Для чего счетчик подключается через трансформатор
Схемы подключения трехфазного счетчика
Трехфазный счетчик — многофункциональное устройство, сокращающее расход электроэнергии и предназначенное для учёта электропотребления. Установка этого прибора позволяет равномерно распределять нагрузку на систему энергоснабжения. Даже небольшие электротехнические навыки с соблюдением техники безопасности, позволяют провести самостоятельный монтаж.
Приборы по способу подключения бывают прямого и трансформаторного типа.
Схема подключения выбирается из трех типов. Прямая и полукосвенная применяются в жилых и бытовых зданиях, а косвенная — на предприятиях в высоковольтных цепях. По конструкции трёхфазная система сложнее однофазной, а по размерам — габаритнее.
Общие правила монтажа
Монтаж не является сложной операцией, если знать, как правильно подключить прибор. Самостоятельное исполнение часто бывает качественнее, чем работа ненадежного мастера.
При приобретении важна не столько дата изготовления, сколько дата поверки устройства. Опломбирование должно быть проведено не ранее, чем год назад.
Перед работой с прибором, нужно получить разрешение и технические условия (ТУ) от организации по энергосбыту. ТУ являются основным документом, по которому будет проверяться устройство. Поэтому важно детально изучить требуемые технические характеристики каждого устройства и комплектующих. Это избавит от замечаний и лишних доработок.
Монтаж возможен внутри каждой отдельной квартиры или на общей лестничной площадке, в частных домах — внутри и вне здания. На расположение влияет то, заменяется старая или подключается новая проводка.
Схема подключения электрического счетчика осуществляется через трансформаторы тока или без них. Для косвенного типа применяются трансформаторы тока и напряжения.
На всех этапах следует соблюдать правила электробезопасности. Важно знать, что не допускается подключение однофазного электроприбора в сеть на 380 вольт.
Последовательность операций подключения
Перед монтажом следует убедиться, что сеть обесточена, воспользовавшись индикатором.
С момента опломбирования должно пройти не более 12 месяцев. Разрешено подключение 3-х фазного счетчика без видимых механических повреждений кожуха и стекла корпуса.
Возможна установка, если на корпусе трехфазного счетчика есть пломбы ОТК в виде стикера и пломбы госповерителя.
Установка прибора
Перед тем, как установить устройство, определяется место монтажа и тип крепежа. Локация измерителя в новом доме определяется на этапе проектирования здания.
Покупка прибора на дин-рейку — универсальное решение, так как к счетчику всегда можно докупить удобное крепление.
Установка возможна на din-рейку, как показано на фото:
Вместо нее можно устанавливать пластинку из металла, идущую в комплекте со счетчиком. При этом прибор монтируется на ровную поверхность с тремя винтами.
Для включения счетчика используются медные провода, которые зачищаются примерно на 2.5 см. Подключение проводов трехфазного счетчика проводится до упора в отверстия и закрепляется двумя винтами, начиная с верхнего.
Важно, чтобы изоляция не попала в зажим, так же, как и не допускается выступ оголенного провода из-под корпуса.
Перед тем, как подключить на клеммы трехфазного счетчика многожильные провода, на них устанавливают наконечники НШВИ. Для этого применяются специальные клещи. Опрессовывание наконечниками гарантирует надежность и безопасность контактов, предохраняет от возгорания в случае короткого замыкания.
Подсоединение проводов
Корректная работа обеспечивается точным соблюдением схемы подключения. Рассмотрим на примере счетчика Энергомера.
Входные клеммы 1, 3, 5, подсоединяются к входным фазам 1, 2, 3 соответственно. Выводные клеммы 2, 4, 6, подсоединяются к фазам выхода 1, 2, 3. Седьмая клемма — для нуля, восьмая — для выхода. Заземление подводится к шине заземления.
Запрещено заземление соединять с нулевой фазой. Рекомендации о том, как подключить трехфазный счетчик, указываются на корпусе и техническом паспорте.
После того, как проведено самостоятельное подключение, необходимо вызвать проверяющего от организации, поставляющей электроэнергию. Специалист оценит правильный ли монтаж и расположение трехфазного счетчика.
Прямое подсоединение
Подключение трехфазного счетчика прямого включения подходит для малых мощностей и силы тока, не превышающего 100 Ампер. Сечение проводов — от 16 до 25 мм².
Схема прямого подключения предусматривает то, что подводимые провода входят прямо на измеритель, а после этого — на автомат выключения.
На фото представлена схема непосредственного или прямого соединения:
Полукосвенный метод
Счетчик прямого включения ограничен по техническим характеристикам и функциям, поэтому иногда выбираются модели для установки с трансформаторами тока. Схема того, как подключается счетчик через трансформаторы тока, указывается на корпусе и в технической документации прибора.
Принцип основан на том, что токовые цепи подключаются через трансформаторы тока, цепи напряжения — сразу к сети 0,4 кВт. Любая схема включения рассматривается слева направо.
Этапы установки
Установка с трансформаторами обычно выбирается для предприятий или бытовых помещений, где используется мощное электрооборудование.
Установка счетчика с трансформаторами тока проводится по следующим этапам:
При общей нагрузке по току свыше 100 Ампер, актуально подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока.
Сборка через трансформаторы
Схема подключения через трансформаторы тока бывает косвенная и полукосвенная.
Подключение трансформаторов тока не применимо для моделей прямого включения. Как правило, схема подключения присутствует на самом приборе, а также в прилагаемой инструкции.
Трехфазный счетчик электроэнергии соединяется с трансформаторами в соответствии с маркировкой.
Л1 — питание от автомата (вход). Л2 — выход на потребителя. И1 — ввод, подключаемый на клеммы 1, 3, 5. И2 — выход, подключаемый на 2, 4, 6 клеммы.
Для соединений под болт, на провода можно использовать наконечники НКИ.
Пример подключения
Перед счетчиком и трансформаторами устанавливается автоматическое устройство, защищающее от коротких замыканий и блокирующее сеть при превышении максимальных нагрузок. Трехфазная сеть балансирует пофазное распределение нагрузки. Каждая фаза обеспечивается автовыключением.
Подведение начинается с левой стороны. На вводном автомате 3 фазы: A, B, C. Трансформаторы условно разделяют на соответствующие фазы. Цвета проводов выбираются в соответствии ГОСТу. В схематехнике маркируются для наглядности цветными стикерами.
Схема подразумевает подключение проводов к клеммам 3 фазного счетчика через трансформаторы с дальнейшим их выводом на потребителя.
Выходящий провод из А-вводного автомата подсоединяется к шине Л1 первого трансформатора. Провод с той же маркировкой отводится от И1 трансформатора к первой клемме. От второй клеммы провод подсоединяется к И2 первого трансформатора. Седьмая клемма в этом случае — для заземления. От болта напряжения трансформатора провод отводится на соответствующую клемму. На приведенных фото эти 3 клеммы в верхнем ряду.
Аналогичная схема подключения трансформаторов применима для каждого из них.
Схематичная инструкция всегда указывается на самом приборе.
Расположение клемм на приборах Энергомера несколько отличается:
Начиная слева, каждые три клеммы, следующие по порядку, составляют одну фазу. К 1, 4, 7 клеммам, контуры подсоединяются от И1 трансформатора. К 3, 6, 9 — от И2. 2, 5, 8 — подключение цепи напряжения. 10 или 11 (Энергомера предлагает 10 и 11 клемм) — нулевой проводник (может быть любой из двух).
Принцип звезды
Подобная схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока, дает возможность использовать меньше проводов. Особенность «звезды» — объединение выводов И2 всех трансформаторов в узел, выводимый на нулевой проводник.
Минус такой схемы — затрудненность проверки для служб.
Косвенный метод
Косвенная схема не подходит для бытовых помещений, так как предназначена только для высоковольтных соединений промышленного назначения. Такое подключение счетчика актуально для энергозатратных организаций, где сеть выше 1 кВ. Включение в схему трансформатора тока указывается на корпусе.
Бытовое применение
Трехфазный прибор в частном доме — оптимальное решение в том случае, когда применяется техника с высоким расходом электричества. Техника работает эффективнее при включении в такую сеть. Три фазы исключают перекос фаз, который возникает при подключении в одну сеть одновременно нескольких устройств, требующих высокой мощности.
Для удобства и безопасности, установка проводится в специальных коробах.
Щиты с такой системой учета весьма габаритны. Несмотря на незначительное отличие по напряжению с однофазными установками, трехфазник обеспечивает равномерное распределение по системе. Это и является главным преимуществом, что позволяет без опасения пользоваться мощными плитами, обогревателями, нагревателями, асинхронными двигателями, бензопилами.
Монтаж на улице
Установка системы на улице, возможно при организации эффективной теплоизоляции. При отрицательной температуре воздуха не обеспечивается корректный учет электричества. Обычно реальный расход преувеличивается.
Установка требует специальных огнеупорных, герметичных коробов. Индикатор должен быть виден через прозрачное стекло. Подключение счетчика электроэнергии проводится на расстоянии от поверхности земли 80-170 сантиметров.
Однофазная сеть
Одна фаза используется в частных домах, квартирах, бытовых помещениях. Большое количество мощных приборов дает высокую нагрузку на сеть. Оптимальнее менять сеть на 3 фазы, так как одна фаза может не выдержать высокое напряжение, что провоцирует частые сбои и более скорый износ бытовой техники. Если этого не происходит, то можно применять следующие решения:
Трехфазный электрический счетчик на практике редко подключается к однофазной сети. Подключение похоже на прямое, с тем отличием, что вторая и третья фазы не активны. Такое исполнение может вызвать проблемы при проверке измерительного прибора, а для получения разрешения на установку, необходимо соблюдение дополнительных требований службы энергоснабжения.
При решении установить конструкцию в тремя фазами в однофазную сеть, нужно побеспокоиться об электробезопасности, так как в случае короткого замыкания ток будет выше. Обязательная проверка измерительного трехфазного оборудования проводится не реже одного раза в год.
Где купить
Максимально быстро приобрести приборы можно в ближайшем специализированном магазине. Оптимальным же, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:
Видео по теме
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.
Для чего нужен трансформаторный счетчик
Подключение счетчика электроэнергии в низковольтную сеть большой мощности
В одной из предыдущих статей мы уже рассматривали измерительные трансформаторы тока, их сферы применения, технические характеристики и особенности режима работы.
Как отмечалось ранее, для подключения счетчика в сеть большой мощности (с большими токами) необходимо применять специальные устройства — измерительные трансформаторы тока. Речь идет о низковольтных сетях до 0,66 кВ, где уровень номинального тока 100 А и выше. Счетчики прямого включения не предназначены для использования в таких мощных сетях, поэтому и требуется снизить уровень рабочего тока до величины, удобной для измерения приборами учета — 5 А.
Способ подключения в сеть счетчика, при котором токовые обмотки счетчика подключаются к измерительным выводам трансформатора тока называют полукосвенным. При этом способе подключения счетчика используется рабочее напряжение сети (обмотки напряжения подключаются к электросчетчику напрямую).
Существует также и косвенный способ подключения счетчика, однако он применяется для учета электроэнергии в установках с напряжением более 1 кВ. При косвенном подключении счетчика кроме трансформаторов тока применяются трансформаторы напряжения, снижающие высокое значение напряжение до 100 В.
Класс точности и его значение для учета электроэнергии
Правила Устройства Электроустановок (сокращенно ПУЭ) устанавливают классы точности для трансформаторов тока различных категорий применений. Так, для коммерческого учета должны устанавливаться трансформаторы тока с классом точности не более 0,5, а для технического учета необходим класс точности не выше 1,0.
Также встречаются трансформаторы тока с практически одинаковыми классами точности 0,5 и 0,5S. В чем заключается между ними разница? Погрешность обмотки ТТ с классом точности 0,5 не нормируется ниже 5%. Это значит, что при нагрузке в главной цепи ниже 5% электрическая энергия не будет учитываться. Класс точности 0,5S говорит о том, что трансформатор тока будет передавать сигнал на счетчик при уровне нагрузки не ниже 1%.
Схемы подключения счетчика через трансформаторы тока
Подключить трехфазный счетчик электроэнергии в мощную низковольтную сеть с глухозаземленной нейтралью можно по приведенным ниже схемам.
Цепи тока и напряжения в этой схеме, которую еще называют «десятипроводной» (по количеству используемых проводов), разделены. Подобное разделение цепей напряжения и тока позволяет повысить электробезопасность и легко проверять правильность подключения.
Следующая схема, в которой все выводы И2 измерительных трансформаторов тока соединяются в общую точку и присоединяются к нулевому проводнику, называется «звезда» (т. к. трансформаторы тока соединены по одноименной схеме). Она экономична с точки зрения использования проводов, однако усложняет проверку схемы включения счетчика представителями энергоснабжающих организаций.
Трансформаторы тока для электросчетчиков: обзор конструкций и схем подключения простыми словами для начинающего электрика
Трансформаторы тока применяются для подключения электросчетчиков к очень мощным нагрузкам, которые нельзя подавать на прибор учета при обычном прямом методе измерения.
Такой способ называется косвенным замером. Он широко распространен в энергетике, на промышленных предприятиях с большими перетоками электрических мощностей, а также в частных домах с трехфазным питанием.
Как все это работает и какие схемы подключения лучше выбрать для разных нагрузок читайте ниже.
Назначение трансформаторов тока простыми словами
Основная задача
Трансформатор тока (сокращенное общепринятое обозначение ТТ) создан для работы в электрических схемах как простой преобразователь, способный с высокой точностью пропорционально понижать токи высоких величин до номинальных вторичных значений без изменения частоты сигнала.
На его вход подается первичный переменный ток большой величины, а по выходной цепочке протекает уменьшенное, преобразованное значение нагрузки.
Этот процесс легко представить совмещенными графиками синусоид обоих токов с их отображением на простой векторной диаграмме единичной окружности.
Синусоида первичного тока I1, проходящего по силовым шинам, показана графиком с высокой амплитудой, которая может превышать, например, 100 или 200 ампер. Допустим, что она отстоит от начала координат на какой-то угол α.
Ее форма и величина станет преобразовываться в ТТ во вторичную величину I2 со значительно меньшей амплитудой, например, 1 или 5 ампер.
Графики синусоидальных гармоник легко упрощаются векторными выражениями, построенными на плоскости единичной окружности. Они облегчают понимание происходящих процессов, позволяют проще их анализировать.
Векторная диаграмма просто рисуется и наглядно показывает пропорции величин каждой составляющей и их направление.
Сейчас же сделаем простой вывод: в любой момент времени ti синусоида I2 повторяет форму сигнала I1 и отличается от нее строго на определенную величину, называемую коэффициентом трансформации Ктт.
Его так и записывают на шильдике корпуса: выражением отношения первичного тока, показанного на первом месте, ко вторичному, например, 200/5.
В принципе здесь используется та же технология и маркировка, что у обычного трансформатора напряжения, где вместо ампер показываются вольты.
Практическое применение
Трансформаторы тока создаются в качестве измерительных приборов, обладающих определенными метрологическими характеристиками. Они работают в цепях измерения и схемах защитных устройств.
Их оценивают классами точности по двум параметрам:
Далее разбираемся с конструкцией и принципами работы.
Как устроены трансформаторы тока: краткие сведения для новичков
Конструкцию ТТ поясняет нижерасположенная картинка.
Внутри корпуса из негорючего диэлектрического материала, например, пластика, не поддерживающего горения, расположены:
Количество витков вторичной обмотки определяет величину коэффициента трансформации, а ее поперечное сечение подбирается по величине нагрузки в номинальном и аварийном режиме.
У отдельных измерительных ТТ вместо первичной обмотки сразу создается сквозное отверстие в корпусе, через которое пропускается силовая шина распределительного шкафа или мощный провод. Их так и называют: шинные.
Среди таких конструкций существуют модели с разъемным сердечником, позволяющим оперативно надевать и снимать ТТ, выполнять измерения без выполнения дополнительных подготовительных работ. По этому принципу работают обычные электроизмерительные клещи.
Я их показываю здесь потому, что они могут быть использованы для проведения тех же замеров, что и ТТ, стационарно установленные для подключения к электросчетчикам. По ним осуществляют контрольный замер первичной, да и вторичной нагрузки, проходящей по цепям измерения.
Как работает трансформатор тока в электрической схеме счетчика: последовательное объяснение с демонстрацией наглядными картинками
По первичной обмотке от электроснабжающей организации к потребителям течет силовой ток I1. Он преодолевает электрическое сопротивление подключенных шин.
Вокруг токопровода формируется вращающееся поле с магнитным потоком fe1, расположенным перпендикулярно движению вектора I1.
Он пронизывает железо магнитопровода, улавливается им. Внутри сердечника наводится магнитный поток F1.
Такая схема ориентации обеспечивает минимальные потери энергии, затрачиваемые на преобразования электромагнитных полей.
Магнитный поток F1, пересекая перпендикулярно расположенные ему витки вторичной обмотки, создает в них электродвижущую силу Е2. Под ее влиянием в замкнутой на измерительный прибор вторичной катушке по закону Ома возникает электрический ток I2.
I2 преодолевает полное сопротивление вторичной обмотки и подключенной к ней нагрузке. Ей может быть токовая катушка амперметра, электромагнитного реле или электросчетчика.
По обмотке измерительного прибора протекает синусоида, уменьшенная строго на величину коэффициента трансформации ТТ. Его величина задается во время проектирования устройств, а замеряется при наладках и проверках работы электрической схемы.
Какие 2 опасности существуют при эксплуатации трансформаторов тока: их важно знать
Что происходит при пробое или повреждении изоляции
Сердечник ТТ выполнен из электротехнической стали, обладающей хорошей проводимостью. Он покрыт диэлектрическим слоем, разделяющим первичные и вторичные электрические цепи, но связывает их магнитным потоком.
Этот слой может быть случайно поврежден по разным причинам. Тогда происходит стекание высокого потенциала первичной схемы на вторичную цепочку.
Опасный потенциал способен не только повредить менее защищенное измерительное оборудование, но и нанести серьезные повреждения здоровью людей, вызвать у них электротравмы.
Для предупреждения этого явления все вторичные цепи ТТ подлежат обязательному заземлению.
Оно призвано безопасно отводить случайно возникающий потенциал с работающего оборудования на заземляющий контур здания и дальше.
Чем опасен режим работы при разомкнутой вторичной цепи
ПУЭ предъявляет повышенные требования к монтажу и прочности вторичных цепей ТТ. Они должны выполняться медным проводом с сечением не менее чем 2,5 мм квадратных.
При прохождении тока I1 по первичной обмотке во вторичной схеме протекает энергия с очень большим потенциалом напряжения. В рабочем режиме она всегда замкнута накоротко, а если ее разомкнуть, то на разрыве сразу возникает высоковольтное напряжение в несколько киловольт.
Оно опасно как для низковольтного оборудования, так и людей, находящихся рядом. Поэтому ТТ, даже выведенные в резерв, запрещено оставлять с разомкнутыми выводами. На них всегда должна стоять надежная шунтирующая закоротка.
ТТ массово используются не только в сети 0,4 киловольта, но и во всех высоковольтных схемах. Они выполняют не только задачи точного измерения текущих нагрузок, но и обеспечивают надежную работу систем защит и противоаварийной автоматики при возникновении аварийных режимов.
Обычно для всех цепей выше 1000 вольт ТТ изготавливают комбинированными устройствами, состоящими из одной силовой первичной обмотки и двух или более вторичных:
Трансформаторы тока высоковольтного оборудования, в соответствии с действующим напряжением электроустановки, могут располагаться в специальных закрытых ячейках или монтироваться на открытых распредустройствах.
Трансформаторы тока — схемы подключения к электрическим счетчикам: 2 типа
Перед монтажом ТТ на место стационарной установки необходимо в обязательном порядке уточнить направление каждой нагрузки по обмоткам, когда электроэнергия движется по шинам к потребителю. С этой целью на корпусе наносится маркировка.
У отечественных изделий принято следующее обозначение:
У многообмоточных ТТ вторичные катушки дополнительно обозначаются цифрами, а их выводы имеют вид:
Этим заводским обозначениям стоит верить в подавляющем большинстве случаев. Но, на моей практике встречались случаи, когда маркировка отсутствовала, была повреждена или даже не соответствовала реальному направлению навивки вторичной обмотки, что крайне недопустимо.
Неправильное подключение направит вторичный вектор I2 через катушку электросчетчика в противоположную сторону. Тогда счетный механизм станет работать с большими погрешностями.
Методику этой проверки я подробно привожу ниже по тексту в специальном разделе, посвященном проверкам и наладкам.
Схема подключения счетчика с трансформатором тока: самый редкий вариант
Устройство внутренних цепей однофазного электросчетчика и маркировку клемм для его монтажа показываю ниже.
Из электротехнических устройств внутри корпуса работают катушка тока и напряжения. Они соединены проводами с клеммными выводами, которые расположены слева направо и обозначены цифрами:
Винт напряжения при эксплуатации всегда должен быть плотно зажат. Он используется только при метрологических поверках.
Практически все однофазные счетчики, устанавливаемые в жилых зданиях, работают по этой схеме, являясь приборами прямого включения. Они предназначены для учета нагрузок бытовой сети, а она ограничивается действующими нормативами.
Однако ГОСТ 6570-75 предусмотрел возможность совмещения индукционного счетчика с трансформатором тока для сети 220 вольт по следующей схеме.
В ней дополнительно изменяется коммутация токовых цепей:
Монтаж нулевого провода и цепей напряжения остается прежним. Для снятия показаний потребуется обычный результат вычисления счетного механизма умножать на коэффициент трансформации используемого ТТ.
В принципе это довольно редкая разработка, на практике мне не пришлось ее увидеть в действии.
Схема подключения трехфазного счетчика с трансформаторами тока: 5 типовых проектов
Вначале напомню структуру электросчетчика на 3 фазы прямого включения. Он состоит их трех одинаковых цепей однофазного счетчика, рассмотренного выше.
Каждая часть замеряет мощность потребления в своей фазе, а затем их результат учитывается общим счетным механизмом.
Для подключения к цепям ТТ и ТН эта схема может отличаться у различных моделей за счет изменения расположения и чередования клемм. Показываю ее упрощенно без поясняющих надписей.
Под различные варианты учета нагрузок она подключается разными методиками. Привожу кратко только пять наиболее популярных способов.
Чтобы не затруднять чтение схем, я на них не стану показывать заземление вторичных обмоток токовых цепей. Просто помните, что их надо всегда надежно монтировать.
Схема полной звезды в сети 0,4 кВ
Этот метод используется для трехпроводной и четырехпроводной схемы с напряжением 380 или 220 вольт. Отличия между ними показал черной пунктирной линией, обозначающей нулевой провод цепей напряжения.
В трехпроводном варианте он просто отсутствует (клемма «10» остается не задействованной), а в четырехпроводном — присутствует. Других отличий нет.
Трансформаторы тока каждой фазы своими линейными выводами врезаются в силовую цепь, а клеммами вторичных цепей подключаются на соответствующие им ввода в счетчик. Например, для фазы «А» И1 коммутируется на «1», а И2 — на «3».
Цепи напряжения фаз подаются с входной клеммы Л1 на свой ввод счетчика: «2», «5» или «8».
Схема полной звезды в высоковольтной сети
Для учета нагрузок высоковольтного оборудования требуется использовать измерительные трансформаторы напряжения (ТН). У них на вторичные цепи выводится 100 вольт.
Первичные обмотки ТН подключаются к питающим шинам силовой нагрузки, а с вторичных — подается питание на электросчетчик.
Схема подключения трехфазного счетчика через три ТТ и три ТН в принципе повторяет предыдущую, но немного усложняется, имеет следующий вид.
Обозначение черной пунктирной линии несет тот же смысл, что и раньше.
Схема неполной звезды в сети 0,4 кВ
Этот вариант подключения можно использовать ради экономии оборудования за счет исключения одного ТТ. Метод вполне рабочий.
Схема подключения трехфазного счетчика через два трансформатора тока имеет такой вид.
Во вторичных цепях вывод И1 ТТ1 подключается на клемму «1», а И1 ТТ2 — на «7». Выводы И2 обоих ТТ объединены и подключены к клемме «4». Клеммы «3», «6» и «9» закорочены между собой.
Цепи напряжения на электросчетчик подаются от своих шин.
Схема неполной звезды в сети высоковольтного оборудования
Принцип подключения двух ТТ часто используется на энергетическом оборудовании высоковольтных линий, где для учета мощности применяются измерительные ТН, преобразующие напряжение каждой фазы в безопасную величину 100 вольт.
Здесь имеется определенные недостатки, требующие учета настройки релейных защит при возникновении аварийных ситуаций, связанных с двойным замыканием на землю внутри разных уровней распределения.
Но для обычных воздушных линий в цепях учетов эта схема отлично работает десятилетиями.
Ее вполне допустимо упростить за счет удаления одного измерительного ТН со средней фазы B.
Питание цепей напряжения счетчика модернизуется за счет подключения клеммного вывода 5 непосредственно на контур заземления.
Как выбрать трансформатор тока для счетчика: 10 критериев по ГОСТ
Длительная и надежная работа ТТ возможна при соответствии его конструкции:
Кроме этого придется уточнить конструкцию первичной обмотки, которая может изготавливаться:
Для работы разных цепей измерения, защит или автоматики внутри корпуса ТТ может быть выполнено несколько вторичных обмоток с разными характеристиками. Все их придется учесть, а ненужные надежно зашунтировать.
ГОСТ 7746-2001 таблицей 5 определяет значения 10 основных параметров, обеспечивающих надежную работу ТТ в качестве измерительных устройств для электрических счетчиков.
Более подробная информация изложена внутри этого ГОСТ.
Как проверить трансформатор тока: практические наработки бывалого релейщика
Вернемся к конструкции ТТ и представим все, что способно в нем повредиться и мешать нормальной работе. Это:
Все проверки ТТ основаны на учете возможности возникновения этих дефектов и призваны обнаружить их появление. Первоначально всегда выполняется внешний осмотр, позволяющий визуально выявить наружные повреждения.
Проверка изоляции трансформатора тока: на что обращать внимание
Собранные полностью токовые цепи должны иметь изоляцию не менее 1 мегаома (МОм). Для ее измерения применяют специальные приборы — мегаомметры. Требования к их конструкции оговорены в технической документации на ТТ. В подавляющем большинстве случаев их выходное напряжение — 1000 вольт.
К измерениям допускается мегаомметр, прошедший метрологическую поверку и испытания изоляции.
Им измеряют электрическое сопротивление:
Самый простой и надежный метод прямой проверки ТТ: прогрузка под реальной нагрузкой
Собирается штатная схема включения трансформатора. Его первичная обмотка подключается к силовым цепям, а вторичная — к нагрузке. В обе обмотки устанавливаются точные измерительные приборы: токовые клещи или амперметры.
На силовую цепь подается напряжение так, чтобы по ней протекал ток I1 с величиной от 0,2 до 1,0 номинального значения. Показания приборов снимаются во всех обмотках.
По результатам измерений делят значение тока первичной обмотки на его величину во вторичной: рассчитывают коэффициент трансформации. При совпадении вычисленного Ктт с заданным техническим паспортом делается вывод об исправности ТТ.
Если на ТТ смонтировано несколько вторичных обмоток, то все они до прогрузки должны быть надежно закорочены или подключены к приборам измерения.
Магнитопроводы многих высоковольтных ТТ нуждаются в заземлении. У них на клеммной колодке имеется специальный зажим с соответствующей маркировкой. Это требование тоже нельзя игнорировать.
Прогрузка с амперметром во вторичной цепи не позволяет выявить дефекты, связанные с нарушением полярности подключения обмоток. Но, использование вольтамперфазоиндикатора (ВАФ) с токовыми клещами поможет измерить угол отклонения вектора тока от начала координат, сделать достоверный вывод.
К сожалению, на практике часто довольно сложно воспользоваться методом прогрузки. Поэтому ТТ проверяют иными способами.
Косвенные методы проверки ТТ: 2 доступные технологии
Оценка характеристики намагничивания
Исправность вторичной обмотки и магнитопровода позволяет оценить снятие вольтамперной характеристики (ВАХ) — зависимости величины напряжения в вольтах, замеренной на контактных соединениях вторичной обмотки, от значения, проходящего по ней тока намагничивания I2 в амперах.
Эти данные приведены в технической документации. Соответствие полученного графика заводским испытаниям свидетельствует об исправности ТТ. При повреждении магнитопровода или возникновении межвиткового замыкания обмотки график пойдет значительно ниже.
Схема сборки проверочного устройства выглядит следующим образом.
Амперметр и вольтметр должны быть электромагнитной или электродинамической системы для замеров действующих значений синусоид.
Современные нагрузочные устройства типа «Ретом» значительно облегчают сборку схемы для оценки вольтамперной характеристики намагничивания.
При этой проверке цепь первичной обмотки всегда должна быть разомкнута. Иначе график ВАХ буден построен с ошибками.
Проверка полярности выводов вторичной обмотки электрическими методами
Если отсутствует маркировка на выводах, а их несколько, то принадлежность к каждой обмотке легко определить с помощью мультиметра посредством переключения его в режим прозвонки.
Концы проводов придется подписать, а затем каждой паре выводов определить полярность, соответствующую направлению вектора тока I1 первичной обмотке. Для этого собирается простая схема.
На вторичную обмотку подключается миллиамперметр магнитоэлектрической системы. Желательно, чтобы стрелка его шкалы имела возможность отклоняться вправо и влево от среднего значения, четко реагируя своим положением на направление протекающего тока по измерительной головке.
Однако вполне можно обойтись и стрелочным тестером (цешкой), где стрелка указывает только положительное направление тока. Просто придется быть более внимательным.
Затем на выводы первичной обмотки подключается источник постоянного напряжения с небольшим сопротивлением. Это может быть батарейка или аккумулятор с лампочкой. Раньше, в среде электриков часто пользовались самодельной сборкой, называемой прозвонкой или «Аркашкой».
За счет подключения источника напряжения к замкнутой цепи в ней по закону Ома начинает протекать электрический ток.
Его импульс на замыкание трансформируется во вторичную обмотку и воздействует на стрелку миллиамперметра: она отклоняется. Когда ее движение направлено вправо, то это означает, что вектора токов в первичной и вторичной обмотках совпали.
Теперь потребуется отвести батарейку и наблюдать за движением стрелки. Она отклонится влево. Оба этих фактора позволяют сделать вывод и промаркировать выводы И1 и И2: плюс батарейки указывает на клемму Л1, а миллиамперметра — на И1.
Когда стрелка при замыкании отклоняется вначале влево, а во время размыкания вправо, то это просто указывает на то, что токи в обмотках протекают в разных направлениях. Это тоже позволяет маркировать выводы.
Существуют и другие способы проверки полярности трансформаторов тока с помощью специальных проверочных устройств. Их наглядно показывает своим видеороликом Дмитрий, владелец канала «Заметки электрика». Рекомендую обязательно посмотреть.
Этим видеороликом буду заканчивать тему про трансформаторы тока для электросчетчиков. Она довольно обширная. Если у вас еще остались какие-то вопросы или имеется желание поделиться иным мнением, то воспользуйтесь разделом комментариев.
Рейтинг статьи
Рекомендуем прочитать:
Комментарии 22
Согласен, Владимир.
Обычные бытовые счетчики не нуждаются в трансформаторах тока. Когда же нагрузки намного больше пяти ампер, то здесь без ТТ не обойтись. Вот про эти измерительные трансформаторы и рассказываетстатья.
Максим, я не понял вашего вопроса. Вы смешали информацию про автоматический выключатель и трансформатор тока. С чем не согласны или что хотите узнать?
Здравствуйте, Алексей. Нетривиальная задача. К существующему электромеханическому счетчику (3ф) добавить электронный анализатор. Можно ли для этих аппаратов использовать те же трансформаторы, соединяя соответствующие измерительные цепи последовательно?
Здравствуйте, Владимир.
Стоит учесть, что ТТ является источником тока и ограничен по мощности. Другими словами, его обмотка должна выдержать подключенную к нему нагрузку, работать без перегрева. Ток же от них пойдет последовательно ко всем подключенным датчикам. Если мощности достаточно, то трансформатор будет работать в своем классе точности и на показаниях измерительных приборов это не скажется.
Подобные схемы последовательного включения нескольких измерительных приборов ко вторичной цепи ТТ широко используются в устройствах релейных защит, автоматики и измерений на всех высоковольтных подстанциях.
На этот вопрос отвечу по своему, не буду рассматривать все эти сопротивления…
ТТ это две обычных обмотки провода, разделенных изоляторами. Через магнитопровод передается электрическая энергия от первичной обмотки во вторичную. Конечно, это грубый пример…
Первичная обмотка обычно — это шина первичной цепи, по которой проходят силовые токи. она на них и рассчитана. Вторичная обмотка выполнена более тонким проводом и рассчитана для работы при более низких токах, например 5 или 1 ампер. В кратковременных аварийных режимах она может выдерживать и большие нагрузки, но они протекают кратковременно… В рабочем же режиме перегружать длительно эту обмотку не следует. иначе она просто станет греться больше допустимой нормы со всеми всеми вытекающими из этого последствиями. Вот это я имел в виду.
Если же рассматривать параметр мощности, то, допустим в фазном проводе у вас будет протекать ток 5А при 220 вольтах. Вот и считайте мощность нагрузки этой фазы. Она же пойдет через обмотку ТТ и будет ее нагружать.
Нагрузку создают все подключенные к источнику питания приборы. Она не должна быть превышена.
«Подобные схемы последовательного включения нескольких измерительных приборов ко вторичной цепи ТТ широко используются в устройствах релейных защит, автоматики и измерений на всех высоковольтных подстанциях…» Если можно, дайте ссылку на документ или руководство или учебник.
Владимир, основным документом по эксплуатации электрических приборов является ПУЭ.
Однако, наберите в поиске Яндекса или Гугл запрос: «Вторичные цепи трансформаторов тока». Вы увидите множество статей и документов на эту тему. А схемы можете глянуть, например в гугл картинках по тому же запросу. Как пример смотрите здесь http://electricalschool.info/main/kabel/1716-kontrolnye-kabeli-v-jelektroustanovkakh.html
Хотел скинуть вам часть схем РЗА с токовыми цепями измерений, с которыми пришлось поработать, но после замены ноутбука что-то запутался в своих архивах=))). Ищите самостоятельно
Да нашел я.»… ТТ это две обычных обмотки провода, разделенных изоляторами. Через магнитопровод передается электрическая энергия от первичной обмотки во вторичную. Конечно, это грубый пример… » Добавлю. Это неправильный пример. Это неправильное представление об устройстве ТТ и принципе эго работы. Жаль, что потратил свое время на этот диалог.
Владимир, можете обратиться к учебникам Берковича или Чернобровова по релейной защите. Они подробно объясняют принципы работы ТТ, векторные диаграммы, схемы включения. Я же привел постарался показать своим примером, что там просто две обмотки из провода, разделенных магнитопроводом и вам важно не перегрузить их. Тогда ничего страшного не произойдет. Во всяком случае благодарю за вопросы.
Впрочем, лично для Вас это совершенно безопасно, от этого лично для Вас «…ничего страшного не произойдет«, а вот за других — теперь я опасаюсь.
Похоже, сначала надо спрашивать документ, подтверждающий квалификацию в соответствующей области.
Здравствуйте, Владимир. Отвечу последовательно на ваши замечания.
Как устроены трансформаторы тока я изложил в статье кратко. Вы ее читали. О моем понятии закона Ома можете прочитать здесь и тоже покритиковать. https://electrikblog.ru/online_calculator_zakona_oma/ Буду только рад помощи в освоении электротехники.
Фразу про две обмотки, изоляторы и магнитопроводы я привел специально вам для того, чтобы показать, что там ничего сложного нет, а не как это все работает. Всегда упрощаю сложные технические процессы дабы пояснить людям какие-то конкретные моменты работы электрического оборудования.
Думаю, что вряд ли объяснение по Берковичу с приведением векторных диаграмм и погрешностей по величине и углам было бы уместно, да и понятно людям, спрашивающим о нагрузке ТТ.
Вам же еще раз повторю, что при работе ТТ, как и любой другой электрический прибор, важно не перегрузить его. Тогда он будет работать в своем классе точности. Причем совершенно безразлично количество подключенных к нему нагрузок.
При этом надо рассматривать не закон Ома, а тот, который связывает протекание тока в проводнике и выделение тепла в нем. Еще раз: нам важнее не перегреть вторичную обмотку ТТ, чем беспокоиться о мизерном повышении сопротивления подключаемых последовательно низкоомных приборов.
На классе точности ТТ этот процесс практически не сказывается. Он создан для подобного подключения, можете поэкспериментировать.
Кстати, работая релейщиком на подстанции 330 кВ и проверяя все высоковольтные защиты и цепи измерения, мне постоянно приходилось оценивать исправность ТТ, выявлять и браковать неисправные. Занимался и метрологической поверкой измерительных приборов, имея соответствующую подготовку и удостоверение. Как метролог заявляю, что
Насчет фраз про ПУЭ и ПТЭ, так вы просто пошли не потому пути и начинаете придираться к словам… зачем и для чего?
Насчет своего или чужого дела отвечать не собираюсь, как и предъявлять какие-то документы. Это мои личные интересы.
О других людях советую вам не беспокоиться, они сами способны думать. Лучше решайте собственные задачи.
Если вам стало интересно не решать свой вопрос с подключением счетчика, а просто потролить, то мне это только на руку. Чем больше в статье комментариев, тем лучше идет ее продвижение в поисковых системах. Да и читателям сайта полезно оценить сложившуюся дискуссию. Я ведь обычный человек, который может оговориться, а наш родной русский язык столь разнообразен и многогранен…
Это же просто шедевр творчества, Алексей! «…На этот вопрос отвечу по своему, не буду рассматривать все эти сопротивления» Значит, Вы считаете, что вместо правильного ответа можно ответить «по-своему»?
Мой «курвиметр» зашкалил!
Кстати, курвиметром часто пользовался. Этот прибор для измерения расстояний на карте имеет круговую шкалу, он не может зашкалить… Стрелка все время движется по кругу… Может у вас другой прибор?
С чего Вы взяли, что при 5А напряжение на нагрузке 220В? Это ведь значит, что при номинальном токе на трехфазном счетчике рассеивается более 3кВт.
Непохоже, чтобы это было именно так, почему-то я никогда не видел раскаленных, пышущих жаром счетчиков.
Может быть, 220В напряжение на нагрузках, токи в которых малы, а приличные токи в 5А протекают по другим цепям и напряжения на этих участках совсем маленькие? Недаром часто счетчики соединяют 10, например, проводниками!
При пяти амперах нагрузки и 220 вольтах мощность на фазе будет чуть больше киловатта. Она пойдет по первичной обмотке ТТ, а не через счетчик. Сквозь счетчик идет ток вторичной обмотки. Он уменьшен на величину коэффициента трансформации.
В вашем случае трехфазного счетчика эта мощность утраивается.
Для примера: в высоковольтных цепях используются измерительные ТТ с током 5 или 1 ампер и ТН на 100 вольт. Через них пускают первичную мощность на все измерительные приборы.
Здравствуйте, Алексей. Нетривиальная задача. К существующему электромеханическому счетчику (3ф) добавить электронный анализатор. Можно ли для этих аппаратов использовать те же трансформаторы, соединяя соответствующие измерительные цепи последовательно?
Господа всем доброго дня. Подскажите пожалуйста по коммерческому учёту 10кВ. В былые времена на РП-10 была нагрузка до 24МВт, по расчётам ТТ поставили 600/5, т.е. с коэфф. 12000. В данный момент нагрузка упала до 3МВт, ТТ остались прежние. Это как то влияет на расчёты. заранее благодарен
Александр, здравствуйте. Трансформаторы тока работают в своем классе точности, который определяется метрологическими характеристиками и оценивается от минимальной нагрузки до максимальной величиной относительной погрешности. Она оценивается как отношение разности поверяемого прибора и эталонного (считается истинным) к истинному значению. Выражается в процентах. Если прибор при поверке не укладывается в относительную погрешность на каком-то участке шкалы, то он бракуется.
По этим причинам при исправных ТТ беспокойства о неправильной работе токовых цепей измерения при снижении нагрузки быть не должно.