Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы 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).

Общие требования

Трансформаторы тока – это оборудование, которое устанавливают, чтобы снизить (преобразовать) показатель до уровня, нормального для работы механизмов учета и контроля (счетчиков).

Другими словами данные приборы (производства компаний Меркурий, Ленэлектро и других) устанавливают на участках со значительной мощностью в том случае, когда прямое подключение невозможно из-за высоких токов. Непосредственное подсоединение без соответствующего предохранителя приводит к сгоранию магнитных катушек и выходу оборудования из строя.

Как правило, подключением трансформаторов тока занимаются мастера специальных монтажно-наладочных организаций. На крупных производствах существуют отдельные цеха и лаборатории.

В первую очередь проводится ревизия техники – внешний осмотр, проверка на работоспособность и предельную мощность. Кроме этого замеряется тангенс внутреннего изоляционного провода и сопротивления. Исходя из полученных данных, выбирается схема подключения, делается разметка, просверливается необходимое количество отверстий.

2. Подключение трехфазного счетчика полукосвенного включения

Данные приборы включаются в сеть через трансформаторы тока, благодаря чему появляется возможность использовать их в сетях с довольно высокими мощностями (до 60кВт). Используя такой способ учета, для определения расхода нужно разность показаний умножать на установленный коэффициент трансформации.

Существует несколько разновидностей подключения счетчиков полукосвенного подключения.

1 Подключение трансформаторов тока «звездой»

Процесс подключения проводов имеет вид:

• контакты 3, 6, 9, 10 – замыкаются и подключаются к нулевому проводу;
• контакты И2 – замыкаются, подключаются к клемме 11;
• 1 – к И1 фазы А;
• 4 – к И1 фазы В;
• 7 – к И1 фазы С;
• 2 – к Л1 фазы А;
• 5 – к Л1 фазы В;
• 8 – к Л1 фазы С.

Рисунок — Схема подключения «звездой»

2. Десятипроводная схема включения счетчика

Эта схема характеризуется улучшенной электробезопасностью, ввиду изоляции друг от друга цепей тока и напряжения.

3. Подключение трехфазного счетчика косвенного подключения

Эти устройства предназначены для выполнения учета электроэнергии на высоковольтных присоединениях (6-10кВ и более), подключение реализуется при помощи трансформаторов напряжения, тока.

Ниже представлены основные схемы подключения трехфазных счетчиков через трансформаторы тока и напряжения:

1) Схема включения трехэлементного счетчика в четырехпроводную сеть с заземленной нейтралью: (рисунок ниже)

2) Схема включения трехэлементного счетчика в четырехпроводную сеть. Три трансформатора тока, прямое подключение к напряжению:(рисунок ниже)

3) Схема включения трехэлементного счетчика к трехпроводной линии — два трансформатора тока, три трансформатора напряжения: (рисунок ниже)

При подключении трехэлементного счетчика по схеме №3:

• ток по фазе В вычисляется с вычетом тока нулевой последовательности;
• не используются токи прямой, обратной и нулевой последовательности основной частоты (симметричные составляющие);
• активная и реактивная мощности по фазе В вычисляются с вычетом тока нулевой последовательности из фазного тока;
• учет электрической энергии ведется с учетом вышеприведенных замечаний.

4) Схема включения двухэлементного счетчика к трехпроводной линии — два трансформатора тока, два трансформатора напряжения (рисунок ниже)

При подключении счетчика по схемам №4 и №5:

• не измеряется напряжение нулевой последовательности основной частоты (симметричные составляющие);
• не измеряются токи прямой, обратной и нулевой последовательности основной частоты (симметричные составляющие);
• мощности присоединения вычисляются по формулам;
• учет электрической энергии ведется с учетом вышеприведенных замечаний.

5) Схема подключения двухэлементного счетчика к трехпроводной линии – два трансформатора тока, прямое подключение по напряжению (рисунок ниже)

Внимание!: Возможность подключения по конкретной схеме должна быть указана в паспорте или руководстве на конкретный тип счетчика.

Характеристики электросчетчика

В приборах с электронной схемой также существует две линии — тока и напряжения, но фазный сдвиг на между ними формируется не пространственным расположением, а применением элементов электронной схемы — резисторов и конденсаторов. В электрических цепях с переменным напряжением 0,4 кВ Вольт , силой тока больше чем Ампер и с потреблением мощности соответственно больше 60 кВт применяется подключение трёхфазного электросчётчика через измерительный трансформатор тока.

Как подключить через ТТ счётчик в однофазной цепи Подключение трехфазного счетчика Очень редко появляется необходимость подключать счетчик через трансформаторы тока в однофазных сетях, так как токи в них не достигают больших величин.

Первичная W1 подключается последовательно к измеряемой силовой цепи, к вторичная W2 — к токовой катушке прибора учета. К клеммам 10 и 11 присоединяется провод N обратите внимание, что провод защитного сопротивления РЕ — это не одно и то же.

Нюансы подключения счетчика через ТТ При самом распространенном полукосвенном методе цепочки снятия показаний напряжения включаются напрямую, а токовые — через ТТ. К одному устройству запрещается подключать несколько преобразователей с разными коэффициентами. Принцип работы измерительных трансформаторов Принцип измерительного и обычного трансформатора тока ТТ не имеют различия кроме точности передачи тока во вторичной обмотке.

Схема подключения трансформатора тока

Схема с совмещёнными цепями тока и напряжения применяется редко из-за большей погрешности и невозможности выявления обмоточного пробоя в ТТ. Полностью электронные и электронно-механические устройства хоть и стоят много дороже индукционных, но отличаются высокой точностью, надежной защитой от саботажа и широким функционалом.

Наличие коробки позволяет производить манипуляции над системой без снятия нагрузки на сеть. На схемах И1 вход обозначается жирной точкой. Схема присоединения электросчетчика для цепей в 3-фазной и 3-проводной сети с двумя ТТ и двумя ТН. Фактически все три трансформатора абсолютно идентичны.

Вводимый кабель чаще всего обладает белым, коричневым или черным окрашиванием; на вторую клемму осуществляется подключение фазного провода, испытывающего силовую нагрузку. Выводы обмотки 2, подключаемой к электросчетчику, в этом варианте исполнения закрыты прозрачной крышкой и имеют обозначение И1, И2.

Преобразователи применяют при косвенном включении в сеть с большой мощностью, первичная обмотка заменена электрическим проводом. Это относится к трехфазным сетям с силой тока, превышающей А и потребляемой мощностью свыше 60кВт. Перемычки: 1 — 2; 4 — 5; 7 — 8 находятся на клеммах прибора. Конец вторичной обмотки трансформатора соединяется с окончанием токовой обмотки прибора учета.
Подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока.

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.

Включение в однофазную цепь

Фазный провод цепи выступает в роли начальной обвивки в однофазных трансформаторах, где оптимальные показатели силы тока приближаются к 100 А или более. Вторичная катушка пропускает ток не более 5 А. Монтаж электросчетчика производится методом разрыва основного силового кабеля. При этом запрещается подсоединять перед установленным устройством какие-либо коммуникации для потребительских нужд.

В цепи однофазного электросчетчика монтируются два автомата: один предназначается для снятия электротока при смене устройства, а другой непосредственно для отключения внутренней проводки потребителя для замены разводки или ремонта неполадок в цепи. Схему установки электрического счетчика можно найти на обратной панели самого прибора.

При монтаже прибора каждая фаза и нейтраль подсоединяется по следующей схеме: клемма 1 соединяется с силовым выходом, вторая — к отводящей силовой клемме, 3-й зажим к нулевой жиле, а клемма 4 — к отводящей нейтрали.

В заключении можно сказать, что при монтаже электрических учетных измерителей необходимо учитывать все факторы, влияющие на работу. Их можно устанавливать независимо от технических характеристик. Это обуславливается возможность подключения ТТ и других элементов, стабилизирующих их работу.

Включение в схему систем защиты

Электрический счетчик является всего лишь прибором учета и никакой защиты от нештатной ситуации не имеет. Он легко сгорит при перегрузке сети, не защитит оборудование при перенапряжении, не спасет людей при пробое изоляции и аварии оборудования. Именно поэтому все приборы учета дополняются теми или иными системами защиты. Основными и самыми необходимыми из них считаются:

1. Защита от тока утечки.
2. Защита по перегрузке.

Для выполнения первых задач служат так называемые дифференциальные выключатели или УЗО – Устройства Аварийного Отключения. Задачу по перегрузке решают обычные предохранители (пробки) или автоматические выключатели, именуемые в быту «автоматами». Изготавливаются они обычно как отдельные устройства, но нередко УЗО и автоматы совмещают в одном корпусе (дифференциальный автомат).

Автоматический выключатель (слева), УЗО и дифференциальный автомат

Подключить УЗО и автомат не сложнее, чем установить счетчик, но некоторые вопросы все же требуют разъяснения.

Где ставить автомат – до или после счетчика

В принципе и счетчику, и защитному устройству совершенно без разницы, в какой последовательности стоять. Если произойдет, к примеру, короткое замыкание, то ток перегрузки во всей линии будет одинаков. Важнее то, что автоматический выключатель тут же разорвет цепь, спасая саму линию и приборы, к ней подключенные.

Другое дело, что автоматом можно обесточить линию, расположенную за ним, вручную. Это бывает полезным, к примеру, при профилактических и ремонтных работах. Здесь, без сомнения, установка автомата перед электросчетчиком была бы более удобной, но далеко не все поставщики электроэнергии это приветствуют, опасаясь несанкционированного подключения. Поэтому прежде чем поставить выключатель перед прибором учета, поинтересуйтесь в ваших РЭС, можно ли так сделать.

Можно ли установить несколько автоматов

Не можно, а желательно. Это сделает пользование домовой сетью не только более безопасным, но и удобным. Если, к примеру, розетки и освещение заведены на разные автоматы, то при коротком замыкании, скажем, в электроплитке сработает лишь автомат, отвечающий за розетки. Это позволит пользоваться освещением при поиске неисправности.

Где поставить защиту от утечки

С УЗО, в принципе, ситуация та же, что и автоматами. Если, не дай бог, произойдет утечка, то УЗО великолепно сработает, будучи установленным как до, так и после электросчетчика. На практике же дифференциальные выключатели чаще ставят после приборов учета – ни у кого не нужно спрашивать разрешения на установку. Что касается установки нескольких дифвыключателей, каждый на свою линию, то и здесь нет никаких ограничений.

Ну а теперь самое время посмотреть, как подключить однофазный счетчик электроэнергии и автоматы защиты:

Схема включения счетчика и автоматов в однофазную сеть

Для трехфазных цепей схема будет почти та же. Единственное, для ее реализации вам понадобится оборудование, рассчитанное на многофазные сети:

Схема включения счетчика и автоматов в трехфазную сеть