Как подключить правильно трансформаторы тока для трехфазного счетчика

Подключение через трансформаторы: схемы

Преобразователи тока применяются в низковольтных установках с нагрузкой более 100А и мощностью до 0,4КВ. В сеть монтируются только трансформаторы. Силовые участки подключаются через ТТ. Линии напряжения присоединяются непосредственно к приборам учета. Метод получил название «полукосвенный».

В высоковольтных линиях электропередачи с нагрузкой свыше 1000В получил распространение косвенный способ. Совместно с ТТ трудятся трансформаторы напряжения (ТН).

Варианты полукосвенного метода – десятипроводная, семипроводная,совмещенная схемы монтажа. В каждой из технологий есть плюсы и минусы.

В десятипроводной схеме подключения линии тока и напряжения изолированы друг от друга. Раздельный учет тока, напряжения – достоинство метода. При проверках и обслуживании не приходится отключать электроэнергию. Токовые участки заземляются. При нарушениях работы в одной фазе не прекращаются измерения по другим фазам.

Недостаток – большое количество соединительных кроссов:

• перемычки от каждой из фаз – 3 шт.;
• нулевой проводник – 1 шт.;
• линии от преобразователя – 6 шт.

В семипроводном варианте 3 измерительные линии объединяются с нейтралью. Для прокладки понадобятся семь перемычек. Плюсы – легкость монтажа, меньший расход кабельной продукции. Отсутствие учета энергии при сбоях в работе каждой из фаз– минус.

Изредка встречается устаревший способ – с совмещенными линиями. Отключение потребителей при плановых проверках, ошибки в показаниях сделали его использование нецелесообразным.

В схему включения счетчика через трансформаторы тока входят:

• вводный автомат;
• ТТ;
• 3-фазный счетчик;
• амперметр;
• вольтметр;
• клеммный блок (КИП);
• комплект кабелей;
• клеммы.

Обязательное наличие испытательных коробок в схемах с ТТ прописано в п. 5. 1. 23 Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Задача клеммного устройства – не допустить обесточивания потребителей при:

• выключении сети в каждой фазе;
• замене неисправного оборудования;
• шунтировании;
• установке образцового прибора учета;
• тестовых замерах.

Марки счетчиков различаются по конструкции, классу точности, способу монтажа. Универсальный вариант – электронный счетчик Меркурий 230 ART. Прибор включается как непосредственно, так и косвенно. Полезные качества – многотарифный режим, защита от взлома, встроенная память, модем передачи данных. Показатели расхода увеличиваются при нарушении очередности фаз. Срок эксплуатации – 30 лет.

Принципиальная схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока.

Контролируемая линия выводится на клеммы Л1, Л2. Контролирующая – на И1, И2. Перемычка К предусмотрена для защиты обмотки от перепадов напряжения. Уровень нагрузки I1 преобразуется до значения I2. N – нейтраль, A – амперметр, W – вольтметр.

Важные нюансы

Схема коммутации указывается в паспорте и на корпусе изделия.Чтобы не возникли сбои в электросети, элементы подбираются с идентичными свойствами:

1. Приборы прямого включения не применяются в косвенной схеме.
2. Для преобразователей с вторичным током 5А подходят 5-Амперные аппараты.
3. В схеме участвуют ТТ с одинаковым К преобразования. Коэффициент рассчитывается в соответствии с параметрами сети.
4. Трехфазное оборудование опасно для однофазной сети.
5. Лучше взаимодействуют марки одного производителя.

В главе 1.5 Правил прописаны нормативные требования для правильного выбора преобразователей. Максимальный, в том числе аварийный, показатель нагрузки в контролируемой установке не должен превышать номинальные характеристики трансформатора.

На точность учета влияет направление потока в обмотках трансформаторов.Соблюдать полярность помогает маркировка клемм. В силовой сети приняты обозначения Л1, Л2; в измерительной– И1, И2. Соединение выполняется в строгой последовательности. Исключает путаницу цветная изоляция. Стандартные цвета указываются в ПУЭ. Правильность подключения проверяется гальванометром.

Как опытный дирижер, трансформатор регулирует работу энергосистемы.Подключение через ТТ снижает стоимость строительства. Не понадобится крупногабаритное оборудование. Компактный 5-Амперный приборчик измеряет нагрузку в сотни Ампер! Взаимодействовать с полезным аппаратом могут реле, амперметры, ваттметры. Благодаря трансформаторам соблюдается главное требование – безопасность учета электроэнергии.

Подключение счетчика через трансформаторы тока

Трансформаторы тока (далее ТТ) — это устройства, предназначенные для преобразования (снижения) тока до значений, при которых возможна нормальная работа приборов учета.

Проще говоря, они используются в щитах учета для измерения расхода электроэнергии потребителей большой мощности, когда непосредственное или прямое включение счетчика недопустимо из-за высоких токов в измеряемой цепи, способных привести к сгоранию токовой катушки и выводу прибора учета из строя.

Конструктивно эти устройства представляют собой магнитопровод с двумя обмотками: первичной и вторичной. Первичная (W1) подключается последовательно к измеряемой силовой цепи, к вторичная (W2) — к токовой катушке прибора учета.

Первичная обмотка выполняется с большим сечением и меньшим количеством витков чем вторичная, часто выполняется в виде проходной шины. Снижение тока (собственно, коэффициент трансформации) — это отношение тока W1 к W2 (100/5, 200/5, 300/5, 500/5 и т. д.).

Помимо преобразования измеряемого тока до допустимых для измерения значений, ввиду отсутствия связи W1 с W2 в ТТ происходит разделение измерительных и первичных цепей.

Классификация счетчиков электроэнергии

Прежде чем установить электросчетчик или заменить старую модель на новую, прибор нужно сначала выбрать и купить. Но чтобы сделать правильный выбор и не выбросить деньги на ветер, необходимо хорошо представлять, какие бывают электросчетчики и чем они отличаются друг от друга.

По принципу работы устройства делятся на три типа:

1. Индукционные (механические). В таких счетчиках подсчет электрической энергии производится чисто механически. На подвижный диск из алюминия воздействует электромагнитное поле, заставляя его вращаться. Чем выше расход энергии, тем выше напряженность поля и тем быстрее вращение. Диск, в свою очередь, крутит обычный механический счетчик, с которого и считываются показания.
2. Электронные. В этих устройствах протекающая через них энергия преобразуется в импульсы той или иной частоты. Чем большая мощность проходит через счетчик, тем выше частота следования импульсов. Количество импульсов в единицу времени подсчитывается, а результат отображается на электронном дисплее и может заноситься в память для дальнейшей обработки.
3. Электронно-механические. Здесь тоже используется принцип преобразования протекающей мощности в частоту, но импульсы подсчитываются механическим счетчиком, который приводится в действие обычным шаговым двигателем.

Схемы подключения

Схемы подключения счетчика через трансформаторы

Электротехнические счетчики и трансформаторы соединяются с учетом требований безопасности и правил работы, а также особенностями самого прибора. Минимальная температура установки — +5˚ по Цельсию. В противном случае не получится корректного технического соединения – приборы, работающие с напряжением и токами, плохо переносят низкие температуры.

Если требуется подключить трансформатор на улице в холодное время года, необходимо сооружать специальный шкаф – утепленный и герметичный. Сам прибор обычно устанавливают на высоте 1-1,7 метра.

Установка счетчика с трансформаторами тока

Не всегда есть возможность измерять потраченную электроэнергию через счетчик, подсоединенный к сети питания напрямую (в розетку). В цепях с напряжением в 380 Вольт и пределами токов больше 100А – соответственно и потребление вырастает до 60 кВт – требуется монтаж измерительного трансформатора тока. Подобное соединение мастера называют косвенным, но такой способ дает наиболее точные данные. Кроме этого есть и еще два метода:

• полукосвенное;
• звезда.

Первое используется на промышленных предприятиях и крупных заводах с расходом мощности выше 0,4 кВт и током силой более 100А.

Схема «звезда» в свою очередь может быть полной и неполной. Для полной звезды подойдут устройства с равномерным распределением нагрузки и симметричным токовым потоком. Трансформатор устанавливается на все фазы, а релейная обмотка соединяется по форме звезды.

Неполная – двухфазная двухрелейная схема с образованием части звезды. Данная схема быстро реагирует на короткие замыкания (кроме заземления), а также есть возможность установки на межфазных щитках.

