Berezka7km.ru

Березка 7км
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Счетчик трехфазный: подключение и эксплуатация

Счетчик трехфазный: подключение и эксплуатация

В домах, квартирах, гаражах, как правило, предусмотрено однофазное электропитание от 220 Вольт. В каждом электрическом счетчике предусмотрен вход и выход фазы с нулем. Однако иногда возникает необходимость выполнить подключение трехфазного счетчика, когда электрические приборы потребляют мощность более 10 кВт – различные станки, электрическая сварка и т. д.

счетчик трехфазный

Подключения

  • трехпроводные – для сети без нулевого провода;
  • четырёхпроводные – с нулевым проводом.

Подключение трехфазного счетчика следует выполнять с учетом следующей особенности: приборы могут включаться как непосредственно в сеть, так и через трансформаторы тока. Это зависит от силы тока в сети: до 100А – разрешено применение прямого включения, свыше – через трансформатор.

Трехфазные счетчики различаются и по способу включения в сеть:

  • непосредственного (прямого) включения;
  • полукосвенный монтаж (через трансформатор тока);
  • косвенного (с использованием трансформаторов тока и напряжения) включения.

Разновидности схем подключения

В первую очередь, выбор подходящей схемы подключения электросчётчика на 380В зависит от типа контролирующего прибора. Хочется отметить, что трёхфазные счётчики способны работать в стандартных электрических сетях 220В. При этом все бытовые приборы учёта потребления электроэнергии различаются по следующим схемам подсоединения:

  • приборы учёта с непосредственным включением;
  • электросчётчики с полукосвенным типом подключения;
  • контролирующие приборы с косвенным типом включения.

Устройство прямоточного типа учёта потребления энергоресурсов рассчитано на пропускание токов не выше 100 А. Из-за этого происходит ограничение использования такого аппарата по мощности, которая составляет не более 60 кВт. Клеммные контакты таких электросчётчиков и отверстия под проводку рассчитаны на подключение проводов небольшого сечения. В большинстве случаев это проводка, сечение которой варьируется в пределах от 16 до 25 мм квадратных. Приборы прямого включения имеют стандартную схему подключения, указанную на задней части крышки электрического счётчика, которая не вызывает особых затруднений.

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.

Читайте так же:
Внутренняя электропроводка от счетчика

Принцип функционирования трёхфазных счётчиков

Подключение трехфазных электросчетчиков в мощных электрических цепях осуществляется удаленно по сложной схеме подключения через измерительные трансформаторы. Кроме того, при такой схеме невозможно своевременно выявить обмоточный пробой в трансформаторе.

В остальных ситуациях данная проблема вполне решаемая.

Выход нулевого провода.

Если же необходимо контролировать достаточно мощные потребители трехфазной электросети, и их токи превышают номинальные значение электросчетчика, значит необходимо устанавливать дополнительные трансформаторы тока. Такой способ намного сложнее от прямого варианта и требует от человека определённых навыков.

Три способа установки трехфазного электросчетчика В бытовых цепях практикуются два способа установки трехфазного электросчетчика: Первый способ, через измерительные трансформаторы полукосвенное подключение ; Второй способ, непосредственная установка, иначе называемая прямоточным подключением. Оставшийся й клеммный контакт предназначен для подключения нейтральной шины зануления.

Устанавливаются электросчетчики в трех-и четырех-проводных цепях переменного электрического тока напряжением от В, частота 50Герц Гц. Аналогичным образом подключаются вторичные обмотки трансформаторов В и С, они подключаются к счетчику на клеммы 4, 6 и 7, 9 соответственно.

Установка такого прибора осуществляется в разрыв силового токонесущего провода. Внешний вид этого приспособления и схема включения его в цепи питания приводятся на фото ниже.
Подключение счетчика через трансформаторы тока своими руками

Трансформатор тока для детектирования включений нагрузки в сети 220В

Трансформатор тока для детектирования включений нагрузки в сети 220В

Сердечник и вторичная обмотка самодельного трансформатора тока

Сердечник и вторичная обмотка самодельного трансформатора тока

Недавно у меня возникла необходимость определять на микроконтроллере моменты включения/выключения погружного насоса с поплавковым выключателем, запитанного от сети 220В, т.е. по сути определять наличие потребляемого тока в цепи питания насоса. Когда речь идет об измерениях в сети 220В, то в первую очередь стоит подумать о том, как обеспечить качественную гальваническую развязку, т.е. отсутствие электрического контакта между высоковольтными и низковольтными цепями.

Пожалуй самым простым и быстрым решением было бы взять готовый модуль на эффекте Холла (например на микросхеме ACS712). Однако мне такой вариант не подошёл по двум причинам. Во-первых, он требует питания 5В, а у меня всё было запитано от 3.3В. Во-вторых, он включается в разрыв измеряемой цепи, а мне было очень важно не нарушить работу насоса даже в случае ошибки проектирования или выхода из строя датчика.

Как ни странно, нагуглить готовое решение без специальных модулей для такой казалось бы простой задачи не удалось, поэтому здесь хочу поделиться опытом расчета и изготовления простейших измерительных трансформаторов тока.

Принцип работы трансформатора тока

Пожалуй каждый, кто когда-нибудь работал с аналоговой электроникой, сталкивался наводками от сети 220В. Казалось бы, если от этих наводок так сложно избавиться, то может быть и определить включение нагрузки должно быть очень легко? Однако всё оказалось не совсем так просто.

Действительно, простейший измерительный трансформатор тока можно сделать из мотка обычного двухжильного силового кабеля — по одной из жил запустить измеряемый ток, а с другой снимать полезный сигнал. Попробуем прикинуть (хотя бы по порядку величины), какое напряжение образуется на концах «сигнальной» жилы, если через «силовую» пропустить ток к целевой нагрузке? Может этого будет уже достаточно для решения поставленной задачи?

Читайте так же:
Передать показания счетчика электроэнергии рица

Моток кабеля в такой конфигурации по сути представляет собой трансформатор с воздушным сердечником. Ток, проходящий через витки силовой жилы, формирует переменное магнитное поле. Это поле создаёт электродвижущую силу ЭДС индукции в каждом витке сигнальной жилы. Величина ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока проходящего через окружённую витком поверхность:

Если предположить, что витки в мотке кабеля уложены достаточно плотно, а ток в измерительной жиле равен нулю, то магнитный поток через все витки будет одинаковым, и его можно будет посчитать как произведение индуктивности одного витка , числа витков и тока в силовой жиле . ЭДС во всех измерительных витках будет одинакова и суммарное напряжение на концах сигнальной жилы будет равно произведению числа витков на ЭДС в одном витке:

В бытовой сети переменного тока , где — частота, равная 50 Гц, а — амплитудное значение силы тока. Значение можно определить исходя из мощности нагрузки и действующего значения напряжения , равного 230 В. В итоге для производной тока по времени получаем такую формулу:

Например, для нагрузки мощностью 1 кВт, подключённой к обычной бытовой сети с напряжением 230 В, вычисленная по этой формуле амплитуда производной тока по времени получится чуть меньше 2000 ампер в секунду.

Индуктивность одного витка посчитаем исходя из радиуса нашего мотка и радиуса проволоки, из которой сделана жила кабеля :

Здесь — магнитная постоянная. Для мотка кабеля диаметром 10 см, имеющего жилы диаметром 2 мм, индуктивность витка получается около 0.25 мкГн. Если такой моток сделать из кабеля длиной 10 метров, то получится около 30 витков. В итоге для нашей нагрузки в 1 кВт напряжение на разомкнутой сигнальной жиле получится таким:

Значение получается вполне детектируемое, но что произойдёт в момент включения или выключения нагрузки, когда ток может изменяться в десятки или даже сотни раз быстрее, чем при нормальной работе? В этом случае вместо 450 мВ на концах сигнальной жилы может быть скачок напряжения в несколько десятков или даже сотню вольт, который вполне может повредить вход микроконтроллера.

Чтобы решить проблему с зависимостью ЭДС индукции от частоты сигнала, в трансформаторах тока используется совсем другой режим работы — вместо того, чтобы разомкнуть вторичную обмотку и измерять на ней напряжение, она замыкается накоротко и измеряется проходящий через неё ток.

Как только в сигнальной жиле появляется ток, он создаёт своё собственное магнитное поле, направленное противоположно исходному. В идеальном случае ток в сигнальной жиле мгновенно вырастет настолько, что полностью компенсирует магнитный поток силовой жилы. Для рассмотренного выше случая с одинаковым числом витков силы тока в двух жилах окажутся равны, а ЭДС индукции в сигнальной жиле будет стремиться к нулю. При разном числе витков отношение токов в силовой и сигнальной обмотках будет определяться отношением числа витков: , а суммарный магнитный поток и ЭДС индукции также будут стремиться к нулю.

Конструкция трансформатора тока

В реальном мире у сигнальной жилы есть ненулевое пассивное сопротивление и для создания в ней тока необходимо ненулевое значение ЭДС индукции, а значит магнитный поток силовой обмотки должен быть скомпенсирован не полностью. Чтобы ток в сигнальной обмотке был максимально близок к идеальному, нужно максимизировать отношение напряжения разомкнутой обмотки к реальному падению напряжения, необходимому для создания этого тока. Этого можно добиться разными способами:

Читайте так же:
Как подключить электросчетчик квартирный

Счетчик электрический тех фазный прямого включения

ГОСТ 25372-95
(МЭК 387-92)

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ СЧЕТЧИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Symbols for alternating-current electricity meters

Дата введения 1996-07-01

1 РАЗРАБОТАН Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации и сертификации в машиностроении (ВНИИНМАШ)

ВНЕСЕН Госстандартом Российской Федерации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 8 от 12 октября 1995 г.)

За принятие проголосовали:

Наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Казахстан

Таджикский государственный центр по стандартизации, метрологии и сертификации

Главная государственная инспекция Туркменистана

3 Настоящий стандарт содержит полный аутентичный текст международного стандарта МЭК 387-92* "Условные обозначения для счетчиков электрической энергии переменного тока" с дополнительными требованиями, отражающими потребности экономики страны

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

4 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 27 марта 1996 г. N 212 государственный стандарт ГОСТ 25372-95 (МЭК 387-92) введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1996 г.

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2005 г.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на буквенные и графические условные обозначения для счетчиков электрической энергии переменного тока (далее — счетчиков) и их вспомогательных устройств независимо от измерительных элементов индукционных или статических счетчиков.

На образцовые счетчики электрической энергии и их вспомогательные устройства можно наносить условные обозначения, отличные от установленных в настоящем стандарте.

Условные обозначения, установленные в настоящем стандарте, могут быть нанесены на щитке, циферблате, наружных ярлыках или вспомогательных устройствах счетчиков.

Все требования настоящего стандарта, кроме 6.6 таблицы 3 и приложения А, являются обязательными.

Дополнительные требования к условным обозначениям для счетчиков электрической энергии, отражающие потребности экономики страны, выделены в стандарте курсивом.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин

ГОСТ 23217-78 Приборы электроизмерительные аналоговые с непосредственным отсчетом. Наносимые условные обозначения

3 Термины и определения

В настоящем стандарте использованы термины, приведенные ниже.

3.1 индукционный счетчик электрической энергии: Счетчик электрической энергии, работа которого основана на вращении диска индукционного измерительного механизма.

3.2 статический счетчик электрической энергии: Счетчик электрической энергии, в котором ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания выходных импульсов, количество и частота которых пропорциональны соответственно энергии и мощности.

3.3 счетчик ватт-часов: Прибор, предназначенный для измерения активной энергии путем интегрирования активной мощности во времени.

3.4 счетчик вар-часов: Прибор, предназначенный для измерения реактивной энергии путем интегрирования реактивной мощности во времени.

3.5 счетчик вольт-ампер часов: Прибор, предназначенный для измерения полной энергии путем интегрирования полной мощности во времени.

3.6 многотарифный счетчик электрической энергии: Счетчик электрической энергии, снабженный набором счетных механизмов, каждый из которых работает в установленные интервалы времени, соответствующие различным тарифам.

3.7 счетчик излишков электрической энергии: Счетчик электрической энергии, предназначенный для измерения излишка электрической энергии в течение того времени, когда значение мощности превышает заранее определенное значение.

Читайте так же:
Счетчики электроэнергии однофазные меркурий 201 как подключить

3.8 указатель максимума (для счетчика): Приспособление к счетчику для индикации наибольшего значения средней мощности, используемой во время последовательных равных интервалов времени.

3.9 счетчик максимума: Счетчик, снабженный указателем максимума.

3.10 двунаправленный счетчик: Счетчик, предназначенный для измерения электрической энергии в обоих направлениях.

3.11 запоминающее устройство: Элемент, предназначенный для хранения цифровой информации.

3.12 дисплей: Устройство, которое отображает информацию запоминающего (их) устройства (устройств).

3.13 счетный механизм: Электромеханическое или электронное устройство, содержащее как запоминающее устройство, так и дисплей, которое хранит и воспроизводит информацию.

Если счетчик используют с трансформаторами тока и (или) напряжения, то счетный механизм может быть первичным, вторичным и смешанным.

Один дисплей может быть использован с несколькими электронными запоминающими устройствами для формирования многотарифных счетных механизмов.

3.14 первичный счетный механизм: Счетный механизм счетчика, подключаемого через измерительные трансформаторы, который учитывает коэффициенты трансформации всех трансформаторов (трансформаторов напряжения и тока), но не учитывает коэффициенты трансформации обоих одновременно.

Примечание — Значение энергии получают прямым считыванием показаний счетного механизма.

3.15 смешанный счетный механизм: Счетный механизм счетчика, подключаемого через измерительные трансформаторы, который учитывает коэффициент(ы) трансформации измерительного(ых) трансформатора(ов) тока или напряжения, но не учитывает коэффициенты трансформации обоих одновременно.

Примечание — Значение энергии получают умножением показаний счетного механизма на соответствующий коэффициент.

3.16 вторичный счетный механизм: Счетный механизм счетчика, подключаемого через измерительные трансформаторы, который не учитывает коэффициент(ы) трансформации.

Примечание — Значение энергии получают умножением показания счетного механизма на соответствующий коэффициент.

3.17 щиток счетчика: Пластина, легко доступная для чтения, закрепленная внутри или на наружной поверхности счетчика, на которой указывают значения, соответствующие условиям применения счетчика, и на которую могут быть нанесены также условные обозначения.

3.18 циферблат: Часть отсчетного устройства, на которую нанесены шкала или шкалы и обозначения, характеризующие прибор.

Примечание — В некоторых случаях щиток и циферблат могут быть объединены.

3.19 постоянная счетчика: Коэффициент, выражающий отношение отсчитанной энергии к числу оборотов диска (ротора) счетчика или к числу выходных импульсов.

Постоянную счетчика выражают в единицах отсчитанной энергии на число оборотов диска (ротора) счетчика или число выходных импульсов.

Передаточное число счетчика: — Обратное значению постоянной счетчика и выражается в оборотах диска (ротора) или импульсах на единицу отсчитанной энергии.

3.20 коэффициент отсчета С указателя максимума: Коэффициент, на который необходимо умножить показание в единицах мощности (активной или реактивной) для получения значения соответствующей мощности, выраженной в тех же единицах.

3.21 постоянная К указателя максимума: Коэффициент, на который необходимо умножить показания в произвольных делениях для получения значения в единицах соответствующей мощности (активной или реактивной).

4 Условные обозначения для измерительных элементов счетчиков

В приводимых в таблице 1 условных обозначениях каждая цепь напряжения обозначена линией, а каждая цепь тока — кружком.

Таблица 1 — Условные обозначения для измерительных элементов счетчиков

Счетчик ватт-часов или вар-часов с измерительным элементом, имеющий одну цепь тока и одну цепь напряжения (для однофазных двухпроводных цепей)

Счетчик ватт-часов или вар-часов с одним измерительным элементом, имеющий одну цепь напряжения и две цепи тока (для однофазных двухпроводных или трехпроводных цепей, когда цепь напряжения присоединена к крайним проводам)

Читайте так же:
Каким способом можно останавливать электросчетчик

Счетчик ватт-часов или вар-часов с двумя измерительными элементами, каждый из которых имеет по одной цепи напряжения и цепи тока. Цепи тока присоединены к крайним проводам однофазной трехпроводной цепи, а соответствующие цепи напряжения включены между одним из крайних проводов и средним проводом

Счетчик ватт-часов или вар-часов с двумя измерительными элементами, каждый из которых имеет по одной цепи напряжения и цепи тока. Цепь тока включена в фазный провод трехфазной цепи, а цепь напряжения каждого измерительного элемента подключена между нейтралью и фазным проводом, в который включена цепь тока

Счетчик ватт-часов или вар-часов с двумя измерительными элементами, каждый из которых имеет по одной цепи напряжения и цепи тока, с подключением по методу двух ваттметров (для трехфазных трехпроводных цепей)

Счетчик ватт-часов или вар-часов с тремя измерительными элементами, каждый из которых имеет по одной цепи напряжения и цепи тока, с подключением по методу трех ваттметров (для трехфазных четырехпроводных цепей)

Счетчик ватт-часов или вар-часов с двумя измерительными элементами, каждый из которых имеет по одной цепи напряжения и цепи тока и включен последовательно с обоими фазными проводами двухфазной трехпроводной цепи

Счетчик вар-часов с тремя измерительными элементами, каждый из которых имеет по одной цепи напряжения и цепи тока и размещен так, чтобы иметь общую точку с цепями напряжения двух других измерительных элементов. Цепь напряжения каждого измерительного элемента питается напряжением между фазными проводами, в которые не включена цепь тока. Обозначение 4.8, соответствующее рисунку 1, применяют для трехфазных трех- или четырехпроводных цепей

Счетчик вар-часов с двумя измерительными элементами, каждый из которых имеет одну цепь напряжения и две цепи тока с числом витков в отношении 1:2 ( и 2 витками). Каждая цепь с витками имеет общую точку с цепью напряжения того же самого измерительного элемента, в то время как каждая цепь тока с 2 витками имеет общую точку с цепью напряжения другого элемента. Цепь с витками одного из измерительных элементов и цепь с 2 витками другого подвергаются воздействию положительных напряжений в противовес цепи с 2 витками первого элемента и цепи с витками второго, которые подвергаются воздействию отрицательных напряжений

Обозначение 4.9, соответствующее рисунку 2, применяют для трехфазных трехпроводных цепей

Счетчик вар-часов с двумя измерительными элементами, каждый из которых имеет по одной цепи напряжения и тока. Одна из цепей тока имеет общую точку с цепью напряжения другого измерительного элемента, в то время как цепь тока последнего имеет общую точку с цепями напряжения обоих измерительных элементов. Обозначение 4.10, соответствующее рисунку 3, применяют для трехфазных трехпроводных цепей

В конце каждой линии, обозначающей цепь напряжения, расположен(ы) кружок(кружки) для обозначения цепи(ей) тока, имеющей(их) общую точку соединения с этой цепью напряжения.

Если цепь тока и цепь напряжения, имеющие такую общую точку соединения, не являются частью одного и того же электромагнита, то кружок, обозначающий цепь тока, соединяют с точкой в середине линии, обозначающей цепь напряжения, — посредством директрисы толщиной не более половины толщины первой линии, обозначающей цепь напряжения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector