Подключение счетчика тока через трансформатор по схемам

Схема подключения счетчика через трансформаторы токаПотребление энергии контролируется с помощью электрического счетчика. Подключение трансформаторов тока в сети применяют, чтобы измерить переменный ток большой мощности, снизив его силу до 5 А. Счетчик подключается к системе электроснабжения, при этом используются трехфазные и однофазные устройства, которые подсоединяются разными способами.

Измерительные трансформаторы

Преобразователи тока (измерительные трансформаторы) трансформируют ток с высокой начальной нагрузкой до безопасных показателей для замера во вторичной катушке. Они работают при частоте 50 Гц и номинальной силе тока 5 А. Трансформатор с коэффициентом видоизменения 100/5 выдерживает максимальный ток 100 А, а измерительный — 5 А. Показания счетчика с таким трансформатором умножают на 20.

Ток с первоначальными значениями протекает по последовательно подсоединенной первичной обмотке трансформатора. Направленное движение электронов во вторичном контуре с подключенной катушкой создается благодаря электромагнитной индукции, в результате чего значения тока становятся ниже первоначальных в несколько раз, что фиксируется электросчетчиком.

Подключение трансформаторов тока

Трехфазное устройство

Трехфазный счетчик для нагруженной сети с током более 100 А сделать трудно, т. к. требуется выполнить большое сечение первичной обмотки. Разработаны одновитковые и многовитковые трансформаторы, которые устанавливают перед катушками. Такая структура цепи избавляет от производства мощных измерительных устройств, защищает прибор от коротких замыканий и перегрузок.

Выпускается два типа трехфазных счетчиков:

  1. Схема подключения трансформаторов токаПриборы косвенного подключения трёхфазного счётчика через трансформаторы тока — этот тип встраивается в цепь с помощью преобразователя потока. Их чаще устанавливают на производственных мощностях с целью контроля энергии высоковольтных линий.
  2. Прямого подсоединения — электроприбор напрямую проверяет потребление электричества. Он работает при допустимой мощности до 60 кВт, при этом максимальное значение тока — до 100 А. Устройство используется для подключения проводов с поперечным сечением 1 мм².

Магнитный привод изготавливается разъемного или сплошного типа со стержневой или разветвленной обмоткой. Многофазные приборы содержат в конструкции звеньевую или петлевую обвивку. Выбор измерительного приспособления зависит от номинального тока и напряжения в начале и при прохождении через вторичную обмотку. Прибор состоит из сердечника, группы первичных витков и вторичной катушки с большим числом оборотов проволоки.

Работа в сетях 380 В

В трехфазных сетях с мощностью больше 60 кВт и током свыше 100 А при учете потребляемой энергии используется косвенная схема подсоединения.

Подключение трансформаторов тока к трехфазному счетчику

После считывания показаний применяется коэффициент для пересчета.

У такого способа подключения есть и недостатки. Если пользователь потребляет небольшой объем энергии, то измерительный ток может быть ниже значения, необходимого для запуска счетчика. Прибор стоит в нерабочем состоянии — такой эффект возникает при установке индукционных счетчиков старого образца, отличающихся большим потреблением энергии на собственные нужды. В моделях последних лет этот недостаток почти всегда отсутствует.

Особенности включения в цепь 380 В:

  • При подсоединении трансформаторов соблюдается полярность на входе и выходе, используется кабель, выбранный с помощью расчета нагрузок.
  • Как подключить трансформаторы тока к трехфазному счетчикуИспользуется провод с сечением более 2,5 мм² для вторичных контуров.
  • Соединения с клеммами выполняются проводниками с маркировкой соответствующего цвета.
  • Применяется подсоединение последующего контура посредством промежуточного клеммника с установкой пломбы.
  • Не разрешается установка трехфазных трансформаторов с разными коэффициентами преобразования на один учетный прибор.

Производится замена счетчика без остановки электропитания пользователей и снятия напряжения. Технический осмотр происходит в безопасном режиме, поверка погрешностей учетных устройств также производится на действующей линии без отключения.

Перед выбором схемы подключения трансформатора тока к счетчику проверяют пригодность прибора для такого варианта использования. Если устройство рассчитано на прямой способ установки, то его запрещено применять совместно с трансформатором. Условия работы счетчика описываются в техническом паспорте, где приводится рекомендуемая схема подключения.

Монтаж однофазного прибора

Проводник силовой цепи работает в качестве первичной обвивки в однофазных трансформаторах, номинальное значение силы тока достигает 100 и более ампер. Через вторичную обмотку проходит ток не выше 5 А. Устанавливается однофазное устройство в промежуток разрыва питающей магистрали.

Подключение счетчика через трансформаторы тока

Потребители не должны подсоединяться к линии перед смонтированным счетчиком.

В подводящей цепи монтируется автомат — он необходим при замене прибора, когда нужно обесточивание магистрали. Такой же автоматический выключатель устанавливается после измерительной группы устройств с целью отключения потребителя в случае неполадок на его стороне. На задней стенке прибора нанесена схема монтажа электросчетчика.

Для контакта в приборе предусмотрено 4 зажима. Фаза и ноль соединяются по схеме:

  • зажим 1 крепится к фазному выводу;
  • клемма 2 подсоединяется к отводящему фазному контакту;
  • зажим 3 присоединяется к питающему нулевому кабелю;
  • клемма 4 подключается к отводящему нулю.

Такая схема применяется при подключении измерительного устройства в частном строении, квартире многоэтажного дома или небольшом павильоне для торговли.

Установка многовиткового измерителя

Трехфазные электросчетчики ставят в многопроводных сетях с использованием преобразователя тока. Такие измерительные приборы называют трансформаторными счетчиками, т. к. они работают совместно. Преобразователи применяют при косвенном включении в сеть с большой мощностью, первичная обмотка заменена электрическим проводом. Прибор контролирует заряд электричества при движении электронов по вторичной обмотке, которое возникает на основе электромагнитной индукции.

Десятипроводная схема

Используется десятипроводная система включения с изоляцией мощных силовых цепей, которая обеспечивается трансформаторами. Гальваническая развязка применяется в промышленных или бытовых условиях и гарантирует безопасность эксплуатации оборудования. Недостатком такой схемы является большое число кабелей.

Схема подключения происходит в последовательности:

  • Подключение трансформатора тока к счетчикуклемма 1 — на вход фазы (А);
  • зажим 2 — на вход измерительного контура фазного прибора (А);
  • контакт 3 — на выход измерительного привода (А);
  • зажим 4 — входная клемма фазы (В)
  • клемма 5 — вход измерительного контура фазы (В);
  • контакт 6 — выход фазы (В);
  • зажим 7 — вход фазы (С);
  • контакт 8 — вход контура измерения фазы.

Трансформаторы подсоединяются с помощью контактов Л1 и Л2 к разрыву линии. Если одновитковые приборы работают только с напряжением 220 В, то многостержневые измеряют расход электроэнергии в цепях с мощностью 380 В.

Подключение трёхфазного счётчика через трансформаторы тока

Преимущества трехфазного счетчика по сравнению с однофазным устройством:

  • позволяет экономить электричество ночью (около 50%);
  • погрешность при измерении составляет 2−2,5%;
  • предусмотрено автоматическое сохранение и анализ показателей в журнале событий;
  • можно экспортировать показания по сети на расстояние, для этого есть встроенный электросиловой модем.

Из недостатков отмечается требование опыта установки электрооборудования и большие габариты устройства.

Трудность возникает в том, что при подключении однофазного прибора учета существует одна принципиальная система. А перед подсоединением трансформатора тока к трехфазному счетчику требуется выбрать одно исполнение среди подобных схем.

Другие системы подсоединения

Упрощенной схемой считается подключение по типу конфигурации звезды. При этом облегчается установка измерителя, т. к. используется меньше внешних проводов, что происходит из-за сложной конструкции внутренней системы подсоединения. В строении трансформатора есть магнитопровод, содержащий в составе 3 стержня. На каждом из них предусмотрены первичная и вторичная обмотки. Первичная находится под высоким напряжением, а со вторичного контура электричество с низким напряжением поступает к пользователям.

Схема подключения трансформаторов тока к трехфазному счетчикуКонцы каждой намотки объединяются вместе, а потребительские фазы выходят из начал витков. Из соединения концов выводится нейтраль (ноль), применяемая в качестве уравнителя нагрузки, чтобы исключить скачки мощности в сети. Образуется трехфазная 4-проводная схема, часто используемая для воздушных электромагистралей.

Получается два типа напряжения: линейное и фазное. Напряжение первого вида превосходит фазное в √3 раз, поэтому, умножив 220 В на √3, получаем линейную мощность сети 380 В. Фазный ток равен линейному, они одинаково проходят обмотки.

При соединении обмоток по способу треугольника фазы объединяются по схеме:

  • конец А — с началом В;
  • конец В — с началом С;
  • конец С — с началом А.

Обмотки объединены последовательно. Такой способ используется для линий с симметричной нагрузкой, где не предусмотрено изменение в зависимости от фазы. Фазное и линейное напряжение одинаковы по значению, а линейный ток превосходит фазный в √3 раз.

Подключение трансформатора тока

Для выбора схемы соединения учитывается, что при подключении по типу звезды создается два вида напряжения, а схема треугольника позволяет использовать только 380 В.

Выходы вторичных контуров подсоединяются, и устраивается заземление, но в сопровождающих документах на счетчик (паспортах) такое требование не всегда озвучивается. Если комиссия по приемке оборудования в эксплуатацию будет настаивать на снятии заземляющего кабеля, то шлейф придется удалить. Монтаж электрооборудования проводят только в соответствии с разработанным проектом производства работ.

Совмещенные схемы в магистралях используют редко из-за больших погрешностей в измерениях и трудностей при выявлении пробоев на обмотках трехфазного трансформатора. В цепях с изолированным нейтральным проводом используется схема с подсоединением двух измерительных трансформаторов (по типу неполной звезды). Такое включение чувствительно реагирует на обрыв фазного кабеля.

Вторичные контуры всегда нагружаются, их работа проходит в режиме, близком по характеристикам к короткому замыканию. Разрыв вторичной цепи вызывает потерю компенсирующего действия электромагнитной индукции от тока, проходящего по вторичным виткам. Такие неполадки ведут к нагреванию магнитопровода сверх нормы.

Трехфазный трансформатор выбирается с учетом коэффициента преобразования по нормам ПУЭ1.5.17. Определено, что ток во вторичном контуре при подключении максимальной нагрузки не должен падать ниже 40% от показателей номинального тока измерительного прибора. Правильное распределение контактов и чередование фазных зажимов А, В и С контролируется фазометром.

Оцените статью
(голосов: 61, среднее: 4.8 из 5)
Рекомендуем почитать
Комментарии к статье