Установка многовиткового измерителя

Трехфазный счетчик трансформаторного включения используют в многопроводных сетях. При многовитковых соединениях первичную обмотку катушки заменяют на кабельную. Прибор контролирует движение тока по вторичной обмотке. В остальном – трансформатор работает по тому же принципу, что и оборудование другого типа.

Десятипроводная схема

Десятипроводная схема подключения счетчика с трансформаторами тока

Данный способ подключения подходит для использования в мощных силовых цепях, работа которых обеспечивается трансформаторами. Развязка гальванического типа подходит для промышленных и бытовых нужд и гарантирует безопасность эксплуатации оборудования. Последовательность соединения по клеммам (от первой к последней):

• фаза, вход (А);
• измеряющий контур фазного механизма, вход;
• измерительный привод, выход (А);
• клемма, фаза, вход;
• измеряющий контур фазного механизма, выход (В);
• фаза, выход (В);
• фаза, вход (С);
• контур, измерение фазы – вход.

Семипроводная схема

Упрощенный способ подключения

Подобная схема подключения имеет ряд преимуществ и некоторые недостатки. Незначительно отличается от десятипроводной. Работать со счетчиком удобно – нет необходимости отключать систему полностью при проведении работ со щитком, приборами учета и трансформаторами.

Благодаря заземленным токовым цепям на выходах вторичных обмоток не накапливается опасный потенциал, который часто приводит к коротким замыканиям и сгоранию оборудования. К общей сети подключается испытательная коробка, которая позволяет безопасно отсоединять цепи питания.

Семипроводной способ – один из устаревших, используется редко. Электромонтажеры профессиональных компаний не рекомендуют подключаться более современными способами.

Схема с совмещенными цепями

Подобная схема существенно отличается от предыдущих. Трансформаторы тока с совмещенными цепями подсоединяются через специальные перемычки (путь получается от L1 к L2).

Другие системы подсоединения

Кроме указанных, существуют и иные схемы подключения счетчика к трансформатору. Использование испытательной колодки в соединении – согласно п. 1.5.23 Правил устройства электроустановок – необходимо при активации образцового прибора учета. Это дополнительное оборудование, которое позволяет шунтировать и отключать токовые цепи, активировать счетчики без снижения нагрузки напряжения. Еще один момент – возможность пофазного снятия показаний.

Основа соединения через испытательную коробку – десятипроводная схема. Отличие состоит в установке между прибором учета и трансформаторной конструкцией переходного блока с необходимыми защитными и распределительными функциями.

Подключения счетчика электроэнергии через переходную испытательную коробку (КИП)

Как указано в ПУЭ (п 1.5.23.), подключать трехфазные счетчики электроэнергии следует через испытательные коробки, упомянутые выше. Они (коробки испытательные переходные) позволяют производить замену счетчика, не отключая нагрузку, так как все необходимые переключения можно произвести в КИП.

Также встречаются низковольтные сети с изолированной нейтралью (система IT). Если быть более точным, то в сети с такой системой заземления нейтральный проводник может быть как полностью изолирован, так и заземлен при помощи специальных приборов, обладающих большим электрическим сопротивлением.

Такая система (IT) применяется на объектах, к которым предъявляются высокие требования по надежности и безопасности электроснабжения. Например, изолированная система IT применяется для электрических установок угольных шахт, для мобильных дизельных и бензиновых электростанций, а также для аварийного освещения и электроснабжения больниц. Подключить счетчик электроэнергии к трансформаторам тока в сеть с изолированной нейтралью можно по следующей схеме.

Измерительные трансформаторы тока — это устройства, преобразующие большие значения тока главных цепей до величины 5 А, удобной для измерения счетчиками электроэнергии. Именно это и определяет их основное назначение: питание цепей учета электроэнергии (коммерческий и технический) в мощных установках, там где счетчики прямого включения просто не могут применяться.

Как подключить электросчетчик через трансформаторы тока?

Схем такого подключения существует несколько. Разберем все эти схемы применительно к трехфазному варианту включения. Для чего нужны электросчетчики? Вообще счетчики нужны для того, чтобы учитывать электрическую энергию, потребленную в трех- и четырехпроводных сетях с частотой тока, равной 50 герц.Счетчики трехфазного типа бывают следующих видов:

• 3*57.7/100 В;
• 3*230/400 В.

К источнику электроэнергии такие счетчики необходимо подключать с использованием измерительных трансформаторов тока, рассчитанных на вторичный ток 5 А и трансформаторов напряжения со вторичным напряжением 100 В.

Рассматриваемые тут схемы применимы к любым типам счетчиков (и к аппаратам индукционного типа, и к электронным).

Первое, что необходимо помнить, выполняя подключение, это то, что при подключении необходимо соблюдение полярности подключения обмоток (Л1, Л2 – первичная; И1, И2 – вторичная) у трансформаторов тока. Полярность обмоток трансформаторов напряжения, так же, подлежит обязательной перепроверке. Сами трансформаторы, тоже нужно выбирать правильно.

О принципах подключения с использованием трансформаторов тока

Начнем рассматривать схемы подключения со счетчиков, имеющих полукосвенное включение. Таких схем существует несколько.

Десятипроводная

В этой схеме разделены цепи питания по току и напряжению, что придает немалый плюс из соображения электрической безопасности.

https://youtube.com/watch?v=HA518GQmHBs

Отрицательная сторона этой схемы – проводов для подключения надо много.

Теперь разберем назначение имеющихся зажимов:

1. Зажим входного провода для фазы А;
2. Зажим входного провода измерительной обмотки фазы А;
3. Зажим выходного провода для фазы А;
4. Зажим входного провода фазы В;
5. Зажим входного провода измерительной обмотки фазы В;
6. Зажим выходного провода для фазы В;
7. Зажим входного провода для фазы С;
8. Зажим входного провода измерительной обмотки фазы С;
9. Зажим выходного провода для фазы С;
10. Зажим входного нулевого провода;
11. Зажим нулевого провода.

Контакты трансформаторов тока:

• Л1 – контакт входа фазной (силовой) линии;
• Л2 – контакт выхода фазной линии (нагрузки);
• И1 – контакт входа обмотки измерения;
• И2 – контакт выхода обмотки измерения.

Вот описание схемы такого подключения.

Токовые трансформаторы подключать нужно в разрыв фазных проводов клеммами Л1 и Л2.

Фаза А подключается к клемме Л1 трансформатора тока ТТ1, туда же подключается клемма 2 счетчика. Клемма 1 подключается к контакту И1 ТТ1.

Контакты И2 трансформаторов тока ТТ1 и ТТ2 нужно соединить вместе, в эту же точку подключают контакты 6 и 10 счетчика, после чего все это требуется соединить с нейтралью.

Контакты Л2 всех ТТ подключаются к нагрузке. Теперь рассмотрим подключение остальных контактов:

• Контакт 3 счетчика подключаем на И2 ТТ1;
• Контакт 4 счетчика – И1 ТТ2;
• Контакт 5 счетчика – вход фазы В и клемма Л1 ТТ2;
• Контакт 7 счетчика – клемма И1 ТТ3;
• Контакт 8 счетчика – вход фазы С и клемма Л1 ТТ3;
• Контакт 9 счетчика – клемма И2 ТТ3.

Подключение токовых трансформаторов по схеме «звезда»

В такой схеме нужно меньшее число проводов, чтобы выполнить подключение. В этой схеме клеммы И2 всех токовых трансформаторов, соединяясь вместе, подключаются к клемме 11 счетчика. Контакты 3, 6, 9 и 10, соединившись вместе, подключаем на нулевой провод. Остальные клеммы подключаем так же, как и в предыдущем варианте.

Схема подключения с применением испытательной клеммной коробки

Существует специальное требование для выполнения подключения электросчетчиков через трансформаторы (ПУЭ, гл1.5, п1.5.23), говорящее о том, что это подключение необходимо выполнять с применением испытательного блока (коробки).

Присутствие такой коробки (блока) дает возможность производить замыкание вторичных обмоток токовых трансформаторов, подключить эталонный (образцовый) счетчик без отключения нагрузки и выполнять смену счетчиков, производя отключение всех цепей в испытательной коробке.

Без внимания оставим только одну схему – семипроводную (иначе называемую схемой, имеющей совмещенные цепи напряжения и тока). Не рассматриваем ее по той причине, что такая схема устарела.

Существенным ее минусом считается то, что у нее имеется связь гальванического типа между входными и выходными цепями, а это является источником немалой опасности для тех, кто будет обслуживать электросчетчики.

Вот мы и рассмотрели все существующие схемы подключения электросчетчиков с применением трансформаторов тока. Какой из них использовать, индивидуальное дело каждого. Единственное, что необходимо учитывать при этом, так это индивидуальные особенности места необходимой установки прибора и не забывать про требования специальных правил ПУЭ.

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

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.

Нюансы подключения счетчика через ТТ

• Десятипроводная схема.
• Семипроводный ее аналог.
• Схема с совмещенными цепями.

В первом случае к распределительной коробке счетчика подводятся три провода от каждой из фазных линий плюс нейтраль и по две жилы от 3-х ТТ. К достоинствам этого подхода относят необязательность отключения питающей линии при необходимости замены электросчетчика или при проведении ремонтных работ. Кроме того, при этом способе коммутации повышается надежность его функционирования и безопасность эксплуатации. Недостаток этого метода – больше количество соединительных проводов.

При применении семипроводной схемы три ответных конца трансформаторов тока объединяются и соединяются с «землей» (10-3=7). Одновременно с удобством ремонта электрооборудования в данном случае уменьшается число коммутируемых проводов. Это упрощает монтаж и ремонт электрооборудования и заметно снижает риски при его эксплуатации в нормальных режимах. Подключить электрический счетчик можно и по совмещенной схеме, когда цепи напряжения объединяют с токовыми отводами за счет установки перемычек в соответствующих точках трансформаторов. Обычно они устраиваются между отводами И1 трансформаторов тока и соответствующей фазной линией. Число соединительных проводников в этом случае остается тем же – семь жил.

голоса

Рейтинг статьи

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.

Навигация по записям

Варианты схем подключения трехфазных счётчиков Варианты подключений электросчётчиков могут быть различными, и определяются они в первую очередь мощностью нагрузки. Если комиссия по приемке оборудования в эксплуатацию будет настаивать на снятии заземляющего кабеля, то шлейф придется удалить.

Если устройство рассчитано на прямой способ установки, то его запрещено применять совместно с трансформатором. Почему существует два типа схем подключения Измерительная пара является самым уязвимым местом в конструкции электрического счетчика.

Потребители не должны подсоединяться к линии перед смонтированным счетчиком.

Схема подключения трансформатора тока к счетчику представлена на рисунке ниже. Такой эффект получается из-за того, что сам индукционный прибор имеет значительное потребление и возникающий в его цепи ток уходил в его электромагнитный поток. Разрыв вторичной цепи вызывает потерю компенсирующего действия электромагнитной индукции от тока, проходящего по вторичным виткам. 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. Недостатком такой схемы является большое число кабелей. При этом принцип подключения остается тем же: абстрагируясь от того, что ток переменный, направление движения электроэнергии считается односторонним — от поставщика к потребителю. Прибор состоит из сердечника, группы первичных витков и вторичной катушки с большим числом оборотов проволоки.

Общее понятие

Выполнение всех монтажных работ должно происходить в строгом соответствии с утвержденным проектом. По всей плане эта частота регламентируется другими величинами. Отличие трехфазного от однофазного прибора учета лишь в количестве пар измерительных катушек, а также зажимов на клеммной колодке. В первом случае коэффициент трансформации равен двадцати, а во втором — тридцати.

В быту подавляющее большинство счетчиков, будь то однофазных или трехфазных, имеют схему прямого включения. Такое включение чувствительно реагирует на обрыв фазного кабеля. Принцип работы трансформатора тока Трансформаторы тока — это электрические устройства, преобразующие ток нагрузки до величины, при котором прибор учёта электроэнергии будет работать в нормальном режиме. Они работают при частоте 50 Гц и номинальной силе тока 5 А.

Это помогает осуществлять замену и проверку схемы присоединения прибора, позволяет определить погрешность в измерениях непосредственно на месте установки электросчетчика при наличии нагрузочного тока без отключения потребителей. Монтажная схема соединения счетчика с использованием 2 ТТ и 3 ТН. Трансформаторы тока для электросчетчиков нормально функционируют при рабочей частоте в 50 Гц и вторичном номинальном токе в 5 ампер. Трёхфазный щит. Ошибки схемы.

Источник: ledsshop.ru