Подключаем электросчетчик через трансформатор: алгоритм и схема

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.

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.

Читайте также:  Измерение силы тока мультиметром

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.

Как правильно считаются показания счетчика электроэнергии с трансформаторами тока

Счетчики электроэнергии до 100 А подключаются прямо к сети, при снабжении коммерческих объектов и больших предприятий дополнительно устанавливаются преобразователи напряжения и электротока. При расчетах за потраченную электроэнергию необходимо знать, как проводится подсчет эл. энергии через трансформаторы тока конкретной модели.

Виды и правила выбора преобразователя электротока

Трансформаторное оборудование, снижающее электроток (ТТ), классифицируется по различным характеристикам, в том числе коэффициенту преобразования. Это оборудование требуется, если объект потребляет мощности, которые в несколько раз превышают возможности обычного узла.

ТТ преобразует ток до уровня, позволяющего подключить для контроля обычные электросчетчики на одну или три фазы и создать систему защиты линии.

Классификация

По способу монтажа

ТТ по такому принципу делятся на:

  • опорные (устанавливаемые на поверхности);
  • проходные (прикрепленные к шинопроводу);
  • шинные (прикрепленные к шине);
  • встроенные в системы силового электротока;
  • разъемные (установленные на кабелях).

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.

Основное условие при выборе преобразователя – электроток вторичной обмотки должен быть такой же или меньше электротока, для которого предназначен электросчетчик.

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.

Расчет показаний счетчика непрямого подключения

ТТ устанавливаются в сети, потребляющие сотни киловатт эл энергии. Принцип работы такого преобразователя основан на снижении величины электротока до значения, позволяющего подключить через него стандартный электросчетчик. Например, счетчик на 5 А, в сети 150 А, ТТ должен снизить показатель в 30 раз, то есть, коэффициент трансформации, используемый при подсчете расхода, тоже 30.

Как считать показания счетчика с трансформатором тока? Нужно их просто считать и отнять показатель, считанный в начале расчетного периода.

Потом полученная цифра умножается на коэффициент трансформации, указанный в технической документации или акте поставщика электроэнергии, рассчитанный самостоятельно. Это и есть ответ на вопрос, как рассчитать электроэнергию с трансформаторами тока.

Пример расчета

Рассмотрим, как рассчитать показания счетчика электроэнергии с трансформаторами тока с коэффициентом трансформации 100/5=20.

Например, на счетчике было значение, на 200 кВт превышающее цифру, списанную в начале периода.

При поиске ответа на вопрос, как рассчитать показания счетчика электроэнергии непрямого подключения с трансформаторами тока, важно учесть, что погрешность между реальным значением и указанным в техдокументации не должна превышать 2%. Показание должно быть снято с рабочего ответвления.

Решая вопрос, как посчитать показания счетчика электроэнергии, включенного в сеть с трансформатором тока, необходимо учитывать, что у любого прибора есть определенный срок службы. После того, как он закончился, не стоит надеяться, что считанные показания будут точные.

При покупке преобразователя необходимо проверить год и месяц выпуска. Это оборудование проверяется каждые 4 года, поэтому не должно быть просроченное.

Данные на шильдике изделия должны полностью совпадать с информацией в техпаспорте.

При выборе трехфазного ТТ необходимо учесть, что период со дня выпуска до пломбирования не должен превышать 12 месяцев. В противном случае возникнут дополнительные затраты на покупку другого преобразователя или госпроверку уже приобретенного.

Схема Подключения Трехфазного Счетчика Через Трансформаторы Тока

Возле них пишут буквы ТТ. Одной из важных особенностей ТТ является также невозможность работы его без нагрузки, а когда это необходимо какими-либо мероприятиями, то стоит закоротить концы вторичной обмотки, чтобы не было пробоя.

Схема подключения трехфазного индукционного счетчика САЗУ-ИТ через ТТ и ТН

Читайте также:  Контакты для проводов

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.

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.

Включение трехфазного электросчетчика для установок высокого напряжения

Таким образом, данная манипуляция и установленный трансформатор тока обеспечивает не только возможность измерять большие тока, но и способствуют безопасности проведения таких измерений. В неполную звезду Особенностью двухфазной двухрелейной схемы подсоединения с образованием неполной звезды.

В испытательной коробке перемычки под номерами 35, 36 и 37 опущены, в гнезда 29 и 31 ИК ввернуты шунтирующие проводники со штекерами. Контакты первичной, силовой обмотки отличить несложно — они гораздо мощнее контактов вторичной и расположены с противоположных сторон изделия.


В строении трансформатора есть магнитопровод, содержащий в составе 3 стержня. Подключение через измерительные трансформаторы В электроцепях напряжением В, применяется схема подключения трехфазного счетчика через ТТ — трансформаторы тока, позволяющая выполнять замеры при помощи учетных приборов, необходимых для потребляемой мощности менее 60 кВт и силой тока в А. В таком случае производится гальваническая развязка, за счёт которой и возможно данное подключение. Поэтому для защиты приборов учета в высоконагруженных сетях применяются трансформаторы тока. Таким образом, данная манипуляция и установленный трансформатор тока обеспечивает не только возможность измерять большие тока, но и способствуют безопасности проведения таких измерений.

Для начала перед рассмотрением самих схем соединения, нужно разобраться в принципе работы измерительного трансформатора. Если, не дай бог, произойдет утечка, то УЗО великолепно сработает, будучи установленным как до, так и после электросчетчика. Изготавливаются они обычно как отдельные устройства, но нередко УЗО и автоматы совмещают в одном корпусе дифференциальный автомат. Однако это требование отражено не в каждом паспорте электросчетчиков.

Трехфазные устройства имеют тот же принцип работы, что и однофазные, и могут контролировать расход электрической энергии одновременно по всем трем фазам, хотя вполне работоспособны и в однофазных сетях. Маркируются они Л1 и Л2.
Трансформаторы тока

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.

Подключение счетчика через трансформаторы

Общие требования

Схемы подключения счетчиков через трансформаторы можно разделить на две группы: полукосвенного и косвенного включения.

При схеме полукосвенного включения, счетчик включается в сеть только через трансформаторы тока (ТТ). Такая схема, как правило, применяется для средних и крупных предприятий которые питаются от сети 0,4кВ и имеют присоединенную нагрузку свыше 100 Ампер.

При схеме косвенного включения, счетчик включается в сеть через трансформаторы тока (ТТ) и трансформаторы напряжения (ТН). Такие схемы применяются, как правило, для крупных предприятий имеющих на своем балансе трансформаторные подстанции и другое высоковольтное оборудование которое питается от сети выше 1кВ.

Читайте также:  Ток и сечение провода

Счетчик трансформаторного включения имеет 10 либо 11 выводов:

Как видно на картинке выше выводы №1, 3, 4, 6, 7 и 9 используются для подключения токовых цепей (от трансформаторов тока), а выводы №2, 5, и 8 — для подключения цепей напряжения (от трансформаторов напряжения — при косвенной схеме включения либо напрямую от сети — при полукосвенном включении). 10 вывод, как и 11 (при его наличии), служит для подключения нулевого проводника к счетчику.

В соответствии с п. 1.5.16. ПУЭ класс точности трансформаторов тока и напряжения для присоединения расчетных счетчиков электроэнергии должен быть не более 0,5.

Кроме того в соответствии с п.1.5.23. ПУЭ цепи учета (цепи от трансформаторов до счетчика) следует выводить на самостоятельные сборки зажимов или секции в общем ряду зажимов. При отсутствии сборок с зажимами необходимо устанавливать испытательные блоки. При этом токовые цепи должны выполняться сечением не менее 2,5 мм 2 по меди и не менее 4 мм 2 по алюминию (п.3.4.4 ПУЭ), а сечение и длина проводов и кабелей в цепях напряжения счетчиков должны выбираться такими, чтобы потери напряжения в этих цепях составляли не более 0,25% номинального напряжения (п. 1.5.19. ПУЭ). (Как правило цепи напряжения выполняются тем же сечением, что и токовые цепи)

Как было написано выше цепи учета необходимо выводить на сборки зажимов или испытательные блоки, так что же представляет из себя испытательный блок?

Испытательный блок или испытательная коробка представляет из себя сборку зажимов предназначенных для подключения электросчетчика и обеспечивающих возможность удобного и безопасного проведения работ со счетчиком:

ВАЖНО! Винты для закорачивания первых выводов токовых цепей обязательно должны быть вкручены при семипроводной схеме подключения и выкручены при десятипроводной схеме.

Перемычки для закорачивания токовых цепей должны быть замкнуты только на время монтажа и проведения других работ со счетчиком, в рабочем положении перемычки должны быть разомкнуты!

Подключения счетчика через трансформаторы тока

Как уже было написано выше при напряжении сети 0,4 кВ (380 Вольт) и нагрузках свыше 100 Ампер применяются схемы полукосвенного включения счетчика, при которой цепи напряжения подключаются к счетчику напрямую, а токовые цепи подключаются через трансформаторы тока:

Примечание: Расчет трансформатора тока можно произвести с помощью нашего онлайн калькулятора.

Существуют следующие схемы подключения счетчиков через трансформаторы: десятипроводные, семипроводные и с совмещенными цепями (может использоваться только при полукосвенном включении). Разберем каждую из схем в отдельности:

2.1 Десятипроводная схема

Принципиальная десятипроводная схема подключения счетчика через трансформаторы тока:

Фактически десятипроводная схема будет иметь следующий вид:

Преимущества десятипроводной схемы:

  1. Удобство проведения работ со счетчиком. Отсутствует необходимость отключения электроустановки при замене электросчетчика, а так же при выполнении с ним других работ.
  2. Безопасность. Токовые цепи заземлены, что исключает возможность появления на выводах вторичных цепей опасного потенциала. Испытательная коробка позволяет безопасно отключить цепи напряжения.
  3. Высокая надежность. Учет по каждой фазе собирается независимо друг от друга. В случае нарушения цепей учета по одной из фаз работа учета на других фазах не нарушается.

Недостатки десятипроводной схемы:

  1. Большой расход проводника, для сборки вторичных цепей учета.

2.2 Семипроводная схема

Принципиальная семипроводная схема подключения электросчетчика через трансформаторы тока:

Фактически семипроводная схема будет иметь следующий вид:

Примечание: Обратите внимание в принципиальной схеме закорочены и заземлены выводы «И2» трансформаторов тока, в то время как в фактической семипроводной схеме закорочены и заземлены выводы «И1». Для правильной работы схемы учета не имеет значения какую группу выводов заземлять (И1 или И2), главное что бы заземлены они были только с одной стороны, поэтому оба варианта схем верны.

Преимущества семипроводной схемы:

  1. Удобство проведения работ со счетчиком. Отсутствует необходимость отключения электроустановки при замене электросчетчика, а так же при выполнении с ним других работ.
  2. Безопасность. Токовые цепи заземлены, что исключает возможность появления на выводах вторичных цепей опасного потенциала. Испытательная коробка позволяет безопасно отключить цепи напряжения.
  3. Экономия проводника, для сборки вторичных цепей учета за счет объединения вторичных токовых цепей.

Недостатки семипроводной схемы:

  1. Низкая надежность. В случае нарушения совмещенной токовой цепи электроэнергия не учитывается ни по одной из фаз.

2.3 Схема с совмещенными цепями

Принципиальная схема подключения электросчетчика через трансформаторы тока с совмещенными цепями.

При данной схеме цепи напряжения объединяются с токовыми цепями путем установки перемычек на трансформаторах от контакта Л1 к контакту Л2.

Фактически схема с совмещенными цепями будет иметь следующий вид:

Схема с совмещенными цепями не соответствует требованиям действующих правил и в настоящее время не применяется, однако она все еще встречается в старых электроустановках.

3. Подключение счетчика через трансформаторы тока и напряжения

В случае необходимости организации учета электрической энергии в сети выше 1000 Вольт применяется схема косвенного включения счетчика при которой токовые цепи подключаются к счетчику через трансформаторы тока, а цепи напряжения подключаются через трансформаторы напряжения:

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.