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
Подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока
Широко распространённая схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока (ТТ) применяется в электрических сетях напряжением 380 Вольт (мощность более 60 кВт и ток до 100 Ампер). Этот способ принято называть косвенным подключением, которое позволяет измерять большие нагрузочные токи посредством приборов учёта, рассчитанных на малую мощность (структурная схема включения приведена ниже).
Как видно из рисунка, этот метод существенно отличается от прямого включения, когда счётный прибор подключается непосредственно в фазные линии.
Воспользовавшись этим способом подсоединения трехфазного электросчетчика, удаётся снизить действующие в измерительных цепях токи до значений, определяемых коэффициентом передачи ТТ. Указанное пояснение позволяет понять, зачем применяется этот прибор (точнее для чего необходимо его включение в измерительную цепь).
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.
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.
Параметры
Как и любое иное электрооборудование, токовые трансформаторы сопряжены с определенными требованиями, которые предъявляются к ним:
- номинальное напряжение должно находиться в широком диапазоне;
- величина номинального тока, зависящего от первичной обмотки;
- вторичный ток, проходящий через вторичную обмотку;
- величина вторичной нагрузки, характеризующее сопротивление внешней второй цепи.
Все эти данные отражаются в паспорте устройства либо в виде приложенной таблицы.
Трансформаторы тока выпускаются в различных исполнениях в зависимости от назначения и условий эксплуатации
Разновидности приборов учета электроэнергии
Все существующие сегодня счетчики, разделяют по принципу их действия, бывают трехфазные и однофазные. К сети их подключают не напрямую, между ними, в цепи, в большинстве случаев, присутствует трансформатор. Но возможно и прямое включение. Для сетей с напряжением до 380В, применяют приборы учета электроэнергии от 5 до 20А. Мы уже знаем, что коэффициент трансформации, это разница между напряжением на входе в трансформатор, и напряжением на его выходе.
На электросчётчик попадает чистая электроэнергия, имеющая постоянное значение. Сегодня прибегают к использованию двух основных разновидностей приборов учета. До середины девяностых годов прошлого века, монтировали в основном счетчики индукционного типа. Они продолжают работать и сегодня, но постепенно идет замена их на электронные счетчики (это утверждение касается и общедомового счетчика).
Счетчик индукционного типа имеет устаревшую конструкцию. В основе его работы, взаимодействие магнитных полей, продуцируемых в индуктивных катушках и диске, который в процессе вращения считывает расход электричества. Недостаток этих приборов состоит в том, что они не в состоянии обеспечить многотарифный учет. К тому же, нет возможности удаленной передачи данных.
В основе работы электронных счетчиков, лежат микросхемы, они напрямую преобразуют считываемые сигналы. В этих устройствах нет вращающихся частей, что значительно повышает их надежность и долговечность службы. Проще говоря, коэффициент трансформации счетчика, оказывает прямое влияние на точность выдаваемых им данных.
Раньше, показатели точности составляли 2.5, но приборы учета, используемые сегодня, имеют класс точности, на уровне 2.0. Такие высокие данные точности, имеет именно оборудование электронного типа. Сегодня повсеместно устанавливают только электронные счетчики, которые уверенно вытесняют индукционные.
Главное преимущество, технологически продвинутого оборудования, состоит в том, что они являются многотарифными. Такое обстоятельство позволяет не только учитывать суточный уровень потребления электроэнергии, но также и в соответствии с порой года. Смена тарифов контролируется автоматикой и производится автономно, не требуя вмешательства человека.
По типу изоляции
Трансформатор электротока может быть:
- с эпоксидной смолой или специальным лаком;
- в пластиковом корпусе;
- с твердой изоляцией из фарфора, бакелита. твердого пластика;
- с вязким составом (маслом);
- наполненные газом;
- с масляно-бумажной изоляцией.
