Схема соединения трехфазного счетчика

Установка трёхфазного счетчика

В современное время ни одно жилое или производственное помещение не обходится без приборов для учета электроэнергии. В этой статье говорится о том, как произвести установку трехфазного счетчика электроэнергии своими руками.

Плюсы и минусы трёхфазного счетчика

В процессе работы однофазных счетчиков достаточно часто возникает своего рода перекос фаз, из-за чего напряжение в сети будет постоянно низким. При использовании трехфазного прибора таких проблем не возникает, потому что они могут работать на той фазе, которая не относится к просадке из-за перекоса.

При использовании трехфазного счетчика, напряжение будет достаточно высоким, поэтому нужно соблюдать правила безопасности. Но устройство имеет ряд своих недостатков:

• нужно получить разрешение на установку устройства от местной энергетической фирмы;
• высокий риск получить увечья от удара электрическим током и образования короткого замыкания. Чтобы этого избежать необходимо поставить предохранитель с высоким номиналом перед вводом фаз в жилое помещение;
• необходимо много места для трехфазной модели.

Основные плюсы прибора:

• можно рационально распределять нагрузки в сети;
• можно применять мощные трехфазные приемники;
• сужение сечения вводимого провода.

В основном такие счетчики оптимально использовать в частных домах с большой площадью (от 90 м. кв.). Либо в квартирах, в которых подключено много мощных бытовых приборов. Ниже описаны виды устройств для учета электроэнергии.

Виды трёхфазных приборов

Счетчики условно можно поделить на два типа — однотарифные и многотарифные. В некоторых моделях есть разделение по дневным и вечерним тарифам.

За расположение тарифов и сохранение информации в памяти устройства, отвечает небольшой микропроцессор. Проще говоря, можно посмотреть данные по счетчику за любые удобные числа.

Аналоговые индукционные приборы учета энергии

Принцип работы таких счетчиков схож однофазной модели устройства.

Электрическая энергия, проходя через индукционную катушку, образует электромагнитное поле, которое действует на железный диск. Поэтому он начинает движение.

Методы подключения с помощью трансформаторов тока

Перед началом работы необходимо обратить внимание на очень важный нюанс. На катушке располагаются две пары входных зажимов, один провод необходим для подключения соответствующего фазного кабеля и указывается символом «Л1» (от второго провода, отмеченного как «Л2» кабель проходим прямо к трехфазной нагрузке).

На индукторе измерения также располагаются зажимы, указанные как «И1» и «И2», к которым необходимо подключать обмотку параллельным способом.

Обратите внимание! Сечение кабеля должно соответствовать нагрузке в сети.

Полукосвенное

Счетчики подключаются в сеть с помощью трансформаторов тока, из-за этого разрешается применять их в сетях с достаточно большими мощностями (до 63кВт). С помощью такого метода подключения, для измерения расхода необходимо разность данных умножать на известный коэффициент трансформации.

Косвенное

При таком методе, подключение выполняется через трансформаторы напряжения и тока. Этот способ используется для учета электрической энергии при высоковольтной интеграции.

Основные аспекты подключения:

• не применяются токи прямого, обратного и номинального порядка основной частоты;
• активная и пассивная мощности по фазе А рассчитываются с вычетами тока нулевого порядка из фазного тока;
• учет электроэнергии такой же как описано выше.

Прямое

Счетчики такой модели подключаются в электросеть напрямую, в таком же порядке, как и однофазные устройства. Они в основном предусматривают невысокую пропускную мощность (ток не больше 95 А), дырки под кабель имеют сечение 25мм2 (либо 15 мм2).

Поэтапное подключение прямого типа:

• включение фазы А к нагрузке;
• подключение фазы В к нагрузке;
• подключение фазы С к нагрузке;
• ввод и вывод нулевого параметра.

Важно подчеркнуть, что если человек не обладает необходимым запасом знаний и навыков, то лучше не пытаться подключить прибор самостоятельно. Это может привести не только к выходу из строя всех бытовых устройств, но и к короткому замыканию, а вследствие к пожару. Рекомендуется обратиться к профессиональному мастеру.

Обратите внимание! При подключении любого прибора, необходимо обесточивать все помещение.

В заключении необходимо отметить, что трехфазные электросчетчики отлично справляются в больших домах или помещениях, где достаточно много электрических и мощных приборов. Для небольших квартир вполне подойдут однофазные модели.

Как правильно подключить трехфазный счетчик в щитке в частном доме

При монтаже приборов учета электроэнергии в частных домах в зависимости от величины тока в электрической цепи применяется вполне конкретная схема подключения трехфазного счетчика. Он включается непосредственно в разрыв питающей линии либо через понижающий токовый трансформатор. Второй вариант подключения трехфазного электросчетчика применяется при токах потребления более 100 Ампер. Оба эти способа подсоединения учетного прибора имеют свои особенности, разбираться в которых владелец дома должен обязательно.

Виды включений и их особенности

В зависимости от метода коммутации обмоток трансформаторов тока устанавливаемые в электросетях трехфазные счетчики подключаются по следующим схемам:

• прямое подсоединение;
• косвенное включение;
• полукосвенное подключение.

Прямым называется непосредственное включение, а для понимания отличий второго и третьего вида необходимо учитывать область их применения. Чисто косвенное подсоединение – это открытая установка трансформаторов тока (ТТ) на высоковольтные силовые кабели трехфазной линии (6-10 кВ). Этот способ встречается только на силовых подстанциях и на крупных промышленных предприятиях с собственными распределительными электросетями. В бытовых условиях это вид подключения трансформаторов не применяется.

Разновидности полукосвенного метода

Известно несколько схем подключения счетчиков, основанных на полукосвенном методе, однако наиболее распространенными являются следующие:

• десятипроводная схема;
• соединение путем расключения на специальной колодке;
• подключение по схеме «звезда».

Десятипроводная коммутация

Подключение 3х фазного счетчика по 10 проводной схеме – самый простой и наиболее надежный способ. Для его реализации потребуется соблюдать порядок соединения десяти проводов: по три на каждую фазу и один нейтральный. Этот вариант имеет одно бесспорное преимущество, состоящее в возможности заменять счетчик при включенном электропитании. Линию допускается оставлять под напряжением и при ремонте отключенного от нее прибора. При такой схеме токовые цепи надежно заземлены, поэтому исключается возможность появления на них опасного потенциала.

Еще одно достоинство 10-ти проводного подсоединения состоит в независимом подключении каждой из трех фаз. При пропадании одной из них оставшиеся две сохраняют функциональность прибора.

Другие схемы подсоединения

Соединение посредством контактных распределителей относится к более сложным методам, реализуемым путем коммутации каждого из проводов, идущих от трансформатора тока. Подключение по схеме «звезда» также характеризуется своей сложностью, но в этом случае используется меньшее количество проводников. При монтаже преобразователя сначала однополярные выходы всех трех вторичных обмоток собираются в одну общую точку. После этого три ответных конца обмоток ТТ подводятся к соответствующим клеммам счетчика.

Известна еще одна схема коммутации по полукосвенному методу, называемая 7-ми проводной. При ее организации одни из концов обмоток объединяются перемычками непосредственно в самом трансформаторе тока. Этот вариант используется в частных домах крайне редко, что объясняется рядом недостатков схемы включения.

Выбор прибора учета

Перед тем как подключать 3х фазный счетчик, подходящий для частного дома, нужно убедиться в том, что использование этой марки прибора предусмотрено типом питающей сети. Далее потребуется выяснить, на какой рабочий ток должен быть рассчитан приобретаемый счетчик. При этом следует исходить из величины учитываемой прибором и потребляемой в нагрузке мощности. Как правило, в этом случае ориентируются на номинал вводного автомата, в соответствии с которым возможны следующие варианты:

• при использовании выключателя с уставкой «40» рабочий ток счетчика должен быть 60 Ампер;
• при номинале автомата 40-60 Ампер приобретать следует учетный прибор с предельным токовым показателем в 100 Ампер.

При выборе нужного счетчика для частного дома важно продумать вопрос возможности экономии электроэнергии, потребляемой в личном хозяйстве. Поэтому предпочтение обычно отдается современным электронным приборам, имеющим функцию «день-ночь» и позволяющим учитывать расход по льготному тарифу.

Большим плюсом трехфазного счетчика считается наличие в нем возможности фиксировать график нагрузки и вести учет потребленной мощности за любой временной отрезок. При выборе такого прибора важно поинтересоваться его классом точности (от 0,2 до 2,5) и допустимым температурным диапазоном. Желательно чтобы последний показатель был как можно шире (от – 20º C до 50º C).

Включение в однофазную цепь

Чтобы подключить счетчик, рассчитанный на трехфазное питание, в однофазную сеть, сначала потребуется ознакомиться с отличиями этих двух видов электропитания. При каждом из них в составе кабеля, подводящего напряжение с трансформаторной подстанции, имеется нулевой рабочий проводник N и фазы (одна или три).

В однофазной сети разность напряжений между фазными жилами A, B, C и нулем составляет 220 Вольт, а между самими фазами – 380 Вольт. Так называемое «линейное» напряжение образуется за счет того, что векторы действующих потенциалов на каждой из фаз сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов.

При обилии на рынке продаж различных моделей однофазных измерителей тока включение трехфазного счетчика в однофазную сеть применяется крайне редко. В большинстве случаев схема такой коммутации аналогична прямому включению. Отличие состоит в том, что линии B и C не подключаются к счетчику, подсоединению подлежит только одна фаза. Существенным недостатком такого включения является возможность проблем с контролирующими организациями, которым очень не нравятся все варианты расключений, не соответствующие действующим нормативам и стандартам.

Новые правила подключения

Подключать приборы учета электроэнергии в частных домах можно различными способами. Выбор той или иной схемы включения трехфазного счетчика определяется мощностью обслуживаемых нагрузок, а также типом самого учетного прибора. В новой редакции ПУЭ под номером 7 особо оговаривается порядок установки и подключения трехфазных и однофазных приборов учета. Правильный подход к решению этого вопроса сводится к выполнению следующих рекомендаций:

• подключать 3-х фазные электросчетчики следует по самой простой и надежной схеме коммутации;
• используемые при этом трансформаторы тока должны соответствовать коэффициенту перерасчета, предусмотренному для выбранного образца счетчика;
• при подключении электронного прибора обязательно соблюдение равномерности загруженности каждой из фаз питающей линии.

Последнее требование предполагает, что токи в каждой из нагрузочных цепей A, B и C должны быть примерно одинаковы. Нарушение этого правила влечет за собой перегрузку нейтрального проводника и постепенное его разрушение. Специалисты называют это неприятное явление «отгоранием нуля». Оно опасно тем, что при обрыве нуля совмещенный нейтральный проводник утрачивает свою защитную функцию. В такой ситуации опасность случайного поражения высоким напряжением работающего на электрооборудовании оператора резко возрастает.

При рассмотрении способов крепления учетного прибора в распределительном щите выделяются следующие подходы:

• фиксация посредством трех крепежных винтов (этот метод подходит для корпусов счетчиков типа S или Ш);
• монтаж прибора учета на специально оборудуемую в щите DIN-рейку (для корпусов R или P).

Во втором случае положение крепежной направляющей регулируется таким образом, чтобы отверстия на корпусе прибора и ее собственные прорези полностью совпадали.

Вопросы, связанные с подключением трехфазного электрического счетчика в щитке частного дома, регулируются нормативными документами (ПУЭ, например). При организации и проведении этих процедур самое главное – выбрать надежный и безопасный вариант включения измерительного прибора в силовую линию.

Подключение трехфазного счетчика

Современные трехфазные счетчики, которые ранее применялись исключительно в производственной сфере, в последнее время нередко используются и в бытовых целях. Объясняется это тем, что владельцы частных домов все чаще предпочитают пользоваться трехфазными электрическими сетями, в которых допускается установка специального силового оборудования (двигателей АД, мощных насосов и тому подобное).

С общей схемой включения электросчётчика, который устанавливается в силовых линиях, можно ознакомиться на приведённом выше рисунке.

С другой стороны, подключение трехфазного счетчика к бытовым сетям энергоснабжения объясняется возросшими потребительскими мощностями, которые не могут обеспечить однофазные цепи.

Но прежде чем пользователь попытается воспользоваться преимуществами этого прибора, ему необходимо основательно разобраться с тем, как правильно подключить 3-х фазный счётчик в действующую электросеть.

Необходимость в трёхфазном учете

Согласно требованиям действующих нормативов, при возрастании величины потребляемой объектом мощности до значений 15-20 кВт и выше должна применяться трехфазная система питания. Объясняется это тем, что при указанных мощностях величина электрического тока в цепях может достигать 70-ти Ампер, что считается недопустимым для городских квартир.

Дополнительная информация. Для обеспечения нормального режима работы многоквартирной сети потребуется электрический кабель с сечением жил порядка 10 мм², монтаж которых практически невозможен в реальных условиях.

При данных показателях потребления действующими положениями ПУЭ предписывается использование системы энергоснабжения, рассчитанной на 380 Вольт. Учёт расходуемой энергии в этом случае обеспечивается подключением трехфазного электросчетчика непосредственно в питающую цепь.

Потребляемая при этом мощность распределяется между тремя фазными жилами, вследствие чего ток в каждой из них снижается примерно до 2,5 Ампер. Благодаря такому подходу, сечение жил подводящего кабеля, к которому подключается вся электросеть, можно будет уменьшить до значения порядка 2,5 мм².

Зависимость сечения проводников от протекающего по ним тока или от потребляемой нагрузкой мощности представлена в отдельной таблице (смотрите https://elquanta.ru/schetchiki/podklyuchenie-schetchika.html). Понятно, что при уменьшении этого параметра снижается и стоимость всей электропроводки, а также существенно упрощается ее монтаж.

Переход на современную и универсальную трехфазную схему питания предпочтителен и с точки зрения поддержания требуемого температурного баланса, обеспечивающего безопасные условия эксплуатации всей системы электроснабжения.

Естественно, что этот способ организации электропитания и учёта в частном доме потребует значительных по величине материальных издержек. Так что всем желающим воспользоваться преимуществами трехфазного подключения необходимо заранее определиться со своими финансовыми возможностями.

Виды подключения

В зависимости от способа включения трехфазного прибора различают следующие виды их подсоединения:

• Так называемое «прямое» или непосредственное;
• Полукосвенное;
• Косвенное.

Первый из них используется в тех случаях, когда ток в каждой из фаз не превышает 100а. При данном подходе подводящие провода подсоединяются непосредственно к контактам прибора.

В этом случае счетчик прямого включения позволяет реализовать наиболее простое из всех возможных решений, не требующее значительных материальных издержек. В отличие от него два других варианта предполагают использование специальных преобразовательных устройств, позволяющих понизить величину тока в контролируемых цепях.

Уточняющая информация. Для того чтобы подключить трехфазный счетчик к действующей сети с током в каждой из линий более 100 Ампер потребуются трансформаторы тока (ТТ).

Рассмотрим различные схемы включения электросчётчика на примере конкретных образцов учётных приборов.

Прямое

Этот вид подключения применительно к приборам от фирмы «Энергомера», например, практически ничем не отличается от типовой однофазной схемы включения счётчика. Потребляемый нагрузкой ток проходит в этом случае непосредственно по обмотке прибора, включённого в разрыв питающей цепи.

Электрическая схема подключения трехфазных счетчиков напрямую выглядит следующим образом (смотрите рисунок, размещённый ниже).

Важно! Устанавливаемый на объекте трехфазный счетчик может включаться напрямую лишь в том случае, когда рассеиваемая в нагрузке мощность не превышает 60-ти кВт.

При больших показателях этого параметра действующими нормативами предписывается использование полукосвенного или косвенного включений.

Полукосвенный и косвенный способы

При данном способе счетчик электроэнергии во все три фазы включается через специальный понижающий прибор, называемый трансформатором тока. Его применение позволяет организовать процедуру учета в цепях со значительными токами и рассеиваемыми мощностями (схема приводится ниже).

На представленном выше рисунке Л1 и Л2 – обозначения входов и выходов каждой из трех фаз, а И1 и И2 – соответствующие им измерительные обмотки, которые включаются в разрыв питающих фазных цепей.

Существенным недостатком данного способа включения является обязательность учёта коэффициента трансформации, влияющего на результаты оценки потреблённой электроэнергии, а также на начисление суммы оплаты. Ещё одним неудобством трансформаторного включения является сложность снятия показаний, которыми правомочны заниматься лишь представители энергетических компаний.

Трехфазный прибор учёта косвенного и полукосвенного типа в условиях частных загородных хозяйств используется крайне редко. Основная область их применения – высоковольтные линии общепромышленного назначения, с величиной действующего напряжения 6(10) кВ.

Приборы индукционные

Порядок работы счетчиков электроэнергии этого класса основывается на вращении рабочего диска под воздействием сформированного измеряемым током переменного э/м поля.

На размещённом ниже рисунке можно ознакомиться со схематичным представлением простейшего образца типа «Энергомера» (трехфазное изделие работает по тому же принципу).

На этой схеме 1 означает токовую катушку, через которую протекает нагрузочный ток, создающий в ней соответствующий по величине магнитный поток Фi. Появляющееся при этом поле пронизывает своими силовыми линиями алюминиевый диск и наводит в нем вихревые токи.

Эти токи формируют другое полевое образование, которое начинает взаимодействовать с полем Фu катушки напряжения (она обозначается как «2»). Взаимодействие двух этих структур вызывает появление импульсного вращающего момента, приводящего в движение алюминиевый диск.

Последний посредством червячной передачи приводит в движение механический счетный узел 3. Постоянный магнит 4 необходим для формирования тормозящего эффекта, обеспечивающего стабилизацию вращения диска.

Электронные устройства

Современный электронный учёт электроэнергии организуется по нескольку иному принципу и позволяет получить ряд преимуществ, основными из которых являются:

• Высокая точность снятия показаний, существенно превышающая тот же показатель для индукционного прибора;
• Возможность эксплуатации в многотарифном режиме;
• Допустимость организации автоматического снятия показаний.

Трехфазный электронный счётчик работает по принципу подсчёта числа импульсов, вырабатываемых встроенным в него электронным устройством, частота следования которых зависит от величины протекающего тока (его внешний вид приведен ниже).

Перед тем, как подключить трехфазный счётчик тем или иным способом, обязательно нужно ознакомиться с теми условиями, при которых, согласно действующим нормативам, допускается его монтаж.

Согласно основным положениям ПУЭ, современные электронные приборы трехфазного класса включают в сеть согласно схемам, которые пригодны и для индукционных приборов. На контактной панели электронного устройства входные и выходные контакты размещены точно таким же образом, как и на всех других типах трехфазных счетчиков.

Защитные и переходные устройства

Любой трехфазный счетчик электроэнергии, включаемый в высоковольтные сети через трансформаторы тока, должен быть защищен от перенапряжений, нередко возникающих в линиях энергоснабжения. С этой целью последовательно с ним устанавливаются специальные приборы, позволяющие ограничить напряжения, возникающие в линии в аварийной ситуации. Они встречаются под различными наименованиями, наиболее распространенным из которых является оин.

Это устройство по своему функциональному назначению напоминает защитный автомат. Но только срабатывает оно не от перегруза по току, а используется как ограничитель напряжения на участке питающей линии, в который включается трехфазный счетчик.

Ниже приводится схема, согласно которой осуществляется монтаж этого прибора в цепи защищаемого им оборудования.

Перед тем, как установить трехфазный счетчик в питающую цепь, специалисты советуют воспользоваться ещё одним специальным приспособлением, подключённым к клеммнику самого счётчика.

Указное изделие, встречающееся под обозначением икк, имеет в своей конструкции ряд перемычек, позволяющих коммутировать подключение удобным для пользователя способом. Внешний вид этого приспособления и схема включения его в цепи питания приводятся на фото ниже.

Из этого фото видно, что при применении ИКК монтаж и демонтаж прибора учёта любого типа существенно упрощается, что очень удобно при проведении их ремонта, например.

Дополнительная информация. При необходимости такая панель может использоваться для подключения внешних измерительных приборов.

Дополнительная установка ИКК осуществляется путём его параллельного подключения к уже имеющейся клеммной колодке.

В заключительной части обзора отметим, что рассмотренные ранее схемы включения счетчиков выбираются, в зависимости от условий их эксплуатации и характера действующей электрической сети. Для организации правильного их подсоединения важен учёт всех факторов, влияющих на работоспособность конкретного счётного устройства, определяемых не только его классом, но и особенностями механизма снятия показаний.

Видео

Схемы включения трехфазных электросчётчиков: варианты, методы

Для определения и контроля количество потребленной электроэнергии необходимо выполнить грамотное подключение счетчика. Рассмотрим существующие методы подключения трехфазных проборов учета.

Предполагаемая схема подключения счетчика будет определяться его типом. Сегодня существует несколько разновидностей трехфазных счетчиков:

• прямого подключения (счетчики 0.4кВ);
• косвенного подключения (через измерительные трансформаторы);
• полукосвенного включения.

1 Подключение трехфазного счетчика прямого подключения — без траснфмаорторов тока

Приборы данного типа включаются в эклектическую сеть напрямую, по аналогии с однофазными счетчиками. Они обычно рассчитаны на небольшую пропускную мощность (ток до 100 А), отверстия под провода имеет сечение 25мм2 (или даже 16 мм2).

Процесс подключения проводов имеет вид:

1. – ввод фазы А;
2. – к нагрузке фазы А;
3. – ввод фазы В;
4. – к нагрузке фазы В;
5. – ввод фазы С;
6. – к нагрузке фазы С;
7. — ввод нуля;
8. – вывод нуля к нагрузке.

2. Подключение трехфазного счетчика полукосвенного включения

Данные приборы включаются в сеть через трансформаторы тока, благодаря чему появляется возможность использовать их в сетях с довольно высокими мощностями (до 60кВт). Используя такой способ учета, для определения расхода нужно разность показаний умножать на установленный коэффициент трансформации.

Существует несколько разновидностей подключения счетчиков полукосвенного подключения.

1 Подключение трансформаторов тока «звездой»

Процесс подключения проводов имеет вид:

• контакты 3, 6, 9, 10 – замыкаются и подключаются к нулевому проводу;
• контакты И2 – замыкаются, подключаются к клемме 11;
• 1 – к И1 фазы А;
• 4 – к И1 фазы В;
• 7 – к И1 фазы С;
• 2 – к Л1 фазы А;
• 5 – к Л1 фазы В;
• 8 – к Л1 фазы С.

Рисунок — Схема подключения «звездой»

2. Десятипроводная схема включения счетчика

Эта схема характеризуется улучшенной электробезопасностью, ввиду изоляции друг от друга цепей тока и напряжения.

3. Подключение трехфазного счетчика косвенного подключения

Эти устройства предназначены для выполнения учета электроэнергии на высоковольтных присоединениях (6-10кВ и более), подключение реализуется при помощи трансформаторов напряжения, тока.

Ниже представлены основные схемы подключения трехфазных счетчиков через трансформаторы тока и напряжения:

1) Схема включения трехэлементного счетчика в четырехпроводную сеть с заземленной нейтралью: (рисунок ниже)

2) Схема включения трехэлементного счетчика в четырехпроводную сеть. Три трансформатора тока, прямое подключение к напряжению:(рисунок ниже)

3) Схема включения трехэлементного счетчика к трехпроводной линии — два трансформатора тока, три трансформатора напряжения:(рисунок ниже)

При подключении трехэлементного счетчика по схеме №3:

• ток по фазе В вычисляется с вычетом тока нулевой последовательности;
• не используются токи прямой, обратной и нулевой последовательности основной частоты (симметричные составляющие);
• активная и реактивная мощности по фазе В вычисляются с вычетом тока нулевой последовательности из фазного тока;
• учет электрической энергии ведется с учетом вышеприведенных замечаний.

4) Схема включения двухэлементного счетчика к трехпроводной линии — два трансформатора тока, два трансформатора напряжения (рисунок ниже)

При подключении счетчика по схемам №4 и №5:

• не измеряется напряжение нулевой последовательности основной частоты (симметричные составляющие);
• не измеряются токи прямой, обратной и нулевой последовательности основной частоты (симметричные составляющие);
• мощности присоединения вычисляются по формулам;
• учет электрической энергии ведется с учетом вышеприведенных замечаний.

5) Схема подключения двухэлементного счетчика к трехпроводной линии – два трансформатора тока, прямое подключение по напряжению (рисунок ниже)

Внимание!: Возможность подключения по конкретной схеме должна быть указана в паспорте или руководстве на конкретный тип счетчика.