Замена трехфазного счетчика с трансформаторами тока

Что важно знать

Требования к приборам и схемам включения обозначены в ГОСТ. Производители от этих требований отступить не могут, так как им приборы учета должны быть сертифицированы соответствующим образом, пройти государственную поверку. Так, например, согласно п. 4.1 и 4.2 ГОСТ 31818.11-2012 (IEC 62052-11:2003), для счетчиков непосредственного и трансформаторного включения определены стандартные и допустимые значения напряжений и токов. Наиболее часто используемыми в сетях 0,23 и 0, 4 кВ являются счетчики прямого включения и счетчики трансформаторного включения с трансформаторами тока. Трансформаторы напряжения обычно применяются в электроустановках более высокого уровня напряжения.

Счетчики прямого включения согласно указанному ГОСТ имеют стандартные значения токов базовых и номинальных токов 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50 А и допускаемые значения токов — 25, 80, 100 А.

Для счетчиков трансформаторного включения установлены стандартные значения токов в 1, 3, 5 А. Допускаемые значения токов для таких счётчиков — 0,2; 0,3; 0,6; 1,0; 1,5; 2,0;2,5; 5,0; 10,0 А.

Что означает стандартное и допускаемые значение тока? Стандартное значение базового тока применяется для счётчиков с непосредственным включением — оно является исходным для установления требований к такому типу счётчиков.

Стандартное значение номинального тока применяется для счётчиков, работающих через трансформатор, и номинальный ток счётчика должен быть равен номинальному току вторичной обмотки трансформатора тока. Это требование дается в п. 1.5.19 ПУЭ (Глава 1.5).

Допускаемые токи содержат более широкий ряд данных. При выборе трансформаторов тока и счетчиков обратите внимание на эти нюансы.

Счетчики электрической энергии можно включать с помощью испытательной коробки. В ПУЭ п.1.5.23 рекомендовано выводить цепи учёта на самостоятельные сборки зажимов или секции в общем ряду зажимов. Если такой возможности нет, то для цепей учёта используются испытательные коробки. При монтаже необходимо обеспечить закорачивание вторичных обмоток трансформаторов тока при их проверке или замене. Токовые цепи счётчиков и цепи напряжения в каждой из фаз должны отключаться без отсоединения проводов и кабелей.

В обязательном порядке в соответствии с этим же пунктом ПУЭ испытательные коробки, сборки зажимов должны иметь возможность для пломбирования.

Конструкция ИКК должна предусматривать возможность подключения эталонного прибора учета.

Схема установки

На рисунке ниже представлена электрическая схема подключения счетчика через испытательную клеммную коробку:

Как видно из схемы, на клеммы в колодке, обозначенные А, В, С приходит провод, подключенный к трехфазному источнику электроэнергии через трансформаторы тока. Нулевой провод подключается на отдельную клемму. Далее с этих клемм с помощью проводов подключается прибор учета с соблюдением следующих условий:

• трансформаторы соединяются по схеме звезда, а их общий вывод заземляется;
• от преобразователей тока до соединительной коробки прокладываются провода сечением не менее 1,5 мм²;
• от прибора учета электроэнергии подключается три провода сечением 2,5 мм²;
• для удобства все провода маркируются — обозначаются три фазы и начала токовых обмоток и общий вывод.

Так как схема не предполагает прямого контакта выводов трансформаторов тока с клеммами счетчика, необходимо отслеживать очередность включения.

Клеммы счетчика подключаются в следующем порядке:

• На 1 клемму подключается провод с токовой обмотки трансформатора первой фазы
• на вторую клемму счетчика подключается провод — напряжение первой фазы;
• на 4 клемму счётчика подключается провод от токовой обмотки второй фазы;
• на 5 подключается напряжение второй фазы;
• 7 — приходящий провод токовой обмотки третьей фазы;
• 8 — напряжение третьей фазы;
• 9 — общий провод;
• 10 — резерв.

Между третьей и шестой клеммой, а также между шестой и девятой в счетчике устанавливаются перемычки.

Для безопасного снятия счетчика необходимо зашунтировать токовую цепь, чтобы обеспечить надежный контакт винтов коробки с заизолированной шиной. Эта шина находится с задней стороны и вкрутив винты, как показано на рисунке 2, вы обеспечите контакт.

Далее нужно ослабить винты перемычек для размыкания перемычек. После этого — снять перемычки с силовой части для отключения напряжения на клеммах счётчика. Далее производится отключение и снятие счётчика. Подключение — в обратном порядке.

Также рекомендуем просмотреть видео, на которых наглядно демонстрируются различные способы подключения коробки ИКК к электросчетчику:

Надеемся что данная статья была информативная и теперь вы знаете, как произвести подключение испытательной коробки к счетчику. По всем вопросам обращайтесь на форуме или же в комментариях под записью!

Наверняка вы не знаете:

Не во всех случаях есть возможность измерять израсходованную электроэнергию с помощью простого подключения устройства учёта, то есть счётчика, в сеть. В электрических цепях с переменным напряжением 0,4 кВ (380 Вольт), силой тока больше чем 100 Ампер и с потреблением мощности соответственно больше 60 кВт применяется подключение трёхфазного электросчётчика через измерительный трансформатор тока. Такое подключение называется косвенным и только оно даёт точные показатели при измерении таких мощностей. Для начала перед рассмотрением самих схем соединения, нужно разобраться в принципе работы измерительного трансформатора.

Принцип работы измерительных трансформаторов

Принцип измерительного и обычного трансформатора тока (ТТ) не имеют различия кроме точности передачи тока во вторичной обмотке. Не измерительные ТТ применяются в цепях токовой релейной защиты, однако, в любом случае принцип их работы одинаков. По первичной обмотке, включенной последовательно в линию, будет протекать электрический ток такой же, как и в нагрузке. Иногда, это зависит от конструкции ТТ, первичной обмоткой может служить алюминиевая или медная шина, идущая от источника энергии, к потребителю. За счёт прохождения тока и наличия магнитопровода во вторичной обмотке возникает тоже ток но уже меньшей величины, который уже можно измерять с помощью обычных измерительных приборов, или же счётчиков. При расчете израсходованной электроэнергии нужно учитывать коэффициент, определяющий окончательную величину затрат. Фазный ток, протекающий по линии, будет в разы больше чем ток вторичной обмотки, и зависит он от коэффициента трансформации.

Таким образом, данная манипуляция и установленный трансформатор тока обеспечивает не только возможность измерять большие тока, но и способствуют безопасности проведения таких измерений.

Интересным является тот факт что все ТТ выдают при определённом номинале, на который он рассчитан в первичной обмотке, всего лишь 5 Ампер во вторичной. Например, если номинальный ток первичной обмотки будет 100А, то во вторичной будет 5 А. Если оборудование более мощное и выбирается измерительный трансформатор 500А, то всё равно коэффициент трансформации выбран таким образом, что во вторичной обмотке будет опять-таки 5 Ампер. Поэтому выбор счётчика здесь очевиден и несложен, главное, чтоб он был рассчитан на 5 Ампер. Вся ответственность лежит на выборе именно измерительного трансформатора. Ещё один важный фактор работы такой цепочки это частота переменного напряжения, она должна быть строго 50 Гц. Это стандартная величина частоты, которая чётко контролируется компанией поставщиком электроэнергии и её отклонение недопустимо для работы любого, применяемого в странах постсоветского пространства стандартного электрооборудования. По всей плане эта частота регламентируется другими величинами.

Одной из важных особенностей ТТ является также невозможность работы его без нагрузки, а когда это необходимо какими-либо мероприятиями, то стоит закоротить концы вторичной обмотки, чтобы не было пробоя.

Схема подключения к трёхфазной цепи

Существует несколько схем предназначенных для подключения счетчика через трансформаторы тока, вот самая распространённая из них

Как видно, измерительный трансформатор имеет клеммы, которые обозначены Л1 и Л2. Л1 обязательно подключается к источнику электроэнергии, а Л2 к нагрузке. Перепутывать их и переставлять местами нельзя.

А также имеются и клеммы идущие непосредственные на подключение непосредственно к счётчику, они обозначены как И1 и И2. Для цепей измерительного трансформатора рекомендуется использовать провода с сечением не меньше 2,5 мм2. Желательно иметь и выполнять монтаж соответствующего цвета проводами, для упрощения их коммутации. Стандартная раскраска жил и токоведущих шин:

• Жёлтый — это фаза А;
• Зелёный — В;
• Красный — С;
• Синий проводник или чёрный обозначает земляной или нулевой провод.

При монтаже лучше использовать клеммные коробки для соединения, чтобы было легче в случае неисправности производить диагностику или замену какого-либо узла или элемента. Это связано с тем что сами счётчики пломбируются.

Схема подключения соединенных ТТ звездой также применяется в электроустановках, как видно вторичная обмотка подлежит заземлению. Это делается для того, чтобы обезопасить, и устройства учета, и персонал обслуживающий их от возможного появления, в результате пробоя во вторичных цепях, высокого напряжения.

Недостатки такого подключения

1. Ни в коем случае в трёхфазной цепи нельзя использовать трансформаторы с разными коэффициентами трансформации, подключаемые к одному и тому же счётчику.
2. Существенный недостаток, который был замечен при применении устаревших индукционных электросчётчиков. При низких показателях тока в первичной цепи его вращающийся механизм может оставаться без движения, а значить не учитывать электроэнергию. Такой эффект получается из-за того, что сам индукционный прибор имеет значительное потребление и возникающий в его цепи ток уходил в его электромагнитный поток. С цифровыми современными приборами учёта такая ситуация невозможна.

Как подключить через ТТ счётчик в однофазной цепи

Очень редко появляется необходимость подключать счетчик через трансформаторы тока в однофазных сетях, так как токи в них не достигают больших величин. Но всё же если такая необходимость есть нужно воспользоваться схемой, приведённой ниже.

На рисунке «а» изображено обычное прямое подключение счётчика, на рисунке «б» через измерительный ТТ. Катушки напряжения в этих схемах подключены идентично, а вот токовые цепи подключаются через трансформатор тока. В таком случае производится гальваническая развязка, за счёт которой и возможно данное подключение.

В любом случае измерение затраченной электроэнергии необходимо, так как только так можно законно покупать этот вид продукции.

Электроэнергия, как и любой другой вид энергии, для потребителей является товаром. Чтобы знать о количестве произведённой и потребляемой энергии, нужны соответствующие средства учёта. Для населения такими средствами учёта потребляемой энергии служат электросчётчики. Существует много видов счётчиков, различающихся как по схеме внешнего электроснабжения, так и по мощности, которую расходует потребитель электроэнергии.

Так, для однофазных сетей напряжением 220 вольт применяют бытовые электросчётчики различных моделей с максимальным током до 40 ампер. Для электрических сетей напряжением 380 вольт применяют трехфазные счётчики. В зависимости от нагрузки счётчики делятся на счётчики прямого включения, полукосвенного и косвенного включения. В счётчиках косвенного включения применяется схема, при которой потребляемая нагрузка подключается через трансформаторы тока. Такая схема подключения позволяет измерять высокую потребляемую мощность приборами, рассчитанными на низкие показатели мощности. При помощи измерительных трансформаторов происходит перерасчёт потребляемой электроэнергии с соответствующим трансформатору тока коэффициентом.

Принцип работы трансформатора тока

Трансформаторы тока — это электрические устройства, преобразующие ток нагрузки до величины, при котором прибор учёта электроэнергии будет работать в нормальном режиме. Такие приборы применяют для того, чтобы измерять большую мощность потребления электроэнергии, когда при другом способе включения есть вероятность выхода перегорания токовой катушки электросчётчика из-за большой величины измеряемого тока и, следовательно, выходу прибора учёта из строя.

Рассмотрим, как работают эти устройства.

• Через первичную силовую обмотку, имеющую какое-либо сопротивление, протекает ток, формируя вокруг этой катушки магнитный поток. Этот поток улавливается магнитопроводом.
• Магнитопровод — это конструкция, собранная из тонких пластин специальной электротехнической стали, которые изолируются друг от друга с помощью специальной плёнки и предназначается для замыкания магнитного потока.

А также на него устанавливают и крепят обмотки и отводы трансформатора. Этот магнитный поток пересекает расположенные перпендикулярно ему витки вторичной обмотки и наводит в ней ЭДС, под действием которой во вторичной обмотке образуется ток. Соотношение токов в первичной и вторичной обмотках трансформатора называется коэффициентом трансформации.

Трансформаторы тока по коэффициенту трансформации имеют обширную линейку значений и обозначаются как 10/5, 20/5, 100/5 и другие. В этом обозначении первая цифра указывает на максимальный ток нагрузки (ток в первичной цепи), вторая цифра указывает на ток измерительного прибора (ток вторичной цепи). Частное между этими значениями и есть коэффициент трансформации. Следовательно, измерительные трансформаторы преобразуют высокую мощность нагрузки потребителя в небольшую, удобную для проведения измерений.

Благодаря такому конструктивному решению в счётчиках электроэнергии не нужно делать мощные токовые катушки, что обеспечивает надёжную защиту приборов учёта от перегрузок и короткого замыкания, ремонт системы учёта обходится гораздо дешевле, так как замена сгоревшего трансформатора тока гораздо экономичнее замены вышедшего из строя электросчётчика.

Варианты схем подключения трехфазных счётчиков

Варианты подключений электросчётчиков могут быть различными, и определяются они в первую очередь мощностью нагрузки. Рассмотрим варианты подключений приборов учёта:

• Прямое подключение. В этом случае счётчик напрямую включается в линию электроснабжения и, следовательно, весь ток, потребляемый нагрузкой, проходит через него. Плюсом этой схемы является простота подключения, так как для подключения достаточно подключить кабели только на входе в прибор и выходе из него. Максимальная мощность, которая может быть в этом случае равна 60 кВт. Такие приборы запрещается использовать с трансформаторами тока.
• Полукосвенное включение. Такой вариант применяется в том случае, если мощность нагрузки превышает 60 кВт. Для реализации этой схемы нужны трансформаторы тока. Особенностью такого типа подключения является то, что вместо первичной обмотки трансформатора используется электрический провод. Существует три схемы, с помощью которых можно организовать измерение расхода потребляемой электроэнергии. Во-первых, это десятипроводная схема. При такой схеме подключения три провода подключается на вход токовых обмоток, ещё три провода на вход обмоток напряжения и три провода на выход токовых обмоток. И также ещё должна быть подключена нейтраль. Реализация этой схемы обеспечивает большую электробезопасность, но требует большего количества проводов, чем при других схемах подключения. При снятии показаний с таких приборов учёта нужно показания электросчётчика умножать на коэффициент трансформации трансформаторов тока. Во-вторых, существует семипроводная схема подключения. Ещё такая схема называется подключение типа «звезда». При такой схеме подключения одна сторона вторичных обмоток измерительных трансформаторов соединяется между собой перемычками и объединяется с нейтралью. Остальные провода подключаются аналогично десятипроводной схеме.
• Косвенное включение. Такие схемы подключения применяются лишь на промышленных предприятиях. Их принципиальное отличие в том, что для реализации схемы подключения используются ещё и трансформаторы напряжения.

Установка трехфазного электросчётчика

Хотя в установке электросчётчика особых сложностей нет лучше, чтобы эту работу выполняли квалифицированные специалисты. Рассмотрим установку трехфазного электросчётчика с измерительными трансформаторами на примере счётчика Меркурий. Эта модель счётчиков является одной из самых распространённых в нашей стране.

Прежде чем приступить к монтажу электросчётчика рекомендуется выполнить монтаж входного автоматического выключателя. Наличие такого автоматического выключателя поможет более безопасному и быстрому выполнению различных ремонтных или профилактических работ. Далее, устанавливается непосредственно счётчик Меркурий и трансформаторы тока. Затем осуществляется монтаж проводов на клеммную колодку счётчика в соответствии со схемой подключения. Включив автоматический выключатель, проверяется работоспособность прибора учёта по счётчику показаний электроэнергии.

Счётчики учёта электроэнергии старого поколения типа Меркурий с трансформаторами тока в наше время вытесняются более передовыми и эффективными средствами учёта электроэнергии. Трехфазные счётчики нового поколения Меркурий можно программировать на различные режимы работы, менять тарифный план и даже дистанционно передавать показания электроэнергии.