Какие параметры учитывать
Для расчета показаний электросчетчика с трансформаторами тока важен коэффициент трансформации. Он может быть одноступенчатый или каскадный (многоступенчатый). Последний вид ТТ отличается наличием нескольких вторичных обмоток и большим количеством витков в первичной обмотке.
Нежелательно покупать ТТ со слишком высоким уровнем трансформации. При подобном выборе придется устанавливать счетчик на приемный вход. Более популярны преобразователи с одним коэффициентом, не меняющие показание во время эксплуатации. При их использовании проблема, как считаются показания счетчика электроэнергии, подключенного через трансформаторы тока, решается проще.
Расчет электроэнергии по счетчику с трансформаторами тока можно провести только в том случае, если известен коэффициент трансформации. Он должен быть указан в техдокументации, с которой продавался ТТ, и на корпусе. При подозрениях на неточности в отображаемых цифрах коэффициент можно посчитать самостоятельно.
Чтобы рассчитать коэффициент, необходимо подключить преобразователь к электротоку, создающему короткое замыкание во вторичной обмотке, и измерить, сколько ампер в ней.
Коэффициент трансформации – соотношение значений поданного электротока и проходящего во вторичной обмотке.
Например, если короткое замыкание вызвали 150 А, на вторичной обмотке 5 А, действительный коэффициент 30. Это более точное значение, чем номинальное, которое определяется по номинальному электротоку первичной и вторичной обмотки. Результат расчета показаний электросчетчика с трансформаторами тока более точный.
Разновидности приборов учета электроэнергии
Устройства для подсчета электроэнергии – это многофункциональные механизмы, которые могут отражать текущее положение данных, сохранять и передавать важную информацию. На сегодняшний день используют три разных варианта счетных механизмов.
Механические или индукционные приборы учета
Однофазные индукционные счетчики электроэнергии
Классический тип устройств, который встречается чаще всего. Конструкция состоит из двух обычных катушек. Одна из них ограничивает данные переменного напряжения, предотвращая искажения и получая электрический ток. Вторая преобразует поток переменного напряжения.
Основные плюсы – простота в эксплуатации, долговечность устройств. Срок службы счетчиков подобного типа высокий, а стоимость – низкая. Минус – габариты механизма.
Электронные приборы учета
Модульный трехфазный электронный электросчетчик
Устройства имеют более высокий уровень точности в подсчетах, но и цена их выше. Дополнительный плюс – возможность функционировать в нескольких режимах (например, утро и ночь, двух- и трехтарифные приборы).
Электронные счетчики преобразуют входящие аналоговые показатели в специальную цифровую кодировку, которые в свою очередь преобразуются небольшим микроконтроллером. Полученные данные можно увидеть на дисплее. Такие приборы стараются устанавливать все чаще, заменяя устаревшие механические модели.
Другие преимущества – компактный размер, возможность дистанционного контроля.
Гибридные приборы учета
Гибридный электросчетчик
Являются средним вариантом между счетчика электронного и механического типа работы. С одной стороны – устройства оснащают цифровым дисплеем для удобства. С другой – используют классический индукционный способ получения и обработки данных.
Гибридные устройства устанавливают редко, предпочитая аналоговые или электронные механизмы.
ТТ для электросчетчиков
Принцип работы заключается в создании электричества во вторичной цепи благодаря прохождению электрических зарядов через обмотку трансформатора. Последняя подключается последовательно, благодаря чему начинает работать электромагнитная индукция, создающая электрические заряды.
Большинство преобразователей рассчитано на рабочую частоту 50 Гц с номинальным током 5 А. Устройство преобразовывает первичный заряд в безопасный для работы измерителя. Для получения реального результата требуется умножить показания счетчика на коэффициент трансформации. Это позволяет использовать прибор с низкой номинальной мощностью.
Устройство обладает недостатком: измерительный ток может быть ниже стартового — тогда показания не будут сняты. Подобный эффект имеет место при установке старых счетчиков, потребляющих электроэнергию. Современные модели используют электричество для работы, но в минимальных количествах.
Провод, использующийся для обмотки вторичной токовой цепи, должен иметь площадь более 2,5 мм² в поперечном сечении. Подключение происходит через опломбированный клеммник. Он позволяет:
- сменить неисправное устройство, не останавливая подачу электричества к потребителям;
- произвести технический осмотр.
Соединения выполняются маркированными проводниками. Каждый выход обозначается отдельным цветом, что облегчает будущий ремонт.
Перед подключением необходимо ознакомиться с паспортом, в котором указаны все необходимые сведения.
Что делать
Порядок действий в случае выявления ошибки при подсоединении фазного и нулевого провода к счётчику зависит от обстоятельств его подключения. Электросчётчик может устанавливаться:
- представителем коммунальной организации – поставщика энергии;
- непосредственно владельцем или нанятым им специалистом.
Следует учитывать, что к установке приборов учёта электроэнергии допускаются квалифицированные электромонтёры, имеющие группу электробезопасности не ниже третьей, в составе специализированной организации, получившей разрешение на выполнение указанных работ. Поэтому второй способ из указанных выше не совсем законен, но к нему прибегают многие владельцы, не дожидаясь представителей управляющей компании или поставщика электроэнергии. В этом случае правильность установки обязательно должна быть подтверждена соответствующим актом, составленным представителем Энергонадзора.
Если установку счётчика делала компания
При выявлении ошибки при подключении счётчика, необходимо:
- Сообщить в Энергонадзор о неправильном подсоединении проводов любым доступным способом (по телефону, через интернет и пр.).
- Обратиться с письменной заявкой в офис компании, выполнявшей работы по подключению.
- Согласовать дату и время снятия пломбы и повторного подключения.
- В назначенный день принять сотрудника компании и проконтролировать исправление ошибки.
Факт ошибочного подсоединения должен быть зафиксирован соответствующим актом. Аналогичный документ составляется по результатам выполнения работ. После подключения на счётчик устанавливаются защитные пломбы, предотвращающие несанкционированное вмешательство в его работу.
Можно ли самому поменять фазы
Учитывая, что электросчётчик после подключения подлежит опломбировке, поменять провода самостоятельно не всегда представляется возможным. Владелец сможет исправить ошибку только в ситуации, когда счётчик ещё не опломбирован. Но, в большинстве случаев эти работы должны выполнять представители поставщика энергоресурсов.
Подписка на рассылку
Перед подключением необходимо ознакомиться с паспортом, в котором указаны все необходимые сведения. Устройство электромеханических индукционных счетчиков наиболее наглядно демонстрирует это
Этот счетчик выдерживает максимальный ток в 7,5 А, а значит, и провода для его подключения нужно выбрать соответствующего сечения На фазировку правильное подключение концов катушек ТТ нужно обратить особое внимание
Выполнив подключение, устанавливаем клеммную крышку на счетчик, а также крышки на коробку КИП и трансформаторы тока. Электронно-механический и электронный счетчики для одной фазы Как видно из фото, устройство, независимо от типа, имеет всего четыре клеммы, при помощи которых электросчетчик и подключается.
При ее применении удается несколько сократить число необходимых коммутаций и повысить надежность и безопасность эксплуатации учетного оборудования.
Видео на тему. Материалы ресурса носят справочный характер.
Особенности рабочих режимов в силовых линиях вынуждают применять для снятия показаний специальные преобразователи — трансформаторы тока ТТ. Испытательная коробка служит для расключения проводников электрических цепей для вторичной коммутации.
На это значение надо умножать показания электросчетчика, чтобы получить истинное значение количества потребленной электрической энергии.
Необходимо создать правильную последовательность фаз A, B, C. Конструктивно эти устройства представляют собой магнитопровод с двумя обмотками: первичной и вторичной. Меркурий 230 ART-03 PQRSIDN как снимать показания.
Источник: