Подключение трехфазного счетчика через трансформаторы

В некоторых случаях контролировать потраченную электроэнергию посредством прямого подключения счетчика не представляется возможным. Это относится к трехфазным сетям с силой тока, превышающей 100 А и потребляемой мощностью свыше 60 кВт. В таких случаях необходимо выполнить подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока. Такой способ помогает измерять большие объемы израсходованной электроэнергии. Портал уЭлектрика расскажет как подключить счетчик через трансформаторы тока.

Читать также: Прямое подключение трехфазного счетчика

Тонкости установки

Все трехфазные счетчики электроэнергии условно подразделяются на устанавливаемые в помещении или за его пределами. Поэтому в соответствии с п.5.9 ГОСТ 31818.11-2012 степень защиты подбирается не менее IP51 для помещения и не менее IP54 для наружной установки.

Высота расположения подбирается таким образом, чтобы съем показаний не создавал лишних трудностей. В соответствии с п.1.5.29 ПУЭ счетчик электрической энергии должен располагаться на высоте от пола в пределах 0,8 – 1,7м.

Кабель подключения от линии не должен иметь скруток, паек и других мест, создающих возможность безучетного потребления электроэнергии.

Необходимые элементы

Электромонтажные работы следует проводить только с полным соблюдением требований техники безопасности. Для того чтобы выполнить подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока, понадобится следующее оборудование:

• вводной автоматический выключатель;
• трансформаторы тока;
• счетчик электроэнергии трансформаторного включения;
• испытательная коробка (КИ или КИП), которая обеспечивает возможность включения счетчика без отсоединения проводов и кабелей, а также защиту электрических соединений от несанкционированного доступа;
• винтовые клеммы (3 штуки);
• монтажные провода (ПуГВ или ПуВ).

Сейчас читают: Почему пропала фаза

Трансформаторы тока и их подключение

Для корректной работы схемы необходимо строго соблюдать правила подключения трансформаторов. Трансформатор имеет следующие клеммы:

• Л1 — для подключения фазного провода от входного автомата.
• Л2 — для подключения провод на нагрузку.
• И1 и И2 — измерительные контакты для подключения клемм счетчика.

Весь потребляемый ток протекает по первичной обмотке трансформатора тока. Во вторичной обмотке возникает пропорционально уменьшенный ток, который идет на счетчик.

Внимание! При вычислении расхода электроэнергии показания счетчика умножаются на коэффициент трансформации. Таким образом высчитывается реальный расход электричества.

Актуальность схем

Схема полукосвенного подключения трехфазного электросчетчика применяется в цепях с большой нагрузкой, но низким напряжением. Датчики тока подключаются через специальные понижающие трансформаторы ТТ1, ТТ2, ТТ3, а датчики напряжения подключаются к цепи напрямую. В таких схемах актуально использовать испытательную коробку для проведения плановых работ.

Косвенное подключение актуально для линий высокого напряжения электростанций и подстанций, где и датчики тока трехфазного прибора учета электроэнергии, и датчики напряжения подключаются через понижающие трансформаторы тока ТТ1, ТТ2, ТТ3 и трансформаторы напряжения TN1, TN2, TN3 соответственно.

Рекомендуем почитать: Прокладка вводного кабеля

Установка прибора

Перед тем как выполнить подключение трехфазного счетчика определяется место монтажа и тип крепежа. Локация измерителя в новом доме выбирается на этапе проектирования здания. Покупка прибора на дин-рейку — универсальное решение, так как к счетчику всегда можно докупить удобное крепление.

Вместо din-рейки можно устанавливать пластинку из металла, идущую в комплекте со счетчиком. При этом прибор монтируется на ровную поверхность с тремя винтами.

Для подключения счетчика используются медные провода, которые зачищаются на 2.5 см. Вставка 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.

Сборка через трансформаторы

Перед сборкой схемы необходимо подготовить трансформаторы. Для полукосвенного варианта достаточно ТТ. В косвенной схеме дополнительно потребуется трансформаторы напряжения.

Использование трансформаторов тока не применимо для счетчиков 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.

Для соединений под болт, на провода можно использовать наконечники НКИ. В таком случае схема подключения трехфазных счетчиков с трансформаторами получается надежной.

Пример подключения

Перед счетчиком и трансформаторами устанавливается автоматическое устройство, защищающее от коротких замыканий и разрывающее цепь при превышении максимальных нагрузок. Трехфазная сеть балансирует пофазное распределение нагрузки. Каждая фаза обеспечивается автоматом.

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.

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).

Читать также: Щит умного дома

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. В этом случае все выходы измерительных обмоток трансформатора (И2) сходятся в одной точке.

Все выходы измерительных обмоток трансформаторов подаются в последнее гнездо счетчика. Все выходные гнезда для подключения фаз также соединяются между собой и подключаются в предпоследнее гнездо на счетчике. Туда же заводится провод с шины нейтрали.

Преимущества семипроводной схемы:

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

Недостатки семипроводной схемы:

• Низкая надежность. В случае нарушения совмещенной токовой цепи электроэнергия не учитывается ни по одной из фаз.
• Сложность для проверки.

Десятипроводная схема

Наиболее популярная схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы — десятипроводная. Она дает высокую степень защиты, так как цепи тока и напряжения разделены. Недостаток схемы — большое количество проводов, соответственно высокая вероятность неправильного подключения.

Подключение трехфазного счетчика через трансформаторы по десятипроводной схеме происходит в следующем порядке:

С выхода защитного автомата фазные провода подаются на входные клеммы первичной обмотки трансформаторов тока. Обозначаются они Л1.

С выходов первичной обмотки трансформатора провода идут к нагрузке. Очень часто после счетчика ставят противопожарное УЗО. В этом случае выходы Л2 подают на входы этого устройства.

С клеммы И1 провод подаем на клемму для подключения первой фазы, со второго выхода этой фазы тянем провод на клемму И2. Так подключаются все три фазы.

Нулевой провод подключать можно двумя способами. Если на счетчике есть две клеммы для нейтрали, необходимо заводить на N1. С выхода N2 выполняется подключение к шине. Дальнейшая разводка по схеме делается с шины. Если на счетчике только одна клемма для подключения нейтрали, сначала провод заводится на шину. С нее он подается на гнездо счетчика для подключения нуля.

Это вполне понятная и логичная схема, вот только проводов много. Чтобы не запутаться, желательно собирать схему последовательно. Сначала можно линейную часть, затем — измерительную. Или наоборот.

Преимущества десятипроводной схемы:

• Удобство проведения работ со счетчиком. Отсутствует необходимость отключения электроустановки при замене прибора, а так же при выполнении с ним других работ.
• Безопасность. Токовые цепи заземлены, что исключает возможность появления на выводах вторичных цепей опасного потенциала. Испытательная коробка позволяет безопасно отключить цепи напряжения.
• 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:

• Большой расход проводов, для сборки вторичных цепей учета.
• Более длительный монтаж.

Через испытательную колодку

Чтобы проще было проверять состояние трансформаторов тока, рекомендовано подключать трехфазный счетчик через испытательную колодку (называют еще испытательный блок). Как известно, оставлять вторичную обмотку без нагрузки нельзя, так как это приводит к ее пробою. При подключении трехфазного счетчика через испытательную колодку, закоротить вторичную обмотку трансформатора при необходимости легко — достаточно установить перемычку между гнездами.

Испытательная клеммная колодка (блок) устанавливается только если используется десятипроводная схема подключения трехфазного счетчика. Сам блок ставится между счетчиком и трансформаторами.

Суть схемы при использовании испытательной колодки не меняется, но в обслуживании узел учета проще. Всегда можно обесточить оборудование, обеспечив видимый разрыв цепи. Испытательный блок стоит не так много, но обслуживание и измерения он значительно упрощает. Вот только увеличивается число точек соединений, но в данном случае этот недостаток не так критичен.

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 необходимо отмерить и произвести зачистку монтажных проводов соответствующего сечения для подключения силовых цепей. Многопроволочные жилы должны быть оконцованными. Стоит отметить, что для подключения могут использоваться гибкие изолированные шины.

Затем от автоматического выключателя необходимо произвести подключение к силовым выводам трансформаторов тока.

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

Необходимо снять крышку испытательной коробки и выполнить подключение в соответствии со схемой:

• один конец черного провода с маркировкой «А» — вывод «Л1» первого трансформатора тока, второй конец — клемма «А» испытательной коробки;
• конец черного провода с маркировкой «В» — вывод «Л1» второго трансформатора тока,  второй конец провода — клемма «В» испытательной коробки с обозначением «В»;
• один конец провода черного цвета с маркировкой «С» — верхняя шина третьего трансформатора тока «Л1», второй конец провода — клемма «С» испытательной коробки;
• один конец провода синего цвета с маркировкой «N» — свободная клемма нулевой шины, второй конец — клемма с маркировкой «N» испытательной коробки.

Далее следует шунтировать токовые цепи при помощи винтов, убрать перемычки и продолжить подключение:

• один конец провода черного цвета с маркировкой «И1.1» — винтовое подключение первого трансформатора тока «И1», второй конец провода — клемма «3» испытательной коробки;
• один конец провода черного цвета с маркировкой «И2.1» — винтовое подключение первого трансформатора тока «И2», второй конец провода — клемма «2» испытательной коробки;
• один конец черного провода с маркировкой «И1.2» — винтовое подключение второго трансформатора тока «И1», второй конец провода — клемма «5» испытательной коробки;
• один конец черного провода с маркировкой «И2.2» — винтовое подключение второго трансформатора тока «И2», второй конец провода — клемма «4» испытательной коробки;
• один конец черного провода с маркировкой «И1.3» — винтовое подключение третьего трансформатора тока «И1», второй конец провода —  клемма «7» испытательной коробки;
• один конец черного провода с маркировкой «И2.3» — винтовое подключение третьего трансформатора тока «И2», второй конец — клемма «6» испытательной коробки;
• один конец провода с изоляцией желто-зеленого цвета — свободная клемма шины заземления, второй конец — болтовое подключение испытательной коробки с маркировкой «1».

Подключение электросчетчика

Подключение электросчетчика необходимо выполнять в соответствии со схемой, указанной на его корпусе или в паспорте. Например, это может быть:

• один конец провода с маркировкой «А» — клемма «А» испытательной коробки, а второй конец — клемма «10» счетчика;
• один конец провода с маркировкой «В» — клемма «В» испытательной коробки, второй конец — клемма «12» счетчика;
• один конец провода с маркировкой «С» — клемма «С» испытательной коробки, второй конец — клемма «14» счетчика;
• один конец провода с маркировкой «N» — клемма «N» испытательной коробки, второй конец — клемма «7» счетчика;
• один конец провода с маркировкой «И2.1» — клемма испытательной коробки с обозначением «2», второй конец — клемма «2» счетчика;
• один конец провода с маркировкой «И1.1» — клемма «3» испытательной коробки, второй конец — клемма 1 счетчика;
• один конец провода с маркировкой «И2.2» — клемма «4» испытательной коробки, второй конец — клемма 4 счетчика;
• один конец провода с маркировкой  «И2.1» — клемма испытательной коробки с маркировкой «5», а второй — клемма «3» счетчика;
• один конец провода с маркировкой «И3.2» — клемма «6» испытательной коробки, второй конец — клемма «6» счетчика;
• один конец провода с маркировкой «И3.1» — клемма «7» испытательной коробки, второй конец — клемма «5» счетчика.

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

Особенности

Подключение трансформаторов тока к трехфазному счетчику имеет свои особенности, например, коэффициент трансформации. Для определения этой характеристики необходимо посчитать максимальное потребление тока, в том числе с учетом пусковых пиков. Эти данные подаются в проектную организацию, а она рассчитывает требуемый коэффициент трансформации. Обычно это 100/5, но могут быть и другие. Полный перечень возможных вариантов приведен в таблице ниже.

Таблица — Коэффициенты трансформации и сопротивление обмоток трансформаторов тока

Класс точности. Для того чтобы учет был с минимальными погрешностями, лучше применять трансформаторы с точностью 0,5S. При низком энергопотреблении, например, ночью или когда все на работе они обеспечивают небольшую погрешность.

Подключение счетчика через трансформаторы тока и напряжения

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

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.

Подключение трехфазного счетчика видео

Заключение

Трехфазный счетчик —устройство, 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.