Подключение трёхфазного счетчика через трансформаторы тока: схемы соединения

Содержание
  1. Общее понятие
  2. Виды многотарифных приборов и правила выбора
  3. Виды приборов
  4. Критерии выбора
  5. Бытовое применение
  6. Монтаж на улице
  7. Пару слов об измерительных трансформаторах
  8. Принцип действия
  9. Использование переходной испытательной коробки
  10. Важные нюансы при включении счетчика с помощью ТТ
  11. Классификация
  12. Параметры
  13. Как установить трехфазный счетчик: порядок действий и схемы подключения
  14. Виды трёхфазных счетчиков
  15. Принцип действия
  16. Число полюсов
  17. Число тарифов
  18. Способ подключения
  19. Устройства прямого или непосредственного включения
  20. Полукосвенного включения
  21. Косвенного включения
  22. Установка
  23. Подключение через трансформаторы тока
  24. Меры предосторожности
  25. Схемы подключения счетчика: пошаговое руководство
  26. Установка трёхфазного устройства
  27. Обзор популярных моделей и производителей
  28. Трансформаторы тока для счетчиков: принцип работы и назначение
  29. Аналоги трансформаторов
  30. Преимущества и недостатки
  31. Как устроены трансформаторы тока: краткие сведения для новичков
  32. Как работает трансформатор тока в электрической схеме счетчика: последовательное объяснение с демонстрацией наглядными картинками
  33. Какие 2 опасности существуют при эксплуатации трансформаторов тока: их важно знать

Общее понятие

Это предложение указывает на наличие специального аппарата, который включается, когда необходимо преобразовать ток. Конструкция предусматривает последовательное включение в цепь первичной обмотки. Провода, составляющие вторичную обмотку, подключаются к тому или иному электрическому устройству. К нему также может быть подключено реле, связанное с защитой и автоматикой. Устройство представляет собой измерительный прибор, используемый в электроэнергетике. Все провода, составляющие обмотку, имеют изоляцию. Это касается как первичной, так и вторичной обмотки.

В процессе работы устройства характерное значение потенциала вторичной обмотки приближается к «земле». Этот эффект достигается за счет заземления одного конца провода.

Трансформатор используется для преобразования тока за счет электромагнитной индукции без изменения его частоты
Трансформатор используется для преобразования тока за счет электромагнитной индукции без изменения его частоты.

С помощью трансформаторов выполняется измерение и измерение тока высокого напряжения. Сначала измеряется первичное напряжение, размерное значение которого составляет амперы.

Совет № 1: Следует различать измерительные трансформаторы тока и устройства схемы электропитания. Первые отличаются непостоянством индукции, их действия определяются режимом работы. В этом плане трансформатор тока можно отнести к категории универсальных устройств.

Виды многотарифных приборов и правила выбора

Грамотный выбор многотарифного счетчика невозможен без знания существующих разновидностей этих устройств.

Чтобы их знать, важно оценить все возможные варианты такой классификации.

Виды приборов

Двухскоростной электронный счетчик

По принципу работы многотарифные счетчики, как и все другие образцы этой техники, делятся на индукционные и электронные модели. И эти, и другие устройства по типу регистрируемой электроэнергии делятся на однофазные и трехфазные, устанавливаемые в цепях на 380 вольт. Трехфазные многотарифные электросчетчики используются в частных домах, где может быть установлено соответствующее электрооборудование. В него входят насосы, токарные и фрезерные станки, а также другие механизмы, в том числе асинхронные двигатели.

Разница между предлагаемыми пользователю измерительными приборами проявляется в мощности, которую он способен выдержать, а также в заявленной стоимости конкретного образца.

Критерии выбора

Однофазный счетчик

Перед покупкой измерительного прибора нужно освоить правила его выбора, обычно они сводятся к следующим пунктам:

  • определиться с типом учета: по единому тарифу или по нескольким тарифным планам;
  • решить, какой тип счетчика требуется по типу электроснабжения: трехфазный 380 вольт или однофазный;
  • проконсультируйтесь со специалистами по поводу мощности приобретаемого устройства в зависимости от объема потребления в домашней сети: количества одновременно подключенных устройств;
  • убедитесь, что имеется сертификат качества, гарантирующий надежную работу счетчика.

Крайне важно заранее определиться, какое устройство выбрать по принципу работы (электронное или индукционное). Несмотря на то, что стоимость первого немного выше, лучше выбирать именно его.

Благодаря встроенной электронной схеме, содержащей микросхему микропроцессора, этот тип счетчика считается более надежным https://www.youtube.com/watch?v=11_WXGjLwEw.

Бытовое применение

Трехфазное устройство в частном доме — лучшее решение при использовании техники с большим потреблением электроэнергии. Методика работает наиболее эффективно при подключении к такой сети. Три фазы устраняют дисбаланс фаз, который возникает, когда несколько устройств, требующих высокой мощности, одновременно подключены к одной и той же сети.

Для удобства и безопасности установка осуществляется в специальных ящиках.

установка осуществляется в специальных ящиках

Платы с такой системой измерения очень большие. Несмотря на небольшую разницу напряжений в однофазных установках, трехфазное устройство обеспечивает равномерное распределение по всей системе. Это главное преимущество, позволяющее безопасно использовать мощные печи, каменки, обогреватели, асинхронные двигатели, бензопилы.

Монтаж на улице

Возможна установка системы на открытом воздухе с организацией эффективной теплоизоляции. При отрицательной температуре воздуха правильный подсчет электроэнергии не гарантируется. Фактическое потребление обычно преувеличено.

Для установки требуются специальные огнестойкие герметичные боксы. Индикатор должен быть виден через прозрачное стекло. Электросчетчик подключается на расстоянии 80-170 сантиметров от поверхности земли.

Установка на открытом воздухе

Пару слов об измерительных трансформаторах

Принцип действия заключается в том, что фазный ток нагрузки, протекающий через последовательно включенную первичную обмотку ТТ, за счет электромагнитной индукции создает ток во вторичной цепи этого трансформатора, в которую входит токовая катушка (обмотка) электросчетчика.

Цепь ТТ — L1, L2 — входные контакты трансформатора, 1 — первичная обмотка (стержень), 2 — магнитопровод, 3 — вторичная обмотка, W1, W2 — витки первичной и вторичной обмоток, I1, I2 — контакты измерительных клемм

Ток вторичной цепи в несколько десятков раз (в зависимости от коэффициента трансформации) ниже тока нагрузки, протекающего в фазе, заставляет работать счетчик, показатели которого, снимая параметры потребления, умножаются на эту степень трансформации.

Трансформаторы тока (также называемые измерительными трансформаторами) предназначены для преобразования высокого первичного тока нагрузки в удобные и безопасные значения для измерений вторичной обмотки. Они рассчитаны на рабочую частоту 50 Гц, номинальный вторичный ток 5 А.

Когда они имеют в виду ТТ с коэффициентом трансформации 100/5, они означают, что он рассчитан на максимальную нагрузку 100А, измерительный ток 5А, показания электросчетчика с этим ТТ необходимо умножить на 100/5 = 20 раз. Такое конструктивное решение избавляет от необходимости изготовления мощных счетчиков электроэнергии, что сказывается на их дороговизне, защищает прибор от перегрузок и коротких замыканий (сгоревший ТТ легче заменить, чем установить новый счетчик).

Есть и недостатки у такого включения: при малом потреблении измерительный ток может быть меньше пускового тока счетчика, то есть выдержит. Этот эффект часто наблюдался при включении старых индукционных счетчиков, у которых было значительное самопотребление. В современных электронных измерительных приборах этот недостаток сведен к минимуму.

При включении этих трансформаторов необходимо соблюдать полярность. Входные клеммы первичной катушки обозначены L1 (вначале подключена фаза сети), L2 (выход, подключенный к нагрузке). Клеммы измерительной обмотки обозначены I1, I 2. На схемах I1 (вход) обозначен жирной точкой. Подключение L1, L2 выполняется кабелем, рассчитанным на соответствующие нагрузки.

Трансформаторы тока

Вторичные цепи согласно ПУЭ выполняются проводом сечением не менее 2,5 мм². Все соединения ТТ с выводами счетчика должны выполняться с помощью проводов, помеченных обозначением выводов, желательно разного цвета. Чаще всего вторичные цепи измерительных трансформаторов подключаются через герметичную промежуточную клеммную колодку .

Благодаря такому включению возможна «горячая» замена счетчика без снятия напряжения и отключения питания потребителей, безопасный технический осмотр и проверка ошибок приборов учета, поэтому клеммную колодку еще называют испытательной коробкой.

Существует несколько схем подключения измерительных трансформаторов к трехфазному электросчетчику, подходящему для такого использования. Запрещается подключать приборы учета, предназначенные только для прямого и непосредственного подключения к сети с ТТ, обязательно изучить паспорт прибора, в котором указана возможность такого подключения, подходящие трансформаторы и рекомендуемая схема электропроводки и необходимо соблюдать во время установки.

Важно! Не допускается подключение трансформаторов тока с разными коэффициентами трансформации на метр.

Принцип действия

Работа всех этих устройств основана на следующем принципе. Любое устройство имеет первичную силовую обмотку. Он содержит несколько витков провода, по которому проходит напряжение.

На своем пути ток должен преодолеть препятствие, связанное с сопротивлением. В непосредственной близости от катушки создается магнитный поток. Он улавливается магнитной цепью. По отношению к сквозному току он должен быть перпендикулярным. В этом случае процесс преобразования магнитной энергии в электрическую будет сопровождаться минимальными потерями.

