Подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока

Содержание

1 Строение
2 Трансформатор тока
3 Десятипроводная схема
4 Звезда
5 Переходная клеммная коробка
6 Подключение. Видео

Измерение и расчет потребления электроэнергии в работающей сети производится с помощью эл. приборов. Принцип действия можно увидеть на примере однофазного индукционного прибора.

Однофазный электрический счетчик

Строение

В пластиковом корпусе измерительного устройства расположена катушка напряжения 1 с многовитковой обмоткой для подключения в сеть параллельно (на фазный и нулевой провода). Токовая катушка 5 с малым числом витков 4 и с большим сечением соединяется с сетевым проводом последовательно, как амперметр. Она работает по принципу прямого включения, а расчет ее мощности не превышает значения 5А (номинальное значение).

Между металлическими магнитопроводами катушек с зазором установлен диск из дюраля 3, закрепленный в центре с возможностью вращения вокруг оси 2. Выводы первичной и вторичной обмоток катушек соединены с клеммами 6. При подаче на них напряжения и подключении нагрузки по виткам проходят токи, после чего появляются магнитные потоки в сердечниках, а в диске происходит индуцирование вихревых токов. В результате их взаимодействия появляется сила, вращающая диск, который связан с механизмом подсчета расхода потребляемой электроэнергии.

Расчет расхода электроэнергии через 3х-фазную сеть можно сделать, установив 3 однофазных счетчика. Целесообразно сделать выбор одного прибора, совместив все в общем корпусе с одним счетным механизмом. При этом на каждую из фаз будет приходиться по паре обмоток напряжения и тока. На любом эл. приборе можно найти схему его прямого включения на закрывающей клеммы крышке (с внутренней стороны).

Трансформатор тока

Трехфазный счетчик прямого включения на нагрузку выше 100А сделать затруднительно, поскольку получается слишком большое сечение обмотки. Чтобы измерить переменный ток большой силы, уменьшив его до значения не выше 5А, используют трансформаторы тока, устанавливая их перед катушками. Выбор вариантов большой, например, одновитковые и многовитковые. В первом случае функцию первичной обмотки выполняет проводник силовой цепи. Номинальная величина в ней может достигать сотен ампер и выше, а вторичные витки пропускают не более 5А.

Схемы строений трансформаторов тока

Магнитопровод может быть сплошным 1 или разъемным 2. Первичная обмотка может быть стержневого типа 3 или U-образной 4.

Многовитковые трансформаторы выполняются с петлевой 5 и звеньевой 6 обмотками. Выбор необходимого устройства производят по номинальным величинам в первичных и вторичных витках. Трансформатор состоит из металлического сердечника 2, первичной обмотки 3 большого сечения и вторичной 4 с большим количеством витков.

Детальное строение трансформатора тока

К сети он подключается выводами Л1 и Л2, а к счетчику – через клеммник 1. Можно сделать выбор по коэффициенту трансформации, который чаще всего составляет 10/5, 15/5, 20/5, но может быть и больше.

На рисунке представлены схемы прямого включения однофазного счетчика (а) через трансформатор тока (б). Катушки напряжения у них работают одинаково, а различия заключаются только в подключении вторичной обмотки токового трансформатора (ТТ) перед катушкой счетчика.

Схемы включения однофазного счетчика: а) прямого; б) через ТТ.

Таким образом, производится ее гальваническое отделение от эл. сети. Здесь делается расчет, что не перегорят катушки счетчика от большой силы тока, проходящего через первичные витки.

Разобравшись с подключением ТТ и однофазного электросчетчика, становится понятней схема трехфазного прибора.

Подключение трехфазного счетчика через промежуточные ТТ к сети

Здесь катушки напряжения и тока наглядно изображены вместе с сердечниками.

Счетчики подключения через промежуточные ТТ (полукосвенное включение) предназначены для измерения потребляемой мощности более 60 кВт. Можно выбрать три схемы, с помощью которых можно измерить и произвести расчет расхода эл. энергии.

Десятипроводная схема

На рисунке выше изображена схема включения. Ее выбор обеспечивает большую электробезопасность из-за отсутствия связей между измерительными цепями. Но проводов при этом требуется больше, чем в других вариантах.

В таблице указаны номера контактов эл. счетчика и трех ТТ, которые связывает между собой данная схема.

Номера контактов электрического счетчика

Назначение Номера контактов Подключения к ТТ Фазные Нейтраль A B C Вход токовой обмотки 1 4 7 И1 Вход обмотки напряжения 2 5 8 Л1 Выход токовой обмотки 3 6 9 И2 Выход на нейтраль 10

При использовании ТТ после снятия показаний с эл. приборов следует сделать расчет расхода потребляемой мощности, умножая результат измерений на коэффициент трансформации.

Звезда

Семипроводная схема обеспечивает преимущество в экономии проводов.

Соединение токовых катушек в звезду

Контакты 3, 6, 9, 10 объединяются перемычками, после чего подключаются на нейтраль сети. Остальные контакты подключаются следующим образом:

1 — И1(ф. А);
4 — И1(ф. В);
7 — И1 (ф. С);
2 — Л1 (фазный провод А);
5 — Л1 (фазный провод В);
8 — Л1 (фазный провод С).

Контакты Л2 каждого ТТ подключаются на соответствующие фазные провода нагрузки.

Все соединения в схемах выполняются с соблюдением полярности!

Переходная клеммная коробка

По сути получается десятипроводная схема, но в разрыв между соединениями прибора и другими элементами ставится клеммная коробка, после чего обеспечивается удобство эксплуатации. Выбрать этот вариант предпочтительней, поскольку можно произвести замену контролирующего прибора без отключения сети.

Испытательная клеммная коробка

Параллельные обмотки напряжения изготавливают до 500В. При больших значениях применяют трансформаторы напряжения. Их вторичные обмотки делают с напряжением 100В, а на первичной – устанавливают предохранители на случай короткого замыкания.

Подключение. Видео

Про подключение трехфазного однотарифного счетчика электроэнергии ЦЭ6803В подробно расскажет это обучающее видео.

Бытовая система учета с сетью электроснабжения обычно связана посредством прямого включения. При высокой мощности потребления (более 60 кВт) токовые катушки трехфазного контролирующего прибора подключаются через токовые трансформаторы. Применяются две основные схемы: десятипроводная и соединение токовых катушек звездой. После измерений делается расчет расхода электроэнергии путем умножения результата показаний на коэффициент трансформации.