением ТТ и однофазного электросчетчика, становится понятней схема трехфазного прибора.

Подключение трехфазного счетчика через промежуточные ТТ к сети

Здесь катушки напряжения и тока наглядно изображены вместе с сердечниками.

Счетчики подключения через промежуточные ТТ (полукосвенное включение) предназначены для измерения потребляемой мощности более 60 кВт. Можно выбрать три схемы, с помощью которых можно измерить и произвести расчет расхода эл. энергии.

Десятипроводная схема

На рисунке выше изображена схема включения. Ее выбор обеспечивает большую электробезопасность из-за отсутствия связей между измерительными цепями. Но проводов при этом требуется больше, чем в других вариантах.

Читайте так же:
Как закрыть электрический счетчик

В таблице указаны номера контактов эл. счетчика и трех ТТ, которые связывает между собой данная схема.

Номера контактов электрического счетчика

НазначениеНомера контактовПодключения к ТТ
ФазныеНейтраль
ABC
Вход токовой обмотки147И1
Вход обмотки напряжения258Л1
Выход токовой обмотки369И2
Выход на нейтраль10

При использовании ТТ после снятия показаний с эл. приборов следует сделать расчет расхода потребляемой мощности, умножая результат измерений на коэффициент трансформации.

Звезда

Семипроводная схема обеспечивает преимущество в экономии проводов.

Соединение токовых катушек в звезду

Контакты 3, 6, 9, 10 объединяются перемычками, после чего подключаются на нейтраль сети. Остальные контакты подключаются следующим образом:

  • 1 — И1(ф. А);
  • 4 — И1(ф. В);
  • 7 — И1 (ф. С);
  • 2 — Л1 (фазный провод А);
  • 5 — Л1 (фазный провод В);
  • 8 — Л1 (фазный провод С).

Контакты Л2 каждого ТТ подключаются на соответствующие фазные провода нагрузки.

Все соединения в схемах выполняются с соблюдением полярности!

Переходная клеммная коробка

По сути получается десятипроводная схема, но в разрыв между соединениями прибора и другими элементами ставится клеммная коробка, после чего обеспечивается удобство эксплуатации. Выбрать этот вариант предпочтительней, поскольку можно произвести замену контролирующего прибора без отключения сети.

Испытательная клеммная коробка

Параллельные обмотки напряжения изготавливают до 500В. При больших значениях применяют трансформаторы напряжения. Их вторичные обмотки делают с напряжением 100В, а на первичной – устанавливают предохранители на случай короткого замыкания.

Подключение. Видео

Про подключение трехфазного однотарифного счетчика электроэнергии ЦЭ6803В подробно расскажет это обучающее видео.

Бытовая система учета с сетью электроснабжения обычно связана посредством прямого включения. При высокой мощности потребления (более 60 кВт) токовые катушки трехфазного контролирующего прибора подключаются через токовые трансформаторы. Применяются две основные схемы: десятипроводная и соединение токовых катушек звездой. После измерений делается расчет расхода электроэнергии путем умножения результата показаний на коэффициент трансформации.

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

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.

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 счетчика через трансформаторы

При подключении счетчика в электросеть 380V с током до 100А и мощностью >60кВт нужно пользоваться трансформаторами тока, а не включаться напрямую. Такой метод способствует замерам больших нагрузочных токов маломощными приборами учета. Проводится подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока по разным схемам и принципиально отличается от прямого включения в фазные линии.

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:

  • 20/5;
  • 30/5;
  • 40/5;
  • 50/5;
  • 75/5;
  • 100/5;
  • 150/5;
  • 200/5;
  • 300/5;
  • 400/5;
  • 500/5.

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.

Важные нюансы при включении счетчика с помощью ТТ

  1. До покупки определитесь с типом счетчика, местом монтажа, классом напряжения и продумайте схему подключения счетчика через трансформаторы тока.
  2. Внимательно прочтите паспорт прибора, рассмотрите схему на клеммной крышке с маркировкой и номерами выводов.
  3. Электромонтажные работы с токовыми цепями проводятся в строгом соответствии с ПУЭ. Электропровода токовых цепей в сечении должны превышать 2,5 мм 2 .
  4. Очень удобно эксплуатировать и обслуживать систему в дальнейшем, если сделать буквенную и цифровую маркировку проводки вторичных цепей. Цветом можно выделить другие провода трансформатора.
  5. Чтобы облегчить ремонт и замену 3-фазного электросчетчика, предусмотрите дополнительные контакты. Вам не придется отсоединять потребителей от электроэнергии при ремонтных работах.

