Схемы подключения и разновидности трехфазных счетчиков электроэнергии

Счетчики полукосвенного включения

Это подключение происходит через трансформаторы тока. Существует большое количество схем данного включения, но самые распространенные среди них:

• Схема подключения десятипроводная является самой простой, а потому и самой популярной. Для подсоединения необходимо соблюдать порядок 11 проводов справа налево: первые три — фаза А, вторая тройка — фаза В, 7-9 для фазы С, 10 — нейтральный.
• Соединение посредством клеммной коробки — она сложнее, чем первая. Подключение осуществляется посредством испытательных колодок;
• Соединение по типу «звезда», как и предыдущая, является достаточно сложной, но требует меньшее количество проводов. Сначала в общую точку собирают первые однополярные выходы вторичной обмотки, а следующие три от других выходов направлены к счетчику, токовые обмотки тоже соединить.

Как подключить однофазный

Однофазный электросчётчик можно подключить только в соответствующую однофазную сеть.

Для установки понадобятся:

• отвёртка — для манипуляций с винтом клемм;
• нож — для зачистки изоляции проводов;
• мультиметр – для определения фазы.

В однофазной электросети на входе от поставщика электроэнергии или трансформатора имеется два провода. Они же присутствуют, если в сети работают трансформаторы тока. Следует отметить, что входная проводка уже очищена от изоляции на необходимый уровень, чтобы полностью зайти под клемму.

Замечание специалиста: не следует удалять с входных проводов изоляцию, во избежание проблем с Энергонадзором. Ведь именно излишнее снятие изоляции позволяет подключать приборы перед счётчиком, и тем самым воровать электроэнергию.

На однофазном электросчётчике расположены четыре клеммы. Обычно они нумеруются слева направо:

• клемма 1 – для входа фазы;
• клемма 2 – для выхода фазы;
• клемма 3 – для входа нуля;
• клемма 4 – для выхода нуля.

Входные провода однофазной сети редко делают разноцветными. Поэтому определять, где фаза, а где ноль, нужно с помощью мультиметра.

Провода подключаются последовательно:

1. Сначала входная фаза подключается к клемме 1.
2. Затем, входной ноль подключается к клемме 3.
3. Потом необходимо зачистить изоляцию на выходных проводах, присоединить к автомату, и подключить к клемме 2 проводок выходной фазы, и к клемме 3 проводок выходного ноля.

На старых индукционных счётчиках клемма затягивается одним винтом, на современных – двумя. В любом случае не следует их очень сильно затягивать. Так как их прочность все равно будет проверять контролёр Энергосбыта.

Как узнать свой тип сети — однофазная или трехфазная

Трехфазная сеть от однофазной отличается мощностью. В домашних условиях определить ее можно по нескольким признакам:

• количество проводов, которые приходят к щиту. Для однофазной сети — 2 (реже 3, если есть заземление), трехфазной — 4, 5. Три из них — это фазы, распределенные по дому, один — нулевой проводник, один — заземление.
• Мощность. У обычной однофазной сети показатель равен 220 Вольт. В трехфазной значение между нулем и фазой — 220 Вольт, а между двумя фазами — 380. Такая величина напряжения подходит для домов, где вероятно использование мощных приборов: ДКУ, электрических плит, пил, станков.
• По количеству автоматических выключателей. Для одной фаз он один, для трех — три, или один с контактами для трех проводников (специальное устройство).

Узнать тип электросети можно по документам, которые предоставляются после прокладки электричества в дом уполномоченными органами. На основании этих сведений определяют, какой нужен счетчик: однофазный или трехфазный.

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.

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. {SOURCE}

{SOURCE}

Однофазный и трехфазный счетчик в чем разница

Определиться с выбором счётчика учета потреблённой электроэнергии, для установки в квартире, иногда бывает не так просто, как кажется сначала.

Поэтому даже в случае потребности в замене счётчика и обратившись к продавцу, желательно знать заранее, что лучше подходит вам, какие характеристики должны быть у товара.

Счётчики классифицируются:
1. по току, проходящему в сети;
2. по наличию фаз, питающих его;
3. по рабочему напряжению;
4. по классу показателя точности;
5. по применяемым тарифам.

Первым делом необходимо узнать, что за проводка находится в доме. С одной фазой и нулём или с тремя фазами и нулём и на основании этого приобретать прибор учёта.

Класс точности изделия – не маловажный показатель для его установки. Для квартир и домов допускаемой погрешность является 2% и не выше. Счётчики, имеющие погрешность ниже, устанавливают на промышленных предприятиях.

Выбор многотарифного прибора позволит производить оплату, за потребляемую электроэнергию, ночью и днём раздельно, по двум тарифам, что способствует экономии семейного бюджета.

Однофазный и трёхфазный счётчик, в чём разница, задают этот вопрос многие, кто столкнулся с выбором прибора учёта.

Запитка однофазного прибора учета осуществляется кабелем, состоящим из двух жил, фазы и ноля. Максимальное напряжение для такого счётчика 220 В, о чём написано на его панели.

Запитка трёхфазного счётчика осуществляется кабелем, состоящим из четырёх жил, трёх фаз и ноля. Напряжение, на которое он, составляет 380 В.

Сфера их использования также имеет определённое отличие. Счётчики с одной фазой, в основном, устанавливаются в дачных и жилых постройках. Большинство небольших офисов и торговых предприятий также устанавливают их. Отличает их несложное устройство. Они удобные в эксплуатации. Снять показания с них не составит труда.

Счётчики с тремя фазами обладают более сложной конструкцией, а качество их измерений значительно выше. Устанавливают их на объектах промышленности, с большим потреблением электроэнергии. Допускается установка такого прибора учета с тремя фазами в сети с напряжением 220 В, а вот установка однофазного в сеть из трёх фаз не разрешена.

Все приборы проходят госповерку с обязательной опломбировкой их корпуса. На новых трёхфазных счётчиках, при их установке, пломбы госповерителя должны быть с датой, которая не превышает 12 месяцев со времени их опломбирования, а для однофазных не превышать 24 месяца.

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.

Экономическая сторона

Многотарифность электросчетчика дает возможность настроить его таким образом, чтобы потребитель мог выбрать тот тариф, который бы соответствовал оптимальному режиму потребления электроэнергии по периодам суток или недели. Если трехфазный счетчик «Матрица» непосредственного включения устанавливается на один многоквартирный дом, то он отсекает возможность некоторых потребителей воровать электроэнергию. По сути, общедомовые расходы сводятся к потреблению тока в плане технической необходимости (подъезды, подвалы, лестничные клетки).

Встроенное же реле дает возможность тут же отсекать того потребителя, в электрической сети которого возникло короткое замыкание, происходит утечка тока или напряжение превысило максимальный показатель. Необходимо отметить, что функцию защитного отключения можно настроить, главное – провести настройку грамотно.

Трёхфазные счётчики с полукосвенным подключением

Электросчётчики «Меркурий» с полукосвенным принципом подключения включаются в сеть переменного тока 380В через трансформатор. Благодаря этому появляется возможность осуществления учёта электричества с высокой мощностью сети. При этом в процессе подсчёта использованных ресурсов в обязательном порядке учитывают коэффициент трансформации. На сегодняшний день существует достаточно много схем с полукосвенным включением, наиболее востребованными из которых считаются следующие варианты:

• схема включения трансформатора по принципу «звезды»;
• подключение по десяти проводной схеме;
• схема включения с использованием испытательных клеммных коробок;
• посредством совмещения цепей тока и напряжения.

Рассматривая недостатки схемы с полукосвенным подключением, хочется отметить сложность проведения плановых проверок контролирующими органами энергосбыта.

Виды трёхфазных счётчиков

Различают всего три вида трехфазных счетчиков

1. Счетчики прямого включения, которые, подобно однофазным, подключаются непосредственно к сети 220 или 380 В. Они имеют пропускную мощность до 60 кВт, уровень максимального тока не более 100А а также предусматривают подключение проводов небольшого сечения около 15 мм2 (до 25 мм2)
2. Счетчики полукосвенного включения требуют подключения посредством трансформаторов, следовательно, подходит для сетей большей мощности. Перед тем, как производить оплату потребленной энергии, необходимо просто умножить разницу показаний счетчика (настоящих с предыдущими) на коэффициент трансформации.
3. Счетчики косвенного включения. Их подключение происходит исключительно через трансформаторы напряжения и тока. Обычно устанавливаются на больших предприятиях, так как рассчитаны на учет энергии по высоковольтным присоединениям.

Когда речь заходит об установке любого из таких счетчиков, может возникнуть рад трудностей, связанных с их подключением. Ведь если для однофазных счетчиков существует универсальная схема, то для трехфазных насчитывается сразу несколько схем подключения для каждого из видов. Сейчас разберемся с этим наглядно.

Схемы подключения трансформаторов

От того, какая схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока используется в данном случае, зависит надёжность работы всей измерительной системы в целом. При выборе той или иной из них необходимо учитывать следующие требования:

• Запрещено включать счетчик через трансформаторы тока, если он предназначен для прямого подсоединения в измерительную сеть;
• При косвенном включении необходимо исследовать электрическую схему и определиться с подходящей для неё моделью трансформатора (по мощности и току);

Важно! Перед тем, как выбрать трансформатор для каждой конкретной ситуации, прежде всего, следует обратить внимание на его коэффициент преобразования, имеющий отличные значения для разных моделей. Прежде чем выбрать трансформатор тока для определённой измерительной схемы нужно внимательно изучить порядок расположения контактов, к которым подключается трехфазный счетчик

Прежде чем выбрать трансформатор тока для определённой измерительной схемы нужно внимательно изучить порядок расположения контактов, к которым подключается трехфазный счетчик.

Далее будет рассмотрена конкретная схема подключения счетчика в трёхфазную цепь (смотрите рисунок ниже).

Принципиальная схема включения

Поскольку общий принцип функционирования всех электросчетчиков одинаков, то назначение имеющихся на них клемм также схоже. Для фазы «А» оно выглядит следующим образом:

• Контакт К1 нужен для того, чтобы подключать к счётчику токовый провод и один конец катушки напряжения трансформатора;
• Клемма К2 предназначена для подключения нагрузки к данной фазной линии;
• Контакт К3 используется для подсоединения второго конца обмотки напряжения ТТ.

Таким же образом к счётчику подключается вторая фаза «В» (посредством клемм К4, К5 и К6), а также третья – «С» с контактами К7, К8, К9.

Обратите внимание! Клемма К10 – общая нулевая, относительно её на К1, К4 и К7 счётчика поступают фазные напряжения со следующими тремя обозначениями: «А», «В» и «С». К недостаткам совмещённой схемы следует отнести большую погрешность измерения потребляемой мощности, а также невозможность выявления пробоя в обмотках трансформатора

К недостаткам совмещённой схемы следует отнести большую погрешность измерения потребляемой мощности, а также невозможность выявления пробоя в обмотках трансформатора.

На практике чаще всего применяется более простая схема подключения электросчетчика, согласно которой осуществляется совмещённое подсоединение вторичных токовых цепей. Она функционирует следующим образом:

• К токовому контакту счётчика от сетевого автомата подключаются фазные провода. Для упрощения схемы к нему же подсоединяется вторая клемма фазного напряжения;
• Фазный ввод катушки выбираем таким образом, чтобы он одновременно являлся выходом первичной обмотки ТТ. В дальнейшем он подсоединяется к нагрузке через распределительные цепи;
• Начало вторичной трансформаторной обмотки подсоединяется к первому контакту токовой катушки счетчика (по одной из фаз);
• Конец вторичной трансформаторной катушки соединён с концом токовой обмотки подключенного счётного механизма.

Аналогичным образом подключаются все оставшиеся фазы.

Соединение и заземление вторичных обмоток счётчика осуществляется в соответствии с требованиями ПУЭ (они выполняются по схеме «звезда»).

Образование полной звезды

Благодаря такой организации подключения контактов получается семипроводная схема (в отличие от 10-ти контактной). В заключение следует напомнить, что при подключении через ТТ важен грамотный выбор его типа.

Правильно выбрать трансформатор тока, значит, принять в расчет, что максимально допустимое токовое значение во вторичной обмотке не может превышать 40% от номинала, а минимальное – 5%. Все подключаемые к счётчику фазные напряжения должны следовать в определенном порядке, который контролируется посредством специального прибора (фазометра).

Возможные проблемы

Технических проблем с подключением возникнуть не должно. При этом показания счетчика будут отображаться корректно на табло прибора учета.

Разберем различные ситуации и возможные проблемы:

• Подключения дома с нормальной нагрузкой, не превышающей 10 Квт. В этом случае возникает проблема с регистрацией прибора. Сбытовая организация вправе не поставить его на учет и опломбировать. Аргументируя тем, что электросчетчик используется не по назначению. Хотя строгих правил не существует, инспектор формально будет прав. Все будет завесить от инспектора;
• Выданы технические условия на подключение дома к трехфазной сети, но технические возможности отсутствуют. В этом случае инспектор вправе зарегистрировать прибор и опломбировать. Но он даст временное разрешение, которое длится годами, пока электросети не исправят положение;
• Выдано разрешение на подключение к однофазной сети мощности 15 Квт. Электросети на это идут крайне редко, но в жизни такое случается. Однофазные счетчики рассчитаны на токи, не превышающие 60А. А нагрузка 15 Квт потребляет ток 75 А. Трехфазный счетчик прямого включения рассчитан на 100 А. Поэтому, в качестве исключения, энергосбыт даст разрешение на монтаж трехфазного счетчика;
• Установка прибора учета в гараже или садоводческом товариществе. Здесь все просто. Местному электрику абсолютно все равно, какой прибор учета установлен в боксе или домике. Главное, чтобы он показывал расход электроэнергии правильно.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что трехфазные приборы учета электроэнергии использовать в однофазной сети можно. Показания расхода электроэнергии отображаются верно. Однако при регистрации возникают проблемы, решение которых зависит от инспектора обслуживающей организации.

Современные счетчики электроэнергии

Главная / Статьи / Современные счетчики электроэнергии

Счетчики электроэнергии – неотъемлемая часть современного электрооборудования. Показания счетчиков используются при проведении коммерческих расчетов за электроэнергию, а также в системах технического учета, организуемого на предприятиях для решения внутренних задач.

Номенклатура современных счетчиков электроэнергии огромна. Она включает и самые простые счетчики с механическим отсчетным устройством, и многофункциональные приборы, обеспечивающие отображение текущих значений, а также запись в энергонезависимую память, хранение и передачу в автоматизированные системы большого числа параметров.

Ниже приводится условная классификация счетчиков электроэнергии, которая позволит, более предметно, ориентироваться в приборах учета, представленных на рынке.

Индукционные и электронные счетчики. Так как индукционные счетчики не соответствуют требованиям нормативных документов по классу точности, то в данном материале они рассматриваться не будут. Речь будет идти только об электронных счетчиках.

Однофазные и трехфазные счетчики. В зависимости от количества подключаемых фаз счетчики бывают однофазными и трехфазными. Однофазные счетчики эксплуатируются при номинальном напряжении сети 230В. Трехфазные счетчики рассчитаны на номинальное напряжение 3х57,7/100В (фазное напряжение 57,7В, линейное – 100В) и 3х230/400В (фазное напряжение 230В, линейное – 400В). Однако существуют счетчики с расширенным диапазоном рабочих напряжений. Например, счетчик ЦЭ6850М-Ш31 (Концерн «Энергомера») работает в диапазоне номинальных фазных напряжений 57,7…220В. Счетчики ПСЧ-4) в диапазоне: 3х(57,7…115)/(100…200)В или 3х(120…230)/(208…400)В.

Однотарифные и многотарифные счетчики. Однотарифные счетчики ведут сквозной учет электроэнергии вне зависимости от времени суток и дня недели. В ряде регионов нашей страны применяются комбинированные тарифы, когда электроэнергия в дневное время стоит дороже, чем в ночное. Также льготный тариф может применяться в выходные и праздничные дни. Это сделано для того, чтобы выровнять нагрузку в рабочее и нерабочее время. Потребителей стимулируют пользоваться энергоемким оборудованием в период действия более дешевого тарифа. Счетчики, которые позволяют вести учет электроэнергии по нескольким тарифам, называются многотарифными. Чаще всего производители закладывают возможность учета по четырем тарифам, но можно встретить модели счетчиков с тремя и восемью тарифами. При вводе в эксплуатацию в счетчиках устанавливают местное время и программируют согласно тарифному расписанию, принятому в конкретном регионе. Переключение тарифов осуществляется внутренним тарификатором. На ЖК индикаторе счетчиков отображается количество электроэнергии потребленной по каждому тарифу, а также сумму по всем тарифам. Многотарифные счетчики могут быть запрограммированы на однотарифный учет.

Непосредственное и трансформаторное подключение счетчиков к электрической сети.

Трехфазные счетчики непосредственного включения рассчитаны на работу в одном из следующих диапазонов: 5(50)А, 5(60)А, 5(80)А, 10(80)А, 5(100)А, 10(100)А.

Счетчики активной, активной и реактивной энергии. Существующие счетчики подразделяются на счетчики активной энергии и счетчики активной и реактивной энергии.

Счетчики активной энергии обычно применяются тогда, когда нагрузка носит резистивный характер. К такой нагрузке относятся электроплиты с конфорками, водонагреватели, утюги, лампы накаливания. В последние годы у абонентов электросетей, в том числе подключенных к однофазным сетям, в нагрузке существенно возросла реактивная составляющая. Даже в бытовом секторе часто используется ручной электроинструмент, малогабаритные станки и сварочные аппараты. В освещении лампы накаливания заменяются другими источниками света. Поэтому потребовались приборы учета, которые бы более полно учитывали потребление электроэнергии. Счетчики активной и реактивной энергии успешно решают эту задачу. Они обладают расширенным функционалом, контролируют большее количество параметров, могут быть интегрированы в автоматизированные системы учета энергоресурсов.

Классы точности счетчиков электроэнергии. Счетчики выпускаются с классом точности 0,2s, 0,5s, 1,0, 2,0. У однофазных счетчиков класс точности должен быть не ниже 2,0. У трехфазных – не ниже 1,0. Требования по использованию счетчиков того или иного класса точности изложены в Постановлении Правительства РФ от 04.05.2012 N 442 (ред. от 27.09.2018) «О функционировании розничных рынков электрической энергии, полном и (или) частичном ограничении режима потребления электрической энергии».

Для счетчиков активной и реактивной энергии отдельно указывается класс точности для каналов учета активной и реактивной энергии. Например, счетчик Меркурий 234 ART-03P, имеет класс точности A/R – 0,5s/1,0. Как правило, точность измерений реактивной энергии ниже на одну ступень по сравнению с точностью измерений активной энергии. Но иногда встречаются счетчики, например, производимые АО «Концерн Энергомера», у которых класс точности по активной и реактивной энергии одинаков. Тип отсчетного устройства. Для снятия показаний непосредственно с приборов учета используются механические отсчетные устройства (ОУ) и жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ). Механические ОУ, как правило, устанавливаются на счетчики активной энергии, не имеющие цифровых интерфейсов. Более сложные приборы оснащают ЖКИ, так как они более информативны.

Качество отображаемой информации на ЖКИ может зависеть от температуры окружающей среды. При температуре -200С и ниже не исключается погасание индикаторов. При этом счетчики сохраняют работоспособность и продолжают учет электроэнергии. При повышении температуры отображение информации восстанавливается. Ряд счетчиков оснащаются подсветкой ЖКИ, что облегчает снятие показаний в условиях недостаточной освещенности.

Цифровые интерфейсы для передачи информации на диспетчерские пункты или на переносные устройства. У многофункциональных счетчиков лишь малая часть информации выводится на жидкокристаллический индикатор. Архив значений потребленной энергии, профиль мощности, параметры качества электросети, журнал событий сохраняются в энергонезависимой памяти счетчиков. Получить доступ ко всему массиву информации можно лишь с помощью цифровых интерфейсов. К их числу относятся – RS-485, CAN, GSM/GPRS, PLC, RF, Ethernet, оптопорт. Наибольшее распространение получил последовательный интерфейс RS-485. К его достоинствам можно отнести возможность объединения в сеть десятков и даже сотен приборов, а также большая, до 1200 метров, длина соединительных линий. В такой сети каждому прибору присваивается индивидуальный сетевой адрес. Опрос производится только по запросу с диспетчерского пункта. Самостоятельно счетчики ничего в сеть не транслируют. В некоторых моделях счетчиков «Меркурий» (Меркурий 200.04, Меркурий 230AR-01CL, -02CL, -03CL, Меркурий 230ART-01CLN, -02CLN, -03CLN) используется интерфейс CAN ( Controller Area Network — сеть контроллеров). Однако количество таких моделей в последние годы было сокращено. CAN разрабатывался фирмой Bosch для подвижных объектов, в первую очередь, для автотранспорта. Впоследствии данный интерфейс был применен в промышленности. Его особенностью является то, что в сети может быть несколько контроллеров и ведомые устройства могут самостоятельно передавать информацию на верхний уровень управления, например, в случае возникновения аварийных ситуаций или при выходе за допустимые пределы наиболее важных параметров. Однако в счетчиках «Меркурий» подобный функционал не реализован. Независимо от того, какой интерфейс используется – RS-485 или CAN, счетчики работают как ведомые устройства и информация, получаемая от них при опросе, будет полностью идентична. То есть разница между этими интерфейсами заключается лишь в использовании различной элементной базы. RS-485 и CAN являются промышленными интерфейсами и соединить их с персональными компьютерами напрямую не представляется возможным. Эта проблема решается путем применения преобразователей интерфейса RS-485 – USB и CAN – USB. Могут использоваться как общепромышленные модели, так устройства, предлагаемые производителями счетчиков. Для построения автоматизированной системы учета электроэнергии с использованием интерфейсов RS-485 или CAN необходима прокладка дополнительной информационной линии. Такая линия не потребуется, если для передачи информации к счетчикам и от счетчиков использовать провода электрической сети. Данная технология получила название PLC (Power Line Communication). На практике эта технология реализуется через установку в счетчики модуля PLC интерфейса. Однако персональные компьютеры, как и в случае с RS-485, не имеют портов, способных принимать информацию в формате PLC. Поэтому требуются дополнительные устройства, которые должны преобразовывать информацию, передаваемую в одном из промышленных стандартов в формат PLC и обратно. Данные устройства входят в состав концентраторов, коммуникаторов, устройств передачи данных и т.п. Конкретное название зависит от производителя. Использование счетчиков с интерфейсом PLC имеет смысл только в том случае, если планируется развертывание автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии. В противном случае потребитель переплачивает за функционал, который не используется. Разница в стоимости счетчиков с однотипным функционалом, без PLC и с PLC может составлять десятки процентов.

У всех ведущих производителей счетчиков появились приборы, которые могут быть адаптированы под конкретного потребителя. В этом вопросе просматривается два основных подхода. Первый – это когда с самого начала конфигурация счетчика определяется заказчиком. Такой подход практикует «Эльстер Метроника». В этой компании любой счетчик изготавливается на основе заполненного опросного листа. При втором подходе потребитель выбирает модель счетчика, допускающего установку плат расширения. Данные счетчики изначально являются готовыми изделиями с определенным функционалом и набором интерфейсов. Далее возможности прибора наращиваются путем установки дополнительных плат интерфейсов, выбираемые из стандартного набора. Импульсные выходы. Многие современные счетчики электроэнергии имеют импульсные выходы. Их количество равно количеству каналов учета электроэнергии. У счетчиков активной энергии один импульсный выход. У двунаправленных счетчиков четыре: один — на прямое направление активной энергии, один — на обратное направление активной энергии, один — на прямое направление реактивной энергии и один — на обратное направление реактивной энергии. При включении счетчика в режим поверки импульсные выходы работают как поверочные, в рабочем режиме, как телеметрические. Принцип работы импульсных выходов основан на том, что частота следования импульсов пропорциональна току, протекающему через измерительные цепи. Каждый тип счетчиков имеет такой параметр, как «постоянная счетчика». Постоянная счетчика измеряется в имп./(кВт*час) для каналов учета активной энергии и в имп./(кВАр*час) для каналов учета реактивной энергии. Эти значения указываются в паспортах (руководствах по эксплуатации) и на передней панели счетчиков. До появления цифровых интерфейсов существовали системы автоматического учета электроэнергии, основанные на подсчете импульсов, передаваемых счетчиками. В настоящее время этот метод является устаревшим. В некоторых счетчиках предусмотрена возможность программного изменения режима работы импульсных выходов. Вместо генератора импульсов выходы могут подключаться к устройству управления нагрузкой, которое изменяет импеданс своей выходной цепи в зависимости от того, есть команда на ограничение нагрузки или нет.

Конструктивное исполнение. Счетчики, предназначенные для установки в трансформаторных подстанциях, распределит

Количество направлений учета. В настоящее время промышленность предлагает однонаправленные, двунаправленные и комбинированные счетчики электроэнергии. Однонаправленные счетчики могут использоваться только на линиях с потоком энергии в одном направлении. Двунаправленные счетчики электроэнергии ведут учет электроэнергии в прямом и обратном направлении. Они применяются в тех случаях, когда имеют место перетоки электроэнергии между сетями или хозяйствующими субъектами. Счетчики размещаются на границе балансовой принадлежности электросетей. Полученные показания используются при расчетах за межсистемные перетоки электроэнергии. Так как промышленные сети являются трехфазными, то и двунаправленные счетчики, чаще всего, являются трехфазными. Хотя существуют и однофазные двунаправленные счетчики. Ниже приведены некоторые типы двунаправленных счетчиков и их производители. Меркурий 234ART2 и Меркурий ARTM2 (ООО «Инкотекс»), СЕ301, СЕ303, СЕ304, СЕ308 при наличии в обозначении символа «Y», ЦЭ6850М при наличии в обозначении символов «2Н» (Концерн «Энергомера»), МАЯК 103 АРТ, МАЯК 302АРТ, ПЧС-4ТМ.05МК исп. 00…07, 20, 21 (АО «НЗиФ»), NP73, AD13, NP71, AD11 (ООО «Матрица»). Комбинированные счетчики имеют три канала учета и предназначены для учета активной энергии независимо от направления тока в каждой фазе сети и реактивной энергии прямого и обратного направления и могут использоваться только на линиях с потоком энергии в одном направлении.

Управление нагрузкой. Существует два способа ограничения нагрузки — непосредственно через силовые реле встроенные в счетчик и через внешние устройства. Внешние устройства могут быть активированы вспомогательными слаботочными реле счетчика или изменением сопротивления на импульсных выходах счетчика, переведенных в режим управления нагрузкой. Для того чтобы счетчик мог ограничивать или отключать электроэнергию подаваемую потребителю, необходимо программно установить определенные параметры. Эта операция может быть выполнена как перед вводом прибора учета в эксплуатацию, так в процессе эксплуатации. Если счетчик входит в состав автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии, то команда на ограничение электроэнергии может быть подана дистанционно оператором диспетчерского пункта. Функция управления нагрузкой реализуется в счетчиках непосредственного включения.

Многофункциональные счетчики. Многофункциональные счетчики выводят на ЖК индикаторы информацию о текущих значениях энергопотребления и параметрах сети. К параметрам сети относятся: — мгновенные значения активной, реактивной и полной мощности по каждой фазе и по сумме фаз с указанием направления вектора полной мощности; — действующие значения фазных токов и напряжений, в том числе измеренные на одном периоде частоты сети, для целей анализа показателей качества электроэнергии; — значения углов между фазными напряжениями; — частота сети; — коэффициенты мощности по каждой фазе и по сумме фаз. Однако огромный массив информации доступен только при подключении к компьютеру с установленным специализированным программным обеспечением. В этом случае становятся доступны следующие данные: — об энергопотреблении не только за предыдущий день и месяц, но и на период от одного до трех лет; — о профиле мощности на глубину, зависящую от объема памяти и периода интегрирования; — параметры качества электроэнергии – дата и время выхода и возврата за нижнее допустимое и предельное допустимое значение напряжения каждой из фаз и частоты сети; — значения утренних и вечерних максимумов мощности; — журнала событий: даты и времени включения/выключения счетчика, коррекции текущего времени, включения и выключения счетчика или отдельных фаз, превышения лимита энергии по тарифам, вскрытия и закрытия основной крышки прибора и других параметров в зависимости от типа прибора и производителя.

Анализ этих данных открывает возможности по выработке мер для оптимизации энергопотребления и предотвращения аварийных ситуаций.

Сроки ввода счетчиков электроэнергии в эксплуатацию. В ПУЭ (п. 1.5.13) определено, что на вновь устанавливаемых трехфазных счетчиках должны быть пломбы государственной поверки с давностью не более 12 месяцев, а на однофазных счетчиках — с давностью не более 2 лет. Если это требование нарушено, то счетчики должны быть подвергнуты очередной поверке.

Виды приборов учета

В зависимости от принципа работы трехфазные электросчетчики могут быть:

• электромеханические (индукционные);
• электронные.

Первый вариант рассмотрен выше. Такие приборы учета в последнее время используются реже, так как имеют низкий класс точности, имеют небольшой диапазон рабочих температур и не позволяют экономить электричество в том случае, если возможно вести многотарифный учет расхода электроэнергии.

Электронные приборы учета избавлены от этих недостатков, так как не содержат механических частей. Кроме того, благодаря электронной начинке такие приборы могут передавать показания дистанционно. Их свободно можно монтировать даже на улице на столбах линий электропередач. Разумеется, стоят такие приборы в несколько раз больше, чем их индукционные аналоги, но эта стоимость легко может окупиться за счет использования многотарифного учета, например, использованием мощных потребителей в ночное время.

Последствия неправильного подключения

Помимо этого, непрофессиональный подход к установке электрооборудования губительно сказывается на нем в процессе эксплуатации.

В случае перегрузки кабеля (ток превышает номинал), плохого соединения контактов или соединения медной и алюминиевой проводки заявят о себе в скором времени. В таком случае аварийные ситуации неизбежны. И первым их признаком будет запах горелой проводки.

Для правильного подключения электросчетчика нужно обладать понятиями электротехники. В случае самостоятельной установки, можно ознакомиться с видео-уроками на эту тему. Однако не стоит забывать, что профессиональный подход может сберечь не только имущество, но и жизнь. Поэтому, если нет уверенности в своих возможностях, то лучше минимизировать риски.

Для контроля и учета потребленной электрической энергии, необходимо специальное устройство – электросчетчик. Как на больших производственных предприятиях, так и в частных квартирах, при заключении договора на поставку электричества, без этого устройства не обойтись.

При установке счетчика для подсчета потраченной электроэнергии необходимо правильно подключить его в схему электроснабжения.

Электросчетчики бывают как однофазные, так и трехфазные, прямого или косвенного подключения.

В данной статье мы подробно расскажем, как самостоятельно подключить оба вида электросчетчиков.

Чем трёхфазный счётчик электроэнергии отличается от однофазного

Однофазные счетчики осуществляют учет электроэнергии в двухпроводных сетях переменного тока с напряжением 220В. А трехфазные — в сетях переменного трехфазного тока (3-х и 4-проводных) номинальной частотой 50 гц.

Однофазное питание чаще всего используют для электрификации частного сектора, спальных районов городов, офисных и административных помещений, в которых потребляемая мощность составляет около 10 кВт. Соответственно, в этом случае и учет электричества осуществляется с помощью однофазных счетчиков, большим преимуществом которых является простота их конструкции и монтажа, а также удобство пользования (снятия фазы и показаний).

Но современные реалии таковы, что за последние пару десятилетий существенно возросло количество электроприборов и их мощность. По этой причине не только предприятия, но и жилые помещения — особенно в частном секторе — подключают к трехфазному питанию. Но позволяет ли это потреблять больше мощности на самом деле? Согласно техусловиям на подключение, получается, что питание от трехфазной и однофазной сети практически равны — 15 кВт и 10-15кВт соответственно.

Главное же преимущество заключается в возможности напрямую подключать трехфазные электроприборы, такие как обогреватели, электрокотлы, асинхронные двигатели, мощные электроплиты. Точнее — преимущества сразу два. Первое — при трехфазном электропитании данные приборы работают с более высокими качественными параметрами, а второе — не возникает «перекоса фаз» при одновременном использовании нескольких мощных электроприемников, поскольку всегда есть возможность подключить электроприборы к фазе, свободной от просадки через «перекос».

Наличие или отсутствие нулевого провода определяет, какой счетчик потребуется установить: трехпроводной при отсутствии «ноля», а при его наличии — четырехпроводной. Для этого есть соответствующие специальные обозначения в его маркировке — 3 или 4. Также выделяют счетчики прямого и трансформаторного включения (при токах, имеющих 100А и более на фазу).

Чтобы получить более четкое представление о преимуществах однофазного и трехфазного счетчиков друг перед другом, следует провести сравнение их плюсов и минусов.

Начнем с того, в чем проигрывает трехфазный однофазному:

• множество хлопот в связи с обязательным получением разрешения на установление счетчика и вероятность получения отказа
• Габариты. Если до этого использовалось однофазное питание с одноименным счетчиком, следует позаботиться о месте для установления вводного щита, как и самого трехфазного счетчика.

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 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.

Подготовительные работы

Вообще, подключение электросчетчика, схема которого известна, особого труда не составит.

С контактами разобрались. Видео: подключение однофазного однотарифного счётчика электрической энергии Подключаем трехфазный электросчетчик Существует два типа подключения трехфазного счетчика, прямое и косвенное, через разделительные трансформаторы тока.

Бокс состоит из двух основных частей: наружная — защитная крышка с дверкой внутренняя, — в комплектацию которой входят, одна или несколько дин реек, их количество зависит от того, на сколько установочных позиций рассчитан бокс. Потребляемая при этом мощность распределяется между тремя фазными жилами, вследствие чего ток в каждой из них снижается примерно до 2,5 Ампер. Однако в реальной жизни вводной автомат может быть установлен за счетчиком по ходу электроэнергии.

Необходимо соблюдать фазировку подключения обмотки, иначе показания счетчика будут не верны. И многим кажется, что подобная работа под силу только лишь профессиональному электромонтеру. Дополнительная установка ИКК осуществляется путём его параллельного подключения к уже имеющейся клеммной колодке.

Установка счетчика электроэнергии для гаража аналогична. Контакты автоматических выключателей Начнем, с вводного автомата. Все однофазные счетчики, как электронные так и индукционные имеют всего четыре вывода для подключения: Контакт 1 — для подключения фазного питающего провода; Контакт 2 — для подключения фазного, отходящего к электроприемникам, провода; Контакт 3 — для подключения нулевого питающего провода; Контакт 4 — для подключения нулевого, отходящего к электроприемникам, провода.

Они могут быть как металлическими, так и пластиковыми. Если индукционному счетчику придать горизонтальное положение, то он останавливается. 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. Как правило, в большинстве случаев, таким устройством является двухполюсный автