Подключение электросчетчика с трансформаторами тока
Одной из важнейших характеристик любого электросчетчика является его номинальный ток. То есть ток, который прибор может не только посчитать, но и долговременно через себя пропускать. Если в вашем доме стоит очень мощное оборудование, а потребляемый им ток имеет большие значения, то подобрать подходящий электросчетчик не удастся – счетчиков для таких мощностей просто не существует в природе. Как тут быть? Выход из положения – установка трансформаторов тока (ТТ).
Как работает и для чего нужен
Основной задачей прибора является пропорциональное преобразование тока одной величины в ток другой. Конструктивно изделие представляет собой железный сердечник, на котором размещены две обмотки. Первая включается в разрыв сети, состояние которой нужно контролировать, а вторая – к электросчетчику. Электроэнергия, проходя по первой обмотке, будет наводить ЭДС во второй, а отношение токов в этих катушках будет пропорционально отношению количества их витков.
Принцип работы токового трансформатора
Если, к примеру, первичная обмотка имеет 2 витка, а вторичная 20, то введенный во вторичной обмотке ток будет в 10 раз ниже тока первичной. В этом случае говорят, что коэффициент трансформации прибора 10 к 1 (10/1). Предположим, ваш токарный станок потребляет ток в 200 А. Такую мощность не выдержит ни один электросчетчик. Но если вы подключите прибор через ТТ, рассмотренный выше, то максимальная нагрузка через счетчик не будет превышать 200/10 = 20 А.
Совсем другое дело – токи такой величины легко сможет контролировать практически любой электросчетчик. Подбирая трансформаторы с тем или иным коэффициентом трансформации, вы легко можете вести учет расхода электроэнергии практически любой мощности обычными электросчетчиками.
Как подключить ТТ к трехфазной сети
А теперь о схеме включения счетчика через ТТ. Конечно, она будет несколько сложнее конструкции прямого включения, но не настолько, чтобы в ней не разобрался человек, имеющий представление о простейших электрических цепях.
Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока
В этой схеме электросчетчик подключен не в разрыв сетевых проводов, а ко вторичным обмоткам ТТ, которые обозначены как И1, И2. А в этот самый разрыв подключены первичные обмотки трансформатора (на схеме Л1, Л2).
Прежде чем взяться за сборку вышеприведенной схемы, необходимо четко разобраться в нескольких вопросах. От правильного их решения будет зависеть не только безопасная и долговременная работа схемы, но и ее работоспособность. Вот основные из них:
- Правильный выбор сечения монтажных проводов.
- Фазировка катушек ТТ.
Если вы не врезаете ТТ непосредственно в линию, то соединяющие провода первичной обмотки должны иметь то же сечение, что и проводка линии. Проводники, соединяющие ТТ и счетчик, конечно, могут быть тоньше, но они должны уверенно выдерживать ток, обозначенный на корпусе электросчетчика.
На фазировку (правильное подключение концов катушек) ТТ нужно обратить особое внимание. В противном случае прибор учета либо не заработает, либо будет врать, а то и закрутится в другую сторону, если он двунаправленный
Как разобраться с фазировкой? В этом поможет рисунок ниже:
Набор токовых трансформаторов для трехфазной сети
Даже если ваши трансформаторы не совсем похожи на приведенные, особой разницы нет – в любом случае все выводы обмоток маркируются единообразно. Контакты первичной, силовой обмотки отличить несложно – они гораздо мощнее контактов вторичной и расположены с противоположных сторон изделия. Маркируются они Л1 и Л2. Выводы обмотки 2, подключаемой к электросчетчику, в этом варианте исполнения закрыты прозрачной крышкой и имеют обозначение И1, И2. Если взглянуть на схему подключения счетчика, то можно увидеть, что катушки не только должны быть подключены каждая на свое место, но и правильно сфазированы:
- Л1 – на ввод питающей линии;
- Л2 – выход на нагрузку;
- И1 – на ввод счетчика;
- И2 – выход счетчика.
Что касается расцветки корпуса ТТ, она условна и служит только для удобства монтажа. Фактически все три трансформатора абсолютно идентичны.
Как быть, если в вашем доме однофазная сеть, но ток потребления слишком велик для электросчетчика? Такая ситуация достаточно редка, но она случается. И здесь выручит токовый трансформатор, причем всего один. Как подключить однофазный электросчетчик через ТТ понятно из рисунка ниже:
Схема подключения однофазного электросчетчика с трансформатором тока
Виды
На сегодняшний день, существует множество различных классификаций этих устройств, одна из основных заключается в типе электроэнергии, которую оно будет учитывать:
Индукционные счетчики
С одной или тремя фазами, предназначены для учета и контроля расхода активных и реактивных видов энергии переменного тока.
Электродинамические счетчики
Необходимы для учета постоянного тока, который используется, например, для функционирования электротранспорта или соответствующих типов железнодорожного сообщения.
Другим фактором, по которому можно классифицировать данные устройства, является тип их подключения:
- Разновидность, предназначенная для прямого подключения к действующей силовой цепи.
- Разновидность устройств трансформаторного включения, для функционирования которых необходимо подключение к силовой цепи через специальный трансформатор.
Третьей классификацией является деление счетчиков по измеряемым величинам, в соответствии с которыми они делятся на следующие виды:
- Однофазные устройства, предназначенные для работы с переменным током 220В, 50Гц. Подобный метод учета позволяют осуществлять все современные модели.
- Трехфазные устройства, которые работают в сетях с электрическим током 380В, 50Гц.
- Особая разновидность трехфазных счетчиков, которая способна осуществлять учет электрического тока с напряжением равным 100В. Их подключение возможно только к высоковольтной цепи с показателем напряжения, превосходящим 660В и при помощи специальных трансформаторов.
Последней классификацией является деление устройств по типу их конструкции, в соответствии с ней данные приборы бывают:
- Электромеханические индукционные электросчетчики, в которых неподвижные катушки обладают электромагнитным полем, оказывающим воздействие на подвижную часть, являющуюся проводником. По своей сути, он является особым диском, который предназначен для прохождения через него токов. Количество оборотов, совершенных проводником во время работы, является прямо пропорциональным объему затраченной энергии, таким образом, и происходит ее учет.
- Механические индукционные электросчетчики являются разновидностью, которая на сегодняшний день используется все меньше и вытесняется иными более современными моделями. Связано это с наличием обширного ряда недостатков, среди которых однотарифность, слишком большие погрешности в ходе учета, невозможность дистанционного автоматического снятия данных учета, сложность монтажа и использования, крайне невысокая степень функциональности.
- Электронный счетчик выполняет свои функции за счет возможности преобразования аналоговых сигналов в особые виды импульсов, анализ и учет которых позволяет вычислять объемы потребляемой электроэнергии. В отличие от индукционных устройств, такая разновидность не имеет в своей конструкции вращающихся проводников или иных подобных элементов, что является их основным преимуществом.
Зачем нужен многотарифный счётчик и соответствующая система учета электроэнергии?
Известно, что пик электрических нагрузок приходится на утренние и вечерние часы. Именно в это время идет повышенная нагрузка на все распределительное электрооборудование, что сказывается на высокой вероятности отказов его именно в эти часы. Электростанции вынуждены сжигать гораздо больше топлива, а это сказывается на увеличении количества выбросов парниковых газов в атмосферу.
Для того, чтобы стимулировать включение мощных потребителей энергии в ночные часы, когда нагрузка наиболее низкая, была разработана многотарифная политика.
В России наиболее применима двухтарифная политика, когда тариф за оплату электроэнергии в ночные часы (с 23.00 до 7.00) существенно ниже, бывает даже ниже в 2 раза. В некоторых регионах и других промышленно развитых странах бывает, что используется до 12 различных тарифов. Для того чтобы учитывать потребление энергии при такой системе расчётов были разработаны однофазные двухтарифные счётчики.
Производители бытовой техники специально разрабатывают и выпускают такие мощные потребители электрической энергии как стиральные и посудомоечные машины, электрические бойлеры с функцией запуска по таймеру или с отложенным стартом именно для того, чтобы их работа была запланирована на ночные часы, когда тариф минимален.
Очевидно, что многотарифный учет может вести только электронный счетчик, поэтому всем желающим переходить на многотарифную систему придется приобретать именно такой прибор.
При невозможности воспользоваться многотарифным учетом, вполне можно обойтись и обычным индукционным счетчиком, классом точностине менее 2,0. Такой прибор будет оправдан экономически из-за его меньшей цены и более низкой чувствительности, которая не позволяет регистрировать расход электроэнергии приборами, находящимся в дежурном режиме (телевизор, музыкальный центр, компьютер и т.п.).
Основные характеристики, на которые нужно обратить внимание перед выбором оборудования
Правильный выбор электросчетчика должен начинаться с изучения его характеристик, которые должны соответствовать его условиям эксплуатации.
Счетчики бывают одно и трехфазные, а это должно соответствовать типу электроснабжения. Однофазные счетчики не могут учитывать электроэнергию в трехфазных сетях, а трехфазные могут в однофазных, но их применение в таких сетях экономически невыгодно.
Номинальное электрическое напряжение и частота. Обычно это для однофазных сетей 220 В, а для трехфазных 380 В. Частота переменного тока в наших электрических сетях принята 50 Гц. Бывают счетчики, предназначенные для учета электроэнергии с другими параметрами, но они имеют специальное назначение.
Номинальный и максимальный ток нагрузки, при котором может функционировать электросчетчик. Ранее было нормально, что электросчетчик мог быть рассчитан на номинальный ток в 5 Ампер, но с широким распространением мощных бытовых приборов этого явно недостаточно, поэтому широкое применение нашли счетчики с более высоким номинальным током нагрузки. Кроме этого счетчики могут длительное время работать и с токами, которые превышают на 200% номинальный ток.
Класс точности характеризует наибольшую его допустимую погрешность, выраженную в процентах. Для бытовых счетчиков вполне допустимо иметь класс точности равный 2,0.
Количество тарифов указывает на то, по скольким тарифам может работать счетчик.
Возможность счетчика работать в автоматизированной системе коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) позволяет снимать показания удаленно, а также правильно тарифицировать потребленную энергию. Все современные многоквартирные дома оснащаются такими системами. В случае, если АСКУЭ в доме нет, то есть счетчики с автоматическим внутренним тарификатором.
Диапазон рабочих температур. Сейчас принято в частных домовладениях устанавливать счетчики на улице, для предотвращения хищения электрической энергии. Поэтому чем шире температурный диапазон, тем лучше.
Габаритные размеры могут иметь значение, когда счетчик будет устанавливаться в специальный бокс.
Межповерочный интервал и срок службы. Для однофазных электронных счетчиков достаточно поверки 1 раз в 16 лет, а срок службы их не менее 30 лет.
Правила установки счетчиков
Все правила, по которым происходит подключение однофазного счетчика, прописаны в ПУЭ (правила устройства электроустановок). Изучать нормативные документы непросто — нужны навыки перевода с чиновничьего наречия на нормальный язык. В общем, правила такие:
Класс точности электросчетчика не должен быть ниже 2,0 (раньше допускался 2,5). Последняя дата поверки или дата выпуска — не старше 2-х лет.
Выдержка из ПУЭ 1.5.30: «В местах, где имеется опасность механических повреждений счетчиков или их загрязнения, или в местах, доступных для посторонних лиц (проходы, лестничные клетки и т. п.), для счетчиков должен предусматриваться запирающийся шкаф с окошком на уровне циферблата».
ПУЭ 1.5.31: «Конструкции и размеры шкафов, ниш, щитков и т. п. должны обеспечивать удобный доступ к зажимам счетчиков и трансформаторов тока. Кроме того, должна быть обеспечена возможность удобной замены счетчика и установки его с уклоном не более 1°. Конструкция его крепления должна обеспечивать возможность установки и съема счетчика с лицевой стороны».
При установке на улице щиток (бокс) должен надежно защищать от пыли и влаги.
При установке щита на горючее основание (деревянная стена, деревянный столб и т.д.) под заднюю стенку укладывается негорючая подложка
Материал — любой, вот только стоит принимать во внимание условия эксплуатации. На улице можно использовать металл, асбестовый лист
В доме это может быть штукатурка толщиной не менее 3 см. Так что установка на деревянную оштукатуренную стену горючим основанием не считается. Также не считается горючим кафель.
Высота установки бокса — от 1 м до 1,7 м.
Подключение производится одножильным проводом (сечение и марка указаны в проекте, так что проблемы быть не должно).
Современные модели электрических счетчиков выпускаются под установку на DIN-рейку. Для этого на задней стенке корпуса счетчика имеется выемка, которая по форме подходит к рейке. Также есть две клипсы-зажима, которые перед установкой сдвигаются вниз (можно поддеть с лицевой части отверткой и потянуть вниз). Ставим счетчик в шкаф, навешиваем на дин-рейку, возвращаем зажимы на место — давим вверх до щелчка. Все, прибор учета установлен, осталось подключить провода.
Типы приборов
При всем многообразии электросчетчиков, их можно разделить на две основные группы:
Индукционные электросчетчики, пожалуй, знакомы каждому с детства. Черный корпус, прозрачное стекло, за которым видно, как вращается колесико, а на специальных барабанах указывается расход.
Класс точности этих приборов довольно низок — превышает 2.0, при этом при малых нагрузках погрешность увеличивается. Также высок уровень потребления энергии самими счетчиками.
Такие аппараты могут учитывать многотарифность и хранить учетные данные.
К ним практически невозможно незаметно подключиться. Несмотря на свои преимущества, они стоят намного дороже механических аналогов и не защищены от перепадов напряжения в сети.
Схема подключения однофазного электросчетчика
Счетчики для сети 220 В могут быть механические и электронные. Также делятся они на однотарифные и двухтарифные. Сразу скажем, что подключение счетчика любого типа, в том числе и двухтарифного, производится по одной схеме. Вся разница в «начинке», которая потребителю недоступна.
Если добраться до клеммной пластины любого однофазного счетчика, увидим четыре контакта. Схема подключения указана на обратной стороне крышки клеммника, а в графическом изображении все выглядит как на фото ниже.
Как подключить однофазный счетчик
Если расшифровать схему, получается следующий порядок подключения:
- К 1 и 2 клемме подключаются фазные провода. На 1 клемму приходит фаза вводного кабеля, от второй идет фаза к потребителям. При монтаже первой подключают фазу нагрузки, после ее закрепления — фазу входа.
- К клеммам 3 и 4 по тому же принципу подключается нулевой провод (нейтраль). К 3-му контакту нейтраль от ввода, к четвертому — от потребителей (автоматов). Порядок подключения контактов аналогичен — сперва 4, потом 3.
Подключение счетчика происходит зачищенными на 1,7-2 см проводами. Конкретная цифра указывается в сопроводительном документе. Если провод многожильный, на его концы устанавливаются наконечники, которые выбираются по толщине и номинальному току. Они опрессовываются клещами (можно зажать пассатижами).
При подключении оголенный проводник вставляется до упора в гнездо, которое расположено под контактной площадкой. При этом необходимо следить, чтобы под зажим не попала изоляция, а также чтобы очищенный провод не торчал из корпуса. То есть, длинна зачищенного проводника должна выдерживаться точно.
Фиксируется провод в старых моделях одним винтом, в новых — двумя. Если крепежных винта два, сначала закручивается дальний. Слегка подергав провод, убеждаетесь, что он закреплен, потом затягиваете второй винт. Через 10-15 минут контакт подтягивается: медь мягкий металл и немного приминается.
Как самостоятельно сделать проводку в доме читайте тут. Об особенностях электропроводки в деревянном доме написано тут.
Это что касается подключения проводов к однофазному счетчику. Теперь о схеме подключения. Как уже говорилось, перед электросчетчиком ставится входной автомат. Его номинал равен максимальному току нагрузки, срабатывает при его превышении, исключая повреждение оборудования. После ставят УЗО, которое срабатывает при пробое изоляции или если кто-то прикоснулся к токоведущим проводам. Схема представлена на фото ниже.
Схема подключения однофазного счетчика электроэнергии
Схема для понимания несложна: от ввода ноль и фаза поступают на вход защитного автомата. С его выхода они попадают на счетчик, и, с соответствующих выходных клемм (2 и 4), идут на УЗО, с выхода которого фаза подается на автоматы нагрузки, а ноль (нейтраль) идет на нулевую шину.
Обратите внимание, что входной автомат и входное УЗО двухконтактные (заходят два провода), чтобы размыкались оба контура — фаза и ноль (нейтраль). Если посмотрите на схему, то увидите, что автоматы нагрузки стоят однополюсные (заходит на них только один провод), а нейтраль подается напрямую с шины
Посмотрите подключение счетчика в видео-формате. Модель механическая, но сам процесс соединения проводов ничем не отличается.
Особенности монтажа и ход работы
При монтаже приборов учета электроэнергии большое внимание должно уделяться правилам техники безопасности. Все работы должны выполнять специалисты, имеющие допуск к работе в электроустановках
Место монтажа
Место установки прибора выбирают так, чтобы был доступ контролирующим органам. В многоквартирном доме этим местом является лестничная площадка. А в частном доме подбирают место, к которому имеется свободный доступ.
Высота установки
Правилами эксплуатации электроустановок предписывается устанавливать счетчик электроэнергии на высоте 0,8-1,7 м. На практике специалисты размещают электросчетчик таким образом, чтобы данные можно было легко проверить инспектору. Такая высота установки составляет 1,5 м от земли. Что не противоречит ПУЭ.
Подключение защитного электрооборудования
Защитное электрооборудование подбирают согласно схеме подключения. Это зависит от питающей сети – однофазной или трехфазной.
Автоматы монтируют (по возможности) на каждую линию нагрузки. Например, линия освещения, розетки защищаются своими автоматическими выключателями. Линия, питающая бытовую технику, защищается УЗО или дифференциальными устройствами защиты.
Все приборы подключают к общему выключателю, который предохраняет электросчетчик от перегрузки и токов короткого замыкания. Общий автомат выбирают из условия суммарных токов нагрузки, а приборы, защищающие отдельную линию, подбираются с учетом подключаемой нагрузки.
Со стороны ввода перед прибором учета монтируют отключающее устройство. Такими устройствами выступают автоматические или пакетные выключатели.
Подключение электросчетчика
При правильно собранном щите подключение счетчика не должно вызывать затруднений у специалистов. Провода следует подключить согласно имеющейся схеме. На ней показано, какие проводники подсоединяются к контактам. Она имеется в каждом приборе учета на обратной стороне крышке, закрывающей контакты счетчика.
Правильность подключения обязательно проверяет электрик от электросетей. Он подключает электросчетчик и подает электричество в квартиру.
Настройка
Однотарифные приборы учета не требуют дополнительной настройки. После подсоединения они готовы к работе. Сложнее обстоит дело с многотарифными приборами. После установки их необходимо настраивать.
Однако настройка необходима только в том случае, если данные будут передаваться в автоматическом режиме в Энергосбыт. Такие услуги предоставляются не в каждом населенном пункте, а настройка порта передачи требует специального оборудования и знаний. Обычно это выполняют специалисты Энергосбыта.
Для этого кнопкой «ввод» переключают показания прибора по тарифным зонам. Эти данные собственником передаются в Энергосбыт. Где производят расчет и выставляют счета на оплату, согласно дневному и ночному тарифу.
Источник: