Загрузка...Полукосвенное включение электрических счетчиков
Схемы подключения счетчиков электроэнергии.
Здравствуйте, дорогие читатели! Сегодня рассмотрим разные схемы подключения счетчиков. Так же рекомендуем не только изучить предоставленные электросхемы, но и просмотреть видео уроки, на которых описывается технология электромонтажа и остальные, немаловажные нюансы
Схемы подключения счетчиков, однофазные
Устройство электросчетчика представлено измерительной системой, состоящей из токовой обмотки и обмотки напряжения, а также винтовых зажимов (клемм) для подключения проводов.
Назначение контактных зажимов:
- Зажим 1 — входной фазный провод
- Зажим 2 — выходной фазный провод
- Зажим 3 — входной нулевой провод
- Зажим 4 — выходной нулевой провод
Винт напряжения предназначен для отключения обмотки напряжения при поверке электросчетчика. Рассмотрим функциональную схему подключения электросчетчика. Она не является какой-то конкретной схемой (например, квартирного щита), а служит исключительно для понимания логики включения счетчика в сеть. Поэтому здесь не приводятся номиналы выключателей и сечения проводников. По этому поводу читайте нашу статью «Электропроводка в квартире. Схема разводки электрики«.
Распределение электроэнергии начинается с вводного двухполюсного автомата, который выполняет функцию защиты счетчика и отходящих линий, а также в качестве устройства отключения счетчика при ремонте или замене. Однако в реальной жизни вводной автомат может быть установлен за счетчиком (по ходу электроэнергии). Делается это с целью ограничения доступа к счетчику. После автомата фазный (L) и нулевой (N) проводники подключаются к соответствующим входным зажимам счетчика — 1 и 3. Выход счетчика (нагрузка) — это зажимы 2 (L) и 4 (N). От этих зажимов проводники подключаются к противопожарному УЗО, после которого электроэнергия распределяется по однополюсным автоматическим выключателям, а нулевой рабочий проводник заводится на общую нулевую шину.
Это самое общее описание, которое не затрагивает другие технические детали — например, параметры отходящих линий, выбор номиналов вводного автомата и УЗО.
Схемы подключения счетчиков, трехфазные
Как уже упоминалось, трехфазные счетчики используются в электроустановках, спроектированных для работы на трехфазном токе. Еще одно место установки таких счетчиков — ВРУ жилого дома (или учреждения) — там используется однофазный ток, но на вводе имеются три фазы. Поскольку трехфазные счетчики имеют несколько разновидностей, то и схем подключения несколько.
Виды трехфазных счетчиков:
- Счетчики прямого (непосредственного) вк лючения
- Счетчики полукосвенного включения
- Счетчики косвенного включения
Разберем схему подключения счетчика прямого включения и пару схем для счетчиков полукосвенного включения. Подключение счетчиков косвенного включения рассматриваться не будет, поскольку такие приборы используются на высоковольтных присоединениях с применением высоковольтных трансформаторов тока (ТТ) и трансформаторов напряжения (ТН).
Прямое включение счетчика
Самое простое подключение, напоминающее схему включения однофазного счетчика. Различие только в большем количестве контактных зажимов у трехфазного прибора.
Назначение контактных зажимов:
- Зажим 1 — входной провод фазы А
- Зажим 2 — выходной провод фазы А
- Зажим 3 — входной провод фазы В
- Зажим 4 — выходной провод фазы В
- Зажим 5 — входной провод фазы С
- Зажим 6 — выходной провод фазы С
- Зажим 7 — входной нулевой провод
- Зажим 8 — выходной нулевой провод
Максимальный ток выпускаемых счетчиков прямого включения — 100А. Это значит, что использовать такой счетчик мы сможем только в электроустановке, потребляющей мощность до 60 кВт. При такой мощности значение протекающего тока через счетчик будет близко к предельному и составит порядка 92 А.
Полукосвенное включение счетчика
Поскольку максимальный ток счетчиков прямого включения ограничен значением 100А, применить их в электроустановках с большой потребляемой мощностью не получится. В таком случае подключение счетчиков производится не напрямую, а через трансформаторы тока (ТТ). Счетчики полукосвенного включения подсоединяются к сети по нескольким схемам.
Десятипроводная схема — эта схема имеет раздельные цепи тока и напряжения, что является плюсом с точки зрения электробезопасности. Минусом условно можно назвать большое количество проводов, требующихся для подключения счетчика.
Назначение контактных зажимов:
- Зажим 1 — входной провод фазы А
- Зажим 2 — входной провод измерительной обмотки фазы А
- Зажим 3 — выходной провод фазы А
- Зажим 4 — входной провод фазы В
- Зажим 5 — входной провод измерительной обмотки фазы В
- Зажим 6 — выходной провод фазы В
- Зажим 7 — входной провод фазы С
- Зажим 8 — входной провод измерительной обмотки фазы С
- Зажим 9 — выходной провод фазы С
- Зажим 10 — входной нулевой провод
- Зажим 11 — нулевой провод
Назначение контактов трансформатора тока:
- Л1 — вход фазной (силовой) линии
- Л2 — выход фазной линии (нагрузка)
- И1 — вход измерительной обмотки
- И2 — выход измерительной обмотки.
Трансформаторы тока включаются силовыми контактами Л1 и Л2 в разрыв (последовательно) каждого фазного провода.
Включение трансформаторов тока в звезду — данная схема требует меньшего количества проводов для подключения. Включение звездой достигается соединением вывода И2 всех обмоток трансформаторов тока в общую точку и подсоединением к зажиму 11 счетчика. Зажимы 3, 6, 9 и 10 соединяются между собой и подключаются к нулевому проводу.
Подключение через испытательную клеммную коробку
Для счетчиков трансформаторного включения существует требование ПУЭ (Глава «Учет электроэнергии») — их подключение должно осуществляться через испытательную коробку (блок).
Наличие испытательной колодки (блока) позволяет выполнять закорачивание вторичных обмоток трансформаторов тока, подключать образцовый (эталонный) счетчик, не снимая нагрузки, а также производить замену счетчика путем отключения всех его цепей в испытательном блоке. Схема подключения — десятипроводная, с той лишь разницей, что здесь между счетчиком и трансформаторами тока устанавливается испытательный блок.
На этом небольшой обзор схем подключения электросчетчиков можно считать завершенным. Не рассмотренной осталась еще одна схема полукосвенного включения — семипроводная или схема с совмещенными цепями тока и напряжения.
Такая схема считается устаревшей, но до сих пока не исчезнувшей «с лица земли». Её существенный минус — наличие гальванической связи между первичными и вторичными цепями, что делает такую схему источником опасности для обслуживающего персонала. Совмещение токовых цепей и цепей напряжения осуществляется путем установки перемычек на счетчике (зажимы 1-2, 4-5 и 7-8) и на трансформаторах тока (Л1-И1).
Предложенные в статье схемы подключения счетчиков являются типовыми. В случае если возникает необходимость, схему счетчика всегда можно посмотреть в паспорте. Надеемся, что информация была для Вас интересной и полезной!
Как включить трехфазный счетчик активной электрической энергии в высоковольтную сеть
При включении электрического счетчика в высоковольтную сеть подбирают два трансформатора тока и два трансформатора напряжения.
Токовые катушки счетчика подключают во вторичные цепи измерительных трансформаторов тока. Катушки напряжения включают на вторичное напряжение измерительного трансформатора напряжения. При подключении этих катушек внутренние перемычки между началами токовых катушек напряжения убирают, и катушки напряжения включают независимо от токовой цепи (рис. 1).
Рис. 1 Схема включения двухэлементного счетчика активной энергии в высоковольтную сеть
Значение потребляемой электрической энергии при таком включении можно определить из выражения W=Wсчх Kni х Knu,
где Kni — клэфиициент трансформации трансформаторов тока, Knu — коэффициент трансформации трансформаторов напряжения.
При больших первичных напряжениях и больших токах коэффициенты трансформации могут иметь большие значения. В этом случае при определении потребляемой электрической энергии показания счетчика умножают на довольно большие числа.
Так, например, при U1н=10 кВ и I1 = 100 А надо взять трансформатор напряжения ТН-10000/100 с коэффициентом трансформации — 100 и трансформатор тока ТК-100/5 с ккоэффициентом трансформации — 20. Следовательно, для определения потребляемой электроэнергии показание счетчика надо умножить на 2000, то есть цена одного деления счетчика становится очень весомой. Схема включения счетчика показана на рисунке 2.
Рис. 2. Схема включения трехэлементного счетчика в четырехпроводную сеть
Самыми распространёнными являются схемы непосредственного (рис.2) и полукосвенного (рис.3) включения в четырехпроводную сеть:
Рисунок 2. Схема непосредственного включения трёхфазного счетчика активной энергии
Рисунок 3. Схема полукосвенного включения трёхфазного счетчика активной энергии.
При полукосвенном включении используют трансформаторы тока. Выбор трансформаторов тока проводят исходя из потребляемой мощности. Промышленностью выпускаются трансформаторы тока с различным коэффициентом трансформации – 50/5, 100/5 …. 400/5 и т.д.
Основные схемы включения трёхфазных электросчётчиков
Кроме полукосвенной схемы, часто применяется и схема косвенного включения трёхфазных электросчётчиков. При этой схеме используют не только трансформаторы тока, но и трансформаторы напряжения.
На рисунке 4 показана схема включения с тремя однофазными трансформаторами напряжения в трёхпроводную сеть, первичные и вторичные обмотки которых соединены в звезду. При этом общая точка вторичных обмоток в целях безопасности заземляется. Это же относится и к вторичным обмоткам трансформаторов тока.
Здесь необходимо обратить внимание на наличие обязательной связи нулевого проводника сети с нулевым зажимом счетчика, т.к. отсутствие такой связи может вызывать дополнительную погрешность при учете энергии в сетях с несимметрией напряжений.
Рисунок 4. Схема косвенного включения трёхфазного счетчика активной энергии в трёхпроводную сеть
Схема подключения счетчиков электроэнергии – Схемы подключения счетчиков
Схемы подключения счетчиков электроэнергии
4.1 Схема подключения однофазного счетчика
Начнем с однофазного счетчика.
Устройство электросчетчика представлено измерительной системой, состоящей из токовой обмотки и обмотки напряжения, а также винтовых зажимов (клемм) для подключения проводов.
Назначение контактных зажимов:
Зажим 1 — входной фазный провод
Зажим 2 — выходной фазный провод
Зажим 3 — входной нулевой провод
Зажим 4 — выходной нулевой провод
Винт напряжения предназначен для отключения обмотки напряжения при поверке электросчетчика.
Рассмотрим функциональную схему подключения электросчетчика. Она не является какой-то конкретной схемой (например, квартирного щита), а служит исключительно для понимания логики включения счетчика в сеть. Поэтому здесь не приводятся номиналы выключателей и сечения проводников.
Распределение электроэнергии начинается с вводного двухполюсного автомата, который выполняет функцию защиты счетчика и отходящих линий, а также в качестве устройства отключения счетчика при ремонте или замене.
Рисунок 1 — Схема однофазного счетчика.
Рисунок 2 — Однолинейная схема
Распределение электроэнергии начинается с вводного двухполюсного автомата, который выполняет функцию защиты счетчика и отходящих линий, а также в качестве устройства отключения счетчика при ремонте или замене.
Однако в реальной жизни вводной автомат может быть установлен за счетчиком (по ходу электроэнергии). Делается это с целью ограничения доступа к счетчику.
После автомата фазный (L) и нулевой (N) проводники подключаются к соответствующим входным зажимам счетчика — 1 и 3.
Выход счетчика (нагрузка) — это зажимы 2 (L) и 4 (N). От этих зажимов проводники подключаются к противопожарному УЗО, после которого электроэнергия распределяется по однополюсным автоматическим выключателям, а нулевой рабочий проводник заводится на общую нулевую шину.
Это самое общее описание, которое не затрагивает другие технические детали — например, параметры отходящих линий, выбор номиналов вводного автомата и УЗО.
4.2 Схема подключения трёхфазного счетчика
Как уже упоминалось, трехфазные счетчики используются в электроустановках, спроектированных для работы на трехфазном токе.
Еще одно место установки таких счетчиков — ВРУ жилого дома (или учреждения) — там используется однофазный ток, но на вводе имеются три фазы.
Поскольку трехфазные счетчики имеют несколько разновидностей, то и схем подключения несколько.
Виды трехфазных счетчиков:
Счетчики прямого (непосредственного) включения
Счетчики полукосвенного включения
Счетчики косвенного включения.
Разберем схему подключения счетчика прямого включения и пару схем для счетчиков полукосвенного включения, схему косвенного включения счетчиков в сети.
Прямое включение счетчика.
Самое простое подключение, напоминающее схему включения однофазного счетчика. Различие только в большем количестве контактных зажимов у трехфазного прибора.
Рисунок 3 — Трехфазный счетчик прямого включения
Назначение контактных зажимов:
Зажим 1 — входной провод фазы А
Зажим 2 — выходной провод фазы А
Зажим 3 — входной провод фазы В
Зажим 4 — выходной провод фазы В
Зажим 5 — входной провод фазы С
Зажим 6 — выходной провод фазы С
Зажим 7 — входной нулевой провод
Зажим 8 — выходной нулевой провод
Максимальный ток выпускаемых счетчиков прямого включения — 100А. Это значит, что использовать такой счетчик мы сможем только в электроустановке, потребляющей мощность до 60 кВт.
При такой мощности значение протекающего тока через счетчик будет близко к предельному и составит порядка 92 А:
Схемы подключения электросчетчиков
В продолжение темы об электросчетчиках в этой статье решил подробно рассмотреть схемы подключения однофазных и трехфазных счетчиков.
Для начала надо сразу сказать, что электросчетчики могут быть нескольких типов подключения — прямого (непосредственного) включения, через трансформаторы тока, через трансформаторы тока и измерительные трансформаторы напряжения. В быту подавляющее большинство счетчиков, будь то однофазных или трехфазных, имеют схему прямого включения. Это обусловлено тем, что величина тока нагрузки не превышает 100 А. В случае, если величина протекающего тока более 100 А используется схема полукосвенного включения с трансформаторами тока. Схема косвенного включения с трансформаторами тока и измерительными трансформаторами напряжения применяется в сетях 6 (10) кВ и выше, поэтому в данной статье не рассматривается.
Подключение однофазного электросчетчика
Самая распространенная и простая схема прямого подключения однофазного счетчика. Практически все однофазные счетчики подключаются именно по этой схеме, очень редко может использоваться схема полукосвенного включения.
На первую клемму счетчика приходит фазный провод. Со второй клеммы фаза уходит на нагрузку. На третью клемму подключен нулевой ввод, с четвертой нулевой провод идет на нагрузку.
Схема подключения счетчика всегда указывается на обратной стороне крышки, закрывающей клеммную колодку.
Подключение трехфазного электросчетчика
Схема подключения трехфазного счетчика прямого включения не сильно отличается от схемы однофазного.
На клемму 1 приходит фаза А (желтый). Со 2 клеммы фаза А (желтый) уходит на нагрузку. На 3 клемму приходит фаза B (зеленый). С 4 клеммы фаза B (зеленый) уходит в нагрузку. На 5 клемму приходит фаза С (красный). С 6 клеммы фаза С (красный) уходит. 7 и 8 клеммы — нулевой провод.
При подключении важно соблюдать правильное чередование фаз и цветовую маркировку.
Как я уже сказал выше, полукосвенное подключение через трансформаторы тока применяется в случае, если величина тока нагрузки превышает 100 А. В данной схеме трансформаторы тока предназначены для преобразования первичного тока нагрузки до значений, безопасных для его измерений. Такие схемы сложнее, чем прямого включение и требуют определенных знаний и навыков.
При подключении счетчика через трансформаторы тока необходимо соблюдать полярность начала и конца обмоток трансформатор, как первичной (Л1, Л2), так и вторичной (И1, И2). Общую точку вторичных обмоток трансформаторов необходимо заземлять.
Схема с подключением трансформаторов тока в «звезду»
Фазы А, B, C приходят на клеммы Л1 первичной обмотки трансформаторов тока ТТ1, ТТ2 и ТТ3. От Л1 ТТ1 подключается клемма 2 счетчика, от Л1 ТТ2 — клемма 5 счетчика и от Л1 ТТ3 — клемма 8 счетчика. Клеммы Л2 всех ТТ подключаются к нагрузке.
Клемма 1 счетчика подключается к началу вторичной обмотки И1 ТТ1, клемма 4 — к контакту И1 ТТ2 и клемма 7 — к контакту И1 ТТ3. Клеммы 3, 6, 9 и 10 соединены между собой перемычкой и подключены к нейтральному проводу. Все концы вторичной обмотки И2 также соединены между собой и подключаются на 11 клемму.
В цепях с изолированной нейтралью применяется схема с двумя трансформаторами тока (неполная «звезда»).
Десятипроводная схема подключения
Такая схема визуально более наглядная, чем схема соединения «звездой».
В данной схеме фазы А, B, C приходят на клеммы Л1 первичной обмотки трансформаторов тока ТТ1, ТТ2 и ТТ3. Клеммы Л2 всех ТТ подключены к нагрузке. От Л1 ТТ1 подключается клемма 2 счетчика, от Л1 ТТ2 — клемма 5 счетчика и от Л1 ТТ3 — клемма 8 счетчика.
На 1 клемму счетчика заходит начало вторичной обмотки И1 ТТ1, а конец обмотки И2 на 3 клемму счетчика. На 4 клемму приходит начало вторичной обмотки трансформатора И1 ТТ2, конец И2 — на 6 клемму счетчика. На 7 клемму — начало И1 трансформатора ТТ3, на 9 — конец И2 ТТ3. Нулевой проводник отдельным проводом заходит на 10 клемму счетчика, а с 11 клемму уходит на нагрузку.
Схема подключения трехфазного счетчика через испытательную клеммную коробку
В соответствии с действующими Правилами устройства электроустановок — ПУЭ (раздел 1, п.1.5.23) цепи учета электрической энергии необходимо выводить на специальные зажимы или испытательные коробки.
Коробка испытательная переходная применяется для подключения трехфазных индукционных и электронных счетчиков, обеспечивая закорачивание вторичных цепей измерительных трансформаторов тока, отключение токовых цепей и цепей напряжения в каждой фазе счетчиков при их замене, а также включение образцового счетчика для поверки без отключения нагрузки потребления.
Схема подключения через испытательную клеммную коробку
Выбор трансформаторов тока
Номинальный ток вторичных обмоток трансформатора обычно выбирается 5А. Номинальный ток первичной обмотки выбирается по расчетной нагрузке с учетом работы в аварийном режиме.
Согласно ПУЭ 1.5.17 допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации:
Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин), если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40 % номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке — не менее 5 %.
Например электроустановка в нормальном режиме потребляет 140А, минимальная нагрузка 14А. Выбираем измерительный трансформатор 200/5. Коэффициент трансформации у него 40.
140/40=3,5А – ток вторичной обмотки при номинальном токе.
5*40/100=2А – минимальный ток вторичной обмотки при номинальной нагрузке.
Из расчета видно, что 3,5А >2А – требование выполнено.
14/40=0,35А – ток вторичной обмотки при минимальном токе.
5*5/100=0,25А – минимальный ток вторичной обмотки при минимальной нагрузке.
Как видим 0,35А>0,25А – требование выполнено.
140*25/100=35А ток при 25%-ной нагрузке.
35/40=0,875 – ток во вторичной нагрузке при 25%-ной нагрузке.
5*10/100=0,5А – минимальный ток вторичной обмотки при 25%-ной нагрузке.
Как видим 0,875А>0,5А – требование выполнено.
Из этого делаем вывод, что трансформатор тока с коэффициентом трансформации 200/5 для нагрузки 140А выбран правильно.
При снятии показаний со счетчика с токовыми трансформаторами 200/5 необходимо умножить показания счетчика на 40 (коэффициент трансформации) и получаем реальный расход электроэнергии.
Выбор класса точности ТТ определяется согласно ПУЭ п 1.5.16 — для систем технического учета допускается применение ТТ с классом точности не более 1,0, для расчетного (коммерческого) учета — не более 0,5.