Точно так же расположена вторичная обмотка. Когда его пересекает магнитный поток, активируется электродвижущая сила, которая приводит к образованию электричества.

Требуется достаточное усилие, чтобы преодолеть сопротивление катушки и выходную нагрузку. Следовательно, происходит снижение напряжения во вторичной цепи.

Принцип работы трансформатора тока основан на явлении электромагнитной индукции
Принцип работы трансформатора тока основан на явлении электромагнитной индукции

Особенности работы трансформаторов определяются назначением устройств:

  • Сварочные трансформаторы работают по принципу максимального КПД. Они обладают способностью выдерживать значительные нагрузки, при которых возникают высокие напряжения.
  • Работа однофазного трансформатора связана с эффектом, который проявляет магнитный поток. Когда вторичная обмотка замкнута, создается электродвижущая сила. По закону Ленца наблюдается уменьшение величины магнитного потока. В первичную обмотку однофазных устройств подается постоянный ток, поэтому уменьшение магнитного потока не происходит.

Использование переходной испытательной коробки

Установка устройства:

  • установить эталонный измерительный прибор в измерительный блок;
  • ориентация тока в электрической цепи через токовые петли;
  • отключение токовых цепей;
  • подключение фазных проводов на измерительном приборе.

Контрольная распределительная коробка (KIP) предназначена для «закорачивания» (байпаса) токовых цепей.

Коробка тестового адаптера

Важные нюансы при включении счетчика с помощью ТТ

  1. Перед покупкой определитесь с типом счетчика, местом установки, классом напряжения и продумайте схему подключения счетчика с использованием трансформаторов тока.
  2. Внимательно прочтите паспорт устройства, посмотрите схему на клеммной крышке со знаками и номерами контактов.
  3. Электромонтажные работы с токовыми цепями выполняются в строгом соответствии с ПУЭ. Сечение электрических проводов цепей тока должно превышать 2,5 мм2.
  4. систему очень удобно использовать и обслуживать в будущем, если будет проведена буквенная и цифровая маркировка разводки вторичных цепей. Остальные провода трансформатора можно выделить цветом.
  5. Обеспечьте дополнительные контакты для облегчения ремонта и замены трехфазного счетчика. При проведении ремонтных работ отключать потребителей от электричества не нужно.

Как выбрать ТТ? Максимальный ток во вторичной обмотке не должен превышать 40% от номинального, минимальный — 5%. Порядок фазных напряжений, подключенных к счетчику, контролируется фазометром.

принцип работы ТТ

Ключевым моментом является соблюдение полярности подключения обмоток. На первичной обмотке расположены три пары входных клемм, один из их контактов L1 нужен для подключения правильного фазного провода. Второй контакт L2 проводит проводку к трехфазной нагрузке. I1, I2 — выводы на измерительной обмотке, к ним параллельно подключена катушка трехфазного счетчика электроэнергии. Какое будет сечение кабеля, идущего к выводам первичной обмотки, зависит от тока нагрузки; во вторичных цепях к счетчику подключается провод сечением 2,5 мм2 и более.

Классификация

Трансформаторы тока можно разделить по назначению. Следовательно, они используются для измерения или защиты. Они также классифицируются по ряду других принципов:

  1. Градация по типу установки.
  2. Устройства, используемые для работы во внешней среде.
  3. Место использования — закрытые помещения.
  4. Модели, встраиваемые внутри электроприборов.

Параметры

Как и любое другое электрооборудование, трансформаторы тока связаны с определенными требованиями, которые к ним предъявляются:

  • номинальное напряжение должно быть в широком диапазоне;
  • значение номинального тока в зависимости от первичной обмотки;
  • вторичный ток, проходящий через вторичную обмотку;
  • значение вторичной нагрузки, характеризующее сопротивление второй внешней цепи.

Все эти данные отражаются в паспорте устройства или в виде прикрепленной таблицы.

Трансформаторы тока выпускаются различных моделей в зависимости от назначения и условий эксплуатации
Трансформаторы тока выпускаются различных моделей в зависимости от назначения и условий эксплуатации

Как установить трехфазный счетчик: порядок действий и схемы подключения

Все о подключении трехфазных счетчиков через трансформатор тока

В последнее время частным домам при подключении питания часто дают три фазы, даже если нет трехфазного электрооборудования.

Такое подключение имеет множество преимуществ: можно разделить энергопотребляющие и чувствительные устройства на разные фазы; при обрыве одной из линий электричество в доме присутствует частично; увеличивается максимально допустимая суммарная мощность потребителей и т д

Чтобы учесть потребление электроэнергии при таком подключении, потребуется соответствующий прибор. Схема подключения трехфазного счетчика описана ниже.

Виды трёхфазных счетчиков

Трехфазные электросчетчики обычно классифицируются так же, как однофазные, но есть отличия. Эти устройства делятся по принципу действия, количеству полюсов и другим характеристикам.

Принцип действия

Все о подключении трехфазных счетчиков через трансформатор тока
Исходя из этого, устройства делятся на индукционные и электронные. Принцип действия индукции основан на следующем явлении: когда ток течет через проводник в магнитном поле, на него действует так называемая амперная сила, стремящаяся вытолкнуть его из магнитного поля.

Роль проводника в индукционном счетчике выполняет алюминиевый диск, соединенный червячной передачей с механическим считывающим устройством (5 или 6 вращающихся барабанов с цифрами).

Токи в диске индуцируются переменным магнитным полем от двух катушек: напряжения и тока, и чем больше мощность электричества, протекающего в цепи, тем быстрее он вращается. Чтобы диск не вращался ускоренно под действием силы ампера, установлен постоянный тормозной магнит.

Преимущества индукционных измерительных приборов:

  • простота конструкции, ремонтопригодность;
  • устойчивость к помехам (молнии) и скачкам напряжения.

Все о подключении трехфазных счетчиков через трансформатор тока

Схема индукционного счетчика

Индукционные устройства считаются устаревшими и постепенно выводятся из эксплуатации по причинам:

  • большая погрешность: класс точности — не более 2,5;
  • низкая чувствительность;
  • короткий межповерочный интервал (не более 8 лет);
  • плохая функциональность.

В электронных счетчиках киловатт-часы подсчитывает микросхема, которая принимает импульсы от аналого-цифрового преобразователя.

Электронные устройства имеют ряд преимуществ:

Все о подключении трехфазных счетчиков через трансформатор тока

  • низкая погрешность: класс точности 1 или 2;
  • высокая чувствительность — прибор также реагирует на срабатывание светодиодной подсветки на переключателе сетевого фильтра;
  • наличие встроенной памяти, позволяющей сохранять данные;
  • передача данных по слаботочной или электрической сети в удаленный информационный центр;
  • возможность измерения расхода электроэнергии по дифференцированной схеме;
  • большой межповерочный интервал: до 16 лет;
  • широкий диапазон рабочих температур.

С 2010 года не разрешена перекалибровка счетчиков с классом точности 2,5 и ниже, поэтому потребителям по незнанию приходится заменять индукционные измерительные приборы на современные электронные.

Число полюсов

Трехфазные счетчики делятся на:

  1. трехполюсный. Подключаются только фазные жилы, «нуля» нет. В маркировке таких устройств присутствует цифра «3». Устанавливаются на линиях, обеспечивающих симметричную нагрузку потребителей (токи во всех фазах одинаковы). В основном это трехфазные электродвигатели;
  2. 4 полюса. Помимо фазных клемм есть клеммы для подключения нулевого проводника. Эти счетчики устанавливаются на линии с несимметричной нагрузкой: каждая фаза питает несколько однофазных потребителей.

В маркировке последнего типа устройств присутствует цифра «4».

Число тарифов

По количеству тарифов счетчики делятся на:

Все о подключении трехфазных счетчиков через трансформатор тока

  • единая ставка;
  • два тарифа;
  • многотарифный.

Второй и третий варианты используются в схемах дифференцированного учета, когда электроэнергия продается по разным ценам в разное время суток. Так, в двухтарифной схеме предусмотрена значительная скидка на киловатт-часы, потребленные с 23:00 до 7:00, то есть в ночное время.

В трехступенчатой ​​схеме различаются пиковые, средние пиковые и льготные (ночные) периоды. Счетчик отслеживает потребление энергии для каждого периода отдельно. Есть модели, которые также могут работать в 8-ми тарифной системе (для будних и выходных установлен другой тариф).

Способ подключения

Есть три разновидности:

  1. с прямым подключением;
  2. полупрямая;
  3. косвенный.

Стоит подробно рассмотреть эти варианты.

Устройства прямого или непосредственного включения

Все о подключении трехфазных счетчиков через трансформатор тока
Счетчик включен в цепь нагрузки, чтобы через него протекал ток. Фазы ЛЭП подключаются к входным клеммам счетчика, а к выходным клеммам — провода к нагрузке.

Это распространенный вариант подключения для домашних условий; также устанавливаются однофазные счетчики.

Но поскольку максимальный ток для более мощных моделей составляет 100 А в каждой фазе, такое подключение невозможно при более высоком энергопотреблении. В таких случаях используется полупрямое соединение.

Полукосвенного включения

Эти устройства предназначены для подключения к линии с линейным напряжением 380 В с помощью повышающего трансформатора. Первичные катушки последних подключены к цепи нагрузки, то есть непосредственно к линии питания, а счетчик подключен к вторичным катушкам.

Все о подключении трехфазных счетчиков через трансформатор тока

Схема подключения трехфазного счетчика с трансформаторами тока

Счетный механизм, содержащийся в нем, спроектирован таким образом, чтобы учитывать коэффициент трансформации при расчете киловатт-часов. При полупрямом подключении через счетчик протекают более низкие токи, чем в цепи нагрузки.

Таким образом, можно подключить нагрузку мощностью более 60 кВт (сила тока в каждой фазе более 100 А). Недостатком полупрямого подключения является сложность управления со стороны источника питания.

Косвенного включения

Эти приборы учета тоже подключаются через трансформатор, но не к линии 380 В, а к высокому напряжению. Они используются в промышленности.

Установка

Некоторые жетоны настолько велики, что вам нужно купить новый щит или вырезать существующее окно. В соответствии с ПУЭ, эксплуатация приборов учета электроэнергии допускается при температуре не ниже 0С, поэтому при установке на открытом воздухе (на открытом воздухе) требуется обогрев.

Владелец может установить счетчик самостоятельно, для этого он делает следующее:

  • отверткой затяните нижнюю защелку;
  • поместите верхний зажим на DIN-рейку;
  • отпустите нижнюю защелку, сняв отвертку.

Вы также можете установить соединение самостоятельно. Но после этого в обязательном порядке обратиться к электросети с заявкой на пломбировку.

Контроллер будет отправлен от энергетической компании и сделает следующее:

Все о подключении трехфазных счетчиков через трансформатор тока

  • проверьте правильность подключения и установите прокладку;
  • составят акт о вводе счетчика в эксплуатацию;
  • зафиксирует текущие показания прибора.

При наличии контроллера счетчик также снимается для поверки или замены на новый. Он должен проверить целостность пломбы на снятом счетчике.

Если владелец снимет пломбу сам, без представителя энергетического надзора, ему будет предъявлено обвинение в мошенничестве с целью изменения показаний прибора и оштрафован.

При снятии счетчика контролер составляет соответствующий акт и переводит абонента на оплату по среднему показателю (если сразу не установлен новый счетчик).

Подключение через трансформаторы тока

Наиболее актуальной на сегодняшний день является десятипроводная схема подключения, преимуществом которой является изоляция цепей питания.

Трансформаторы тока обеспечивают именно такую ​​изоляцию силовых цепей. Для бытового или промышленного использования измерительного прибора изоляция или гальваническая развязка являются важным фактором безопасности. К недостаткам этого метода можно отнести довольно большое количество прядей. Схема подключения трехфазного счетчика

Схема подключения составляется в четкой последовательности:

  1. терминал нет. 1 — фазный ввод привода (А);
  2. терминал n. 2 — вход измерительной обмотки фазного привода (А);
  3. терминал нет. 3 — фазный управляющий выход (А);
  4. клемма 4 — вход фазного привода (В);
  5. терминал n. 5 — ввод измерительной обмотки фазного привода (В);
  6. клемма 6 — фазовый управляющий выход (B);
  7. терминал нет. 7 — фазный ввод привода (С);
  8. терминал n. 8 — ввод измерительной обмотки фазного привода (С);
  9. терминал нет. 9 — фазовый вывод привода (С);
  10. терминал нет. 10 — нулевой вход привода (N);
  11. клемма 11 — вывод нулевого привода (N).

В процессе установки измерителя электроэнергии трансформаторы подключаются к разомкнутой цепи через специальные клеммы, называемые L1 и L2.

Подключение трехфазного счетчика (схема)

Подключение трехфазного счетчика

Один из упрощенных вариантов подключения трехфазного счетчика с использованием трансформаторов тока — приведение их в конфигурацию, аналогичную звезде по внешним характеристикам. Этот метод упрощает установку счетчика, так как требуется гораздо меньше проводов. Это связано со сложной конфигурацией внутренних схем устройства.

Более устаревшей, но все еще действующей является семипроводная схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока.

Недостатком семипроводного метода является отсутствие изоляции измерительных цепей, что является чрезвычайно опасным фактором при эксплуатации и обслуживании прибора.

Меры предосторожности

Эксплуатация трансформаторов тока предполагает соблюдение определенных мер безопасности, поскольку связана с определенным риском по отношению к здоровью человека:

  1. Существует возможность поражения электрическим током, связанного с действием высокого напряжения. Магнитопровод выполнен из металла и обладает хорошей проводимостью. При наличии дефектов изоляционного слоя обмотки персоналу грозит опасность поражения электрическим током. Во избежание таких случаев вывод вторичной обмотки необходимо заземлить.
  2. Оператор рискует попасть под высокое напряжение из-за разрыва вторичной цепи. Его выводы обозначены буквами «I1» и «I2».
  3. Решения конструкторов при проектировании и производстве таких устройств преследуют ряд конкретных задач. Если какой-либо параметр не соответствует требованиям, цели достигаются за счет улучшения существующих проектов. Новый образец еще недостаточно проверен временем, а потому способен скрывать некоторую опасность.

Схемы подключения счетчика: пошаговое руководство

Подключение можно осуществить несколькими способами.

Десятипроводной корпус

Схема питания делится на ток и напряжение. Это самый безопасный вариант. Подключение производится в пространстве фазных проводов.

Фаза А подключена к клемме L1 первого трансформатора. К нему подключается терминал 2 счетчика. Клемму 1 необходимо подключить к контактам I1 TT1. Контакты I2 обоих трансформаторов соединены между собой. Сюда же подключаются контакты 6 и 10 счетчика. Наконец, все это подключается к нейтральной шине. Все контактные трансформаторы L2 должны быть подключены к нагрузке.

Остальные контакты подключаем по схеме:

  • 3 на счетчике — I2 первого трансформатора;
  • 4 — I1 второго трансформатора;
  • 5 — входная фаза — L1 TT2;
  • 7- И1 третьего трансформатора;
  • 8 — фаза C — L1 третьего трансформатора;
  • 9 — И2 ТТ3.

Образец звезд

Требуется гораздо меньше кабелей. Необходимо соединить все клеммы I2 каждого устройства в узле. Затем они подключаются к клемме 11 счетчика. Соединение между контактами 3, 6, 9 и 10 подключено к нейтральному проводу. В остальном все идентично предыдущей версии.

Совет № 2: Подключение может быть выполнено с помощью тестовой клеммной колодки. С этим методом подключается счетчик ссылок. Нагрузка не отключена.

Схемы подключения

Есть несколько вариантов подключения счетчика электроэнергии через трансформатор. Ниже перечислены наиболее часто используемые схемы.

Схема подключения предполагает наличие двух трансформаторов тока и двух трансформаторов напряжения
Схема подключения предполагает наличие двух трансформаторов тока и двух трансформаторов напряженияСхема подключения счетчика к трехфазной сети предполагает наличие двух трансформаторов тока
Схема подключения счетчика к трехфазной сети предполагает наличие двух трансформаторов токаСхема подключения счетчика к трехфазной сети предполагает наличие трех трансформаторов тока
Схема подключения счетчика к трехфазной сети предполагает наличие трех трансформаторов тока

Установка трёхфазного устройства

Мониторинг и учет электроэнергии в четырехпроводных сетях требует использования трехфазного счетчика электроэнергии в качестве счетчика, подключение которого возможно напрямую и через трансформаторы тока. Устройство для измерения электроэнергии, подключенное по схеме, в которой используются трансформаторы тока, называется трансформаторным счетчиком.

Использование трансформаторов тока необходимо, когда счетчик косвенно подключен к электросети и установленная мощность превышает 60 кВт. Эти дополнительные устройства отличаются использованием электрического провода вместо первичной обмотки. Согласно законам индукции, ток через проводник вторичной обмотки представляет собой электрический заряд, величина которого контролируется и учитывается устройством.

Расчет количества потребляемой электроэнергии осуществляется путем умножения показаний измерительного прибора на коэффициент трансформации. Трансформаторы тока служат источниками информации при подключении контрольно-измерительных приборов.

Обзор популярных моделей и производителей

Многие компании, в том числе всемирно известные, занимаются производством трансформаторов тока, через которые счетчики электроэнергии подключаются к сети. В таблице представлены наиболее популярные модели с указанием их основных технических характеристик и примерной стоимости на отечественном рынке.

Шаблон Режиссер Основные параметры Стоимость, руб.
Трансформатор тока ТТИ-40 400 / 5А 5ВА класс 0,5 ИЭК IEK Напряжение, В — 660

Ток, А — 400/5

620
Трансформатор тока ТТЭ-30-200 / 5А класс точности 0,5 ЭКФ IEK Напряжение, В — 660

Current, LA — 200/5

630
Трансформатор тока ТТИ-30 250 / 5А 5ВА класс 0,5 ИЭК IEK Напряжение, В — 660.

Сила тока, А — 200/5.

620
Трансформатор тока ТТЭ-30-100 / 5А класс точности 0,5 ЭКФ IEK Напряжение, В — 660.

Сила тока, А — 100/5.

630

Трансформаторы тока для счетчиков: принцип работы и назначение

Задача ТТ — защитить топливную систему от повреждений. Конструкция электросчетчиков рассчитана на работу в конкретных условиях. Характеристики тока и напряжения указаны в паспорте производителя. Превышение допустимых значений вызывает короткое замыкание, истощение. В системах с трансформаторами тока вторичные измерительные линии отделены от первичных цепей потребителей. Нагрузка на измерительный блок снижена до требуемых значений, небольшие значения безопасны. Ремонт быстрее. Компактный трансформатор тока заменить проще, чем счетчик.

ТТ — преобразователи сильноточных нагрузок в малотоннажные. У каждой марки свой уровень трансформации К. Коэффициент показывает, во сколько раз вторичный ток ниже первичного. Расход электроэнергии определяется как разница показаний, умноженная на К. Популярные модели с кратностью от 10/5 до 100/5. Формула 100/5 означает, что прибор готов преобразовать нагрузку сети, равную 100 А, в 5 Ампер, необходимые для работы счетчика.

Особенности установки конструкции способствуют полноценной работе.

  1. Сердечник из электротехнического сплава имеет низкое сопротивление.
  2. Изолированные обмотки устойчивы к перегреву. Материал: медь, алюминий. Тип первичной обмотки влияет на способ установки устройств: катушка, сборная шина, шина, однооборотная, многооборотная.
  3. Клеммы на входах и выходах обмоток имеют заводскую маркировку. Качество затяжки крепежа влияет на точность показаний.
  4. Защищает элементы корпуса.
  5. Небольшие габариты, вес. Устройство помещается в квартирный бокс.
  6. Срок — 25 лет.

Действие основано на электромагнитной индукции. Первичная обмотка подключена к силовой части, вторичная — к катушке трехфазного счетчика. Фазовый ток создает магнитные волны в замкнутой цепи сердечника. Под действием движущей силы частиц во вторичной обмотке появляется электричество. Сигнал поступает на учетный узел.

Первичная обмотка включена последовательно, вторичная замкнута на нагрузку. Показатели расхода и учета пропорциональны друг другу.

Преобразователи чаще встречаются в трехфазных линиях. Большинство однофазных приборов устанавливаются непосредственно в сети, рекомендуемая нагрузка при прямом подключении — 60 ампер.

Аналоги трансформаторов

Существует огромное количество моделей трансформаторов тока, которые, несмотря на различное обозначение, похожи между собой.

Подбор аналогичного устройства осуществляется по специальным таблицам, которые есть на сайте каждого производителя. Например, трансформатор ТШ-0,66 можно успешно заменить приборами с маркировкой ТОП-0,66 или ТШП-0,66. А устройство ТПШЛ-10 — для трансформатора ТЛШ-10.

Преимущества и недостатки

Конструкция ТТ предусматривает возможность безопасного подключения счетчика электроэнергии, который в нормальных условиях работает с рабочей частотой сети 50 Гц и номинальным током во вторичной обмотке 5 Ампер. Выбор значения Ktr = 100/5, например, позволяет рассчитать скорость передачи, которая обеспечивает получение тока в 100 ампер в цепи нагрузки. В данном случае это соответствует 20.

Подключение трехфазного счетчика

За счет использования трансформаторной продукции этого класса удалось отказаться от неудобных и громоздких электрических устройств в производстве. Кроме того, возможность подключения счетчика через трансформаторы тока обеспечивает их надежную защиту от коротких замыканий и перегрузок.

Ведь в аварийных ситуациях очень часто выходит из строя относительно недорогой ТТ, а не подключенный к нему электросчетчик.

К недостаткам фазометров можно отнести:

  1. Во-первых, при малом потреблении в линейных цепях измерительный ток во вторичной обмотке иногда не достигает порога счетного механизма, в результате чего последний не может работать в штатном режиме;
  2. Во-вторых, при его подключении необходимо обращать внимание на полярность трансформаторов тока, что не всегда удобно;
  3. И наконец, при использовании ТТ потребуется дополнительное пространство для его установки, а само устройство требует периодической проверки (вместе с подключенным счетчиком электроэнергии).

Примечание! Современные электронные счетчики электроэнергии практически лишены первого недостатка, который касается в основном электромеханических моделей.

К другим проблемным местам можно отнести скорее трудности подключения устройства к трехфазной сети, чем его недостатки.

Как устроены трансформаторы тока: краткие сведения для новичков

Дизайн TT поясняется на изображении ниже.

Внутри корпуса из негорючего диэлектрического материала, например пластика, не поддерживающего горение, находятся:

  • первичная обмотка выполнена шиной с отверстиями для крепления к силовой цепи;
  • магнитопровод, собранный из многослойных пластин электрического утюга;
  • вторичная обмотка, намотанная витками медной проволоки, на изолированном магнитопроводе. Медь снаружи покрыта слоем краски с высокими диэлектрическими свойствами;
  • клеммы для подключения проводки вторичной цепи.

Количество витков вторичной обмотки определяет значение коэффициента трансформации, а ее сечение выбирается по величине нагрузки в номинальном и аварийном режимах.

Для отдельных измерительных трансформаторов тока вместо первичной обмотки в корпусе сразу создается сквозное отверстие, через которое проходит силовая шина электрической панели или питающий кабель. Называются они так: пневматические.

Среди таких конструкций есть модели с разъемным сердечником, которые позволяют быстро надевать и снимать ТТ, снимать замеры без выполнения дополнительных подготовительных работ. Обычные токоизмерительные клещи работают по этому принципу.

Я показываю их здесь, потому что они могут использоваться для проведения тех же измерений, что и стационарные трансформаторы тока для подключения к электросчетчикам. Они выполняют контрольное измерение первичной и вторичной нагрузки, проходящей через измерительные цепи.

Как работает трансформатор тока в электрической схеме счетчика: последовательное объяснение с демонстрацией наглядными картинками

Ток питания I1 течет по первичной обмотке от питающей организации к потребителям. Преодолевает электрическое сопротивление подключенных шин.

Вокруг проводника с током образуется вращающееся поле с магнитным потоком fe1, перпендикулярным движению вектора I1.

Он проникает в железо магнитопровода, захватывается им. Магнитный поток F1 индуцируется внутри сердечника.

Такая схема ориентации гарантирует минимальные потери энергии, затрачиваемые на преобразование электромагнитных полей.

Магнитный поток F1, пересекая перпендикулярно к ним витки вторичной обмотки, создает в них электродвижущую силу E2. Под его воздействием во вторичной обмотке возле счетчика возникает электрический ток I2 по закону Ома.

I2 имеет сопротивление вторичной обмотки и подключенной нагрузки. Это может быть токовая катушка амперметра, электромагнитное реле или электросчетчик.

По обмотке измерительного прибора проходит синусоида, строго уменьшенная на величину коэффициента трансформации трансформаторов тока. Его значение устанавливается при проектировании устройств и измеряется при регулировках и проверках работы электрической схемы.

Какие 2 опасности существуют при эксплуатации трансформаторов тока: их важно знать

Что происходит в случае выхода из строя или повреждения изоляции

Сердечник ТТ изготовлен из электротехнической стали с хорошей проводимостью. Он покрыт диэлектрическим слоем, который разделяет первичную и вторичную электрические цепи, но связывает их с помощью магнитного потока.

Этот слой может быть случайно поврежден по разным причинам. Затем высокий потенциал первичного контура перетекает во вторичный контур.

 

Опасный потенциал может не только повредить менее защищенное измерительное оборудование, но и нанести серьезный вред здоровью человека и стать причиной поражения электрическим током.

Чтобы предотвратить это явление, все вторичные цепи трансформаторов тока должны быть заземлены.

Он предназначен для безопасного отвода потенциала, случайно возникающего от работающего оборудования, в контур заземления здания и за его пределы.Работа вторичных цепей ТТ без их заземления запрещена стандартами безопасности электрических систем.

Чем опасен режим работы с разомкнутой вторичной цепью

ПУЭ предъявляет повышенные требования к монтажу и сопротивлению вторичных цепей ТТ. Они должны быть выполнены из медной проволоки сечением не менее 2,5 мм кв.

Когда ток I1 протекает через первичную обмотку, во вторичной цепи течет энергия с очень высоким потенциалом напряжения. В рабочем режиме он всегда закорочен, а если его разомкнуть, сразу при обрыве возникает высоковольтное напряжение в несколько киловольт.

Это опасно как для низковольтного оборудования, так и для находящихся рядом людей. Поэтому ТА, даже находящиеся в резерве, нельзя оставлять с открытыми выходами. На них всегда должен быть надежный шунт.Работа вторичных цепей ТТ без их заземления, а также наличие в них ненадежных прерываний и соединений считается серьезным нарушением действующих правил техники безопасности.

ТТ широко используются не только в сети 0,4 кВ, но и во всех высоковольтных цепях. Они выполняют не только задачи точного измерения токовых нагрузок, но и обеспечивают надежную работу систем защиты и противоаварийного управления при возникновении аварийных ситуаций.

Обычно для всех цепей с напряжением выше 1000 вольт трансформаторы тока состоят из комбинированных устройств, состоящих из первичной силовой обмотки и двух или более вторичных обмоток:

  • один создан для наиболее точных измерений и подключается к амперметрам, ваттметрам, измерителям, самописцам и другим измерительным приборам;
  • другие используются для надежной работы в аварийном режиме и используются в схемах релейной защиты или автоматики (класс точности P).

Трансформаторы тока высоковольтного оборудования в зависимости от текущего напряжения электрической системы могут быть размещены в специальных закрытых ячейках или установлены на открытых панелях.

Оцените статью
Блог о трансформаторах
Adblock
detector