Как выбирают ТТ? Значение тока максимальное во вторичной обмотке не должно превышать 40% от номинала, минимум составляет 5%. Порядок фазных напряжений, подключаемых к счетчику, контролируют фазометром.

Соблюдения полярности подключения обмоток — ключевой момент. Три пары клемм входа размещены на первичной обмотке, один из их контактов Л1 нужен, чтобы подключить правильный фазный провод. Второй контакт Л2 ведет проводку к 3-фазной нагрузке. И1, И2 — клеммы на измерительной обмотке, катушка 3-фазного электросчетчика подсоединяется к ним в параллель. Какое будет сечение у кабеля, идущего к клеммам первичной катушки, зависит от тока нагрузки, во вторичных цепях к счетчику подключен проводник от 2,5 мм 2 и более.

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 заземленыу 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.

Видео для понимания процесса

Обратите внимание на интересные видео из Сети:

Схема подключения трансформатора тока — варианты монтажа

Токовые трансформаторы являются важными защитным устройством релейного типа.

Схема подключения трансформатора тока предполагает использование первичной и вторичной обмотки с учетом коэффициента относительной погрешности.

В статье подробно о монтаже счетчика через трансформатор тока.

Схема подключения счетчика через трансформаторы тока

Установка электрического счетчика осуществляется в соответствии с основными правилами и требованиями, предъявляемыми к схеме подключения прибора. Счетчик устанавливается при температурном режиме не ниже 5 о С.

Приборы энергоучета, наряду с любой другой электроникой, крайне тяжело переносят низкотемпературное воздействие. Установка электрического счетчика на улице потребует сооружения специального герметичного утепленного шкафа. Прибор учета фиксируется на высоте не более 100-170 см, что облегчает эксплуатацию и его обслуживание.

Схема подключения счетчиков МЕРКУРИЙ

Подключение однофазного прибора

При монтаже однофазного прибора учета, особое внимание необходимо уделить порядку подключения кабелей на клеммные элементы:

  • на первую клемму производится подсоединение фазного провода. Вводимый кабель чаще всего обладает белым, коричневым или черным окрашиванием;
  • на вторую клемму осуществляется подключение фазного провода, испытывающего силовую нагрузку. Такой кабель обычно бывает белого, коричневого или черного цвета;
  • на третью клемму выполняется подсоединение электропровода «ноль». Этот вводной кабель имеет голубую или синевато-голубую маркировку;
  • на четвертую клемму производится подключение нулевого провода, имеющего голубое или синевато-голубое окрашивание.

Подключение однофазного прибора

Обеспечивать защиту на заземление для устанавливаемого и подключаемого электрического прибора учета не потребуется.

Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока

Трёхфазные устройства учета электроэнергии комплектуются, как правило, DIN-рейкой, двумя видами панелей, которые прикрывают подключаемые клеммы, а также руководство и пломбы. Технология самостоятельной установки:

  • монтаж на DIN-рейке электрического щита вводного автомата и трехфазного счетчика электроэнергии;
  • спуск фиксаторов на оборотной стороне трёхфазного прибора энергоучета, с последующей установкой и поднятием фиксаторов;
  • подсоединение вводного автомата с необходимыми вводными клеммами на электросчетчике, в соответствии со схемой подключения.

Схема монтажа трехфазного счетчика

Удобным является использование токопроводящих жил из медных проводов, сечение которых не меньше, чем стандартные размеры вводного кабеля.

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.

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.

Проверка трансформатора на работоспособность требуется, если имеются подозрения на его неисправность. Как проверить трансформатор мультиметром — инструкцию вы найдете в статье.

Как правильно установить заземление на даче, расскажем тут.

Как правильно выбрать провод заземления и какие марки наиболее популярны, читайте далее.

Подсоединение трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности

Такой вариант находит широкое применение в защите от замыкания «земля».

В условиях нагрузки трехфазного и двухфазного короткого замыкания показатели IN=0.

Тем не менее, при наличии погрешности токовых трансформаторов, в реле наблюдается проявление небаланса или Iнб.

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.

Если устройству требуется напряжение в 12 Вольт, необходимо подключать его через трансформатор. Трансформатор 220 на 12 Вольт — назначение и принцип действия рассмотрим подробно.

Об особенностях использования и монтажа шины заземления вы узнаете из этой информации.

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.

Видео на тему

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector