Меню

Все схемы подключения электросчетчика с трансформаторами тока

Подключение счетчика через трансформаторы тока

Подписка на рассылку

В некоторых случаях измерять потраченную электроэнергию посредством простого подключения счетчика не представляется возможным. Это относится к трехфазным сетям с силой тока, превышающей 100А и потребляемой мощностью свыше 60кВт. В таких случаях устанавливают трехфазный счетчик, который подключают через трансформаторы тока. В данной статье мы расскажем, как подключить счетчик через трансформаторы тока (схема обычно указана на клеммной крышке или в паспорте на прибор).

Напоминаем, что электромонтажные работы следует проводить только с полным соблюдением требований техники безопасности.

Для того чтобы выполнить подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока, нам понадобится следующее оборудование:

Схема подключения трансформатора тока

В щите на монтажной панели выполняется установка вводного автоматического выключателя, трех трансформаторов тока, клемм, испытательной коробки и самого счетчика, а также нулевой шины и шины заземления. Важно отметить, что при установке щита учета вне помещения следует предусматривать обогрев для обеспечения положительной температуры.

Далее отмеряем и производим зачистку монтажных проводов соответствующего сечения для подключения силовых цепей, а многопроволочные жилы оконцовываем. Стоит отметить, что для подключения могут использоваться гибкие изолированные шины. Затем от автоматического выключателя производим подключение к силовым выводам трансформаторов тока по следующей схеме:

Также от выводов «Л2» трансформаторов тока производим подключение к соответствующим винтовым клеммам.

Выполнив подключение трансформаторов тока к силовой цепи, переходим к подключению измерительных цепей.

Отмеряем необходимую длину монтажных проводов сечением 2,5 мм² черного, синего и желто-зеленого цветов, зачищаем и оконцовываем болтовыми наконечниками. Также производим маркировку с обеих сторон. Снимаем крышку испытательной коробки и выполняем подключение в соответствии со схемой:

Далее шунтируем токовые цепи при помощи винтов, убираем перемычки и продолжаем подключение:

Подключение электросчетчика

После этого отмеряем необходимую длину монтажных проводов черного и синего цветов, зачищаем и оконцовываем наконечниками и переходим к подключению электросчетчика.

Важно отметить, что подключение электросчетчика необходимо выполнять в соответствии со схемой, указанной на его корпусе или в паспорте.

Выполнив подключение, устанавливаем клеммную крышку на счетчик, а также крышки на коробку КИП и трансформаторы тока. При необходимости все эти устройства пломбируются.

Таким образом, мы подключили электросчетчик через трансформатор тока. Вы также можете посмотреть наше видео, в котором показана подробная схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока.

Источник



Подключаем электросчетчик через трансформатор: алгоритм и схема

Точные показания расхода электроэнергии невозможны без грамотного подключения счетчиков. На схему влияет тип оборудования, нагрузка потребителей. В бытовых линиях востребованы однофазные устройства, в промышленных – трехфазные. Замеры фиксируются по каждой из питающих фаз. Приборы с пропускной мощностью выше потребительской присоединяются к цепи напрямую. Дополнительное звено появляется в случае косвенного подключения счетчика – через трансформаторы тока (ТТ).

Трансформаторы тока для счетчиков: принцип работы и назначение

Задача ТТ – защита энергосистемы от повреждений. Конструкция электросчетчиков рассчитывается на эксплуатацию в конкретных условиях. Характеристики тока и напряжения указываются в паспорте производителя. Превышение допустимых значений вызывает короткое замыкание, перегорание. В установках с трансформаторами тока вторичные измерительные линии отделяются от первичных потребительских цепей. Нагрузка на узел учета снижается до требуемых величин.Малые значения безопасны. Ремонт выполняется быстрей. Легче заменить компактный трансформатор тока, чем счетчик.

ТТ – преобразователи высоких токовых нагрузок в низкие. У каждой марки собственный уровень трансформации К. Коэффициент показывает, во сколько раз вторичный ток меньше первичного. Расход электроэнергии определяется как разница между показаниями, умноженная на К.Популярны модели с кратностью от 10/5 до 100/5. Формула 100/5 означает, что аппарат готов преобразовать нагрузку питательной сети, равную 100А, в 5 Ампер, необходимых для работы счетчика.

Полноценной работе способствуют установочные характеристики конструкции.

  1. Сердечник из электротехнического сплава отличается низким магнитным сопротивлением.
  2. Изолированные обмотки устойчивы к перегреву. Материал – медь, алюминий. На способ монтажа приборов влияет тип первичной обмотки: катушечный, шинный, стержневой, одновитковый, многовитковый.
  3. Клеммы на вводах и выводах обмоток маркируются на заводе-изготовителе. Качество затяжки крепежа влияет на точность показаний.
  4. Защищает элементы кожух.
  5. Небольшие размеры, вес. Аппарат вмещается в квартирный щиток.
  6. Срок эксплуатации – 25 лет.

Действие основывается на электромагнитной индукции. Первичная обмотка присоединяется к силовому участку, вторичная – к катушке трехфазного счетчика. Фазовый ток создает магнитные волны в замкнутом контуре сердечника. Под воздействием движущей силы частиц появляется электроэнергия во вторичной обмотке. Сигнал попадает в учетный узел.

Читайте также:  Имеют ли право начислять за воду если установлены счетчики

Первичная обмотка соединяется последовательно, вторичная – замыкается на нагрузку. Потребительский и измерительный показатели пропорциональны друг другу.

Преобразователи чаще встречаются в линиях с 3 фазами. Большинство однофазных приборов устанавливается непосредственно в сеть.Рекомендуемая нагрузка для прямого включения – 60 Ампер.

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.

Источник

Трансформаторы тока для работы с электросчетчиками

Современные потребности в электроэнергии настолько высоки, что приборы учета могут не выдерживать силу тока, необходимую для подключенного объекта. Разделение точек потребления на отдельные линии не всегда возможно, да и учитывать потребление энергии разными приборами для одного объекта нецелесообразно: расчет оплаты может быть неточным. Чтобы устранить этот дисбаланс, применяются трансформаторы тока для электросчетчиков.

Читайте также:  Счетчики топлива для газ 53

Устройства работают по обычному принципу трансформатора: закону электромагнитной индукции.

  • первичная обмотка подключается в рабочую цепь последовательно с основной нагрузкой, не оказывая влияние на параметры питания;
  • при протекании электротока, вокруг первичной обмотки наводится магнитный поток, величина которого пропорциональна силе тока в рабочей цепи;
  • посредством магнитопровода, во вторичной обмотке возникает ЭДС (электродвижущая сила);
  • под воздействием ЭДС в обмотке возникает электроток, который можно измерить на приборе учета со стандартными параметрами подключения.

Схема типового подключения счетчика с трансформаторами тока изображена на иллюстрации (данный рисунок не является инструкцией по монтажу, может использоваться лишь как учебное пособие).

  1. На контакты «Л1», «Л2» первичной обмотки подключается рабочая силовая линия (ток «I1» протекает через обмотку). Проводник должен выдерживать рабочие параметры линии, и не оказывать большого сопротивления, чтобы не снижать рабочие параметры электроснабжения объекта.
  2. Вторичная обмотка изготавливается с учетом рабочих параметров силовой линии с коэффициентом, достаточным для обеспечения работы счетчика.
  3. Приборы учета и средства контроля (защиты) подключаются к контактам «И1», «И2».
  4. Сила тока вторичной обмотки «I2» собственно является объектом измерения, учета и сигнальным параметром для срабатывания устройств защиты.
  5. Для защиты вторичной обмотки от перенапряжения применяется перемычка «К», шунтирующая цепь при отключении приборов учета (иных измерителей).

Важное отличие измерительного трансформатора тока от обычного силового

Независимо от сопротивления потребителя (это может быть подключение к электросчетчику, защитному устройству, и прочему) сила тока остается неизменной и зависит только от нагрузки на первичную обмотку.

При размыкании вторичной обмотки трансформатора тока во время работы силовой линии, напряжение на контактах достигнет огромного значения (по закону Ома стремится к бесконечности). В результате могут выйти из строя полупроводниковые приборы измерения. Кроме того, есть риск повреждения изоляции обмотки трансформатора, и поражения персонала электротоком. Поэтому, при отключении счетчика от трансформаторов тока, вторичная обмотка обязательно замыкается накоротко с помощью перемычки «К» (на иллюстрации).

Важно: Для обеспечения безопасности операторов и защиты оборудования, один из контактов вторичной обмотки заземляется («N» на иллюстрации).

Таким подсоединением уравнивается потенциал вторичной обмотки и земли. Работа с приборами учета и контроля становится безопасной для персонала.

Конструктивное исполнение прибора оптимизировано для соединения со счетчиками, поэтому случайное использование трансформатора тока в иных целях исключено.

Можно сказать, что трансформатор тока для счетчика работает по принципу вала отбора мощности на двигателе. Только его использование не несет потери для основной линии электроснабжения.

Для чего нужны трансформаторы тока

Для счетчиков энергии и других измерительных приборов, подключение к высоковольтной линии чревато усложнением конструкции (соответственно, стоимость прибора может вырасти в разы). Аналогичная ситуация с иными контрольными приспособлениями и устройствами обеспечения безопасности. Необходимо обеспечить развязку между высоковольтной линией и параметрами, приемлемыми для работы. Исходя из этого, назначение трансформатора тока следующее:

  1. Произведя расчет пропорций рабочих параметров на вторичной обмотке, инженеры получают коэффициент измерений. Вторичка подключается к любым измерительным приборам: амперметрам, ваттметрам, счетчикам электроэнергии, и прочему. Переменный ток малого значения удобен в работе, не представляет опасности для персонала, измеряется обычными приборами без дорогостоящих систем защиты. Учитывая компактность, трансформаторы легко монтируются в типовой распределительный щиток.
  2. Еще одна функция трансформатора тока — обеспечение работы систем управления и защиты. Для вывода информации о состоянии электрических цепей достаточно небольшого уровня сигнала. Гигантские значения напряжения на силовых линиях не позволяют подключить к ним управляющие цепи. Поэтому компоненты релейной защиты и управления соединяются с вторичными обмотками трансформаторов, и работают на линиях в десятки тысяч вольт, как будто это бытовой вводной щиток в квартире. Разумеется, безопасность также на высоте.

Мы рассмотрим основную задачу прибора: подключение счетчика через трансформаторы тока. Поскольку однофазные системы работают без высоких потенциалов напряжения, трансформаторы тока чаще всего обеспечивают работу трехфазного счетчика.

Начнем с классификации

Как и любой электроприбор, подобрать трансформатор можно по параметрам и установочным характеристикам:

  • Назначение: измерительный, управляющие и лабораторные. Нас интересует, как подключить измерительный вариант.
  • Номинальное напряжение первичной обмотки, один из основных параметров: до 1000 В или свыше 1000 В.
  • Конструкция первичной обмотки. Одновитковые, многовитковые, стержневые, шинные, катушечные. От конструкции первички зависит способ монтажа.
  • Способ установки: трансформаторы могут встраиваться в электроустановку, накладываться на силовые шины, монтироваться в распределительные шкафы или трансформаторные подстанции. Кроме того, существуют переносные приборы для организации контроля или временного учета электроэнергии.
  • Тип монтажа: в зависимости от выбранного способа установки и подключения, монтаж может быть проходным или опорным. На иллюстрации проходной тип монтажа.
  • Количество ступеней трансформации. При работе с высоким напряжением, может потребоваться каскадное снижение выходных параметров. При этом можно выбирать, куда подключать измерительные (управляющие) приборы: на один или несколько каскадов трансформации.
  • Тип изоляции между обмотками и сердечником. Как и в обычных трансформаторах: сухая (керамика, бакелит, некоторые виды пластмасс) или мокрая (классическая бумажно-маслянная). Современные компактные трансформаторы заливаются компаундом. Параметр учитывается при выборе температурного режима эксплуатации: высокий нагрев или наружная установка при минусовых температурах.

Важно: При подключении 3 фазного счетчика через трансформаторы тока, параметры всех приборов должны быть идентичными.

Разобравшись, как выбрать трансформатор тока по способу установки, научимся производить расчет

С учетом параметров электрических счетчиков, и значения напряжения на линии, выбираем коэффициент трансформации. Он должен обеспечивать максимальную точность измерения трехфазного счетчика, при соблюдении мер безопасности.

Читайте также:  Как снять водомерный счетчик

Согласно требованиям ПУЭ (правил устройства электроустановок), необходимо оставлять запас коэффициента трансформации на превышение допустимой нагрузки. При максимальной нагрузке на линии, ток во вторичной обмотке не должен быть ниже 40 % от номинального тока счетчика. Соответственно при минимальной нагрузке этот показатель составит 5 %.

Существует целая подборка справочной литературы по этому вопросу, наиболее популярной является типовая таблица:

Зная расчетные параметры силовой линии и возможного потребления тока, можно рассчитать коэффициент трансформации.

Перед вводом в эксплуатацию, обычно производится испытательный монтаж на тестовую колодку. Моделируются рабочие условия эксплуатации объекта, при соблюдении мер безопасности испытываются аварийные режимы.

Важно: Подобные испытания следует проводить только под надзором инженеров по безопасности энергоснабжающей компании.

После проведения тестовых измерений на дублирующих счетчиках, проводится окончательный расчет коэффициента преобразования. Затем составляется акт переноса показаний на счетчики с учетом параметров трансформатора.

Если параметры работы устраивают потребителя и поставщика электроэнергии, производится окончательный монтаж трансформаторов и трехфазного счетчика. Типовая электросхема на иллюстрации:

Пример реального расчета коэффициента трансформации

Мы знаем, что для обеспечения завышенного коэффициента трансформации, необходимо обеспечить следующее условие:

  • при загрузке силовой (основной) линии на 25 %, во вторичной обмотке сила тока не превысит 10 % от расчетной.

Условия задачи: расчетный ток в режиме нормальной загрузки оборудования составляет 240 А. Устанавливаем параметры аварийного режима: коэффициент 1.2. Значит, сила тока при перегрузке равна 288 А. Номинальная сила тока счетчика составляет 5 А.

Важно: Перегрузкой считается сила тока, при которой еще не срабатывает защитное устройство отключения электропитания.

По рекомендациям энергетиков, или в соответствии со справочными таблицами, выбираем трансформатор тока с коэффициентом трансформации 300/5.

  • Проводим расчет тока первичной обмотки при нагрузке 25 % от номинала. I1=240×25/100. Полученный результат: 60 А.
  • Проводим расчет тока вторичной обмотки при нагрузке 25 % от номинала. I2=60/(300/5). Полученный результат: 1 А.

Вторичный ток превышает 10 % от номинальной силы тока счетчика: 1 А > 0.5 А. При таких расчетах видно, что трансформатор тока для подключения конкретного счетчика подобран верно.

Класс точности и погрешность

Для обеспечения правильности учета показаний потребления электроэнергии, регламентирующими нормативами установлены следующие классы точности для токовых трансформаторов:

  • счетчики коммерческого учета: 0.2;
  • счетчики технического учета: 0.5.

Условия считаются выполненными, если реальная нагрузка на вторичную обмотку трансформатора не превышает номинально установленную нагрузку для данного класса точности.

Кроме того, параметры прибора должны обеспечивать токовую и угловую погрешность. Для нормальной работы устройств защиты и точного снятия показаний, токовая погрешность не должна превышать 10 %, а угловая 7°.

Результат построения векторной диаграммы токов на иллюстрации:

Iµ=I1+I2, остальные параметры и обозначения взяты из школьного курса физики. Проведя тестовые измерения, можно убедиться в соответствии (не соответствии) собранной схемы требованиям ГОСТ и ПУЭ.

Видео по теме

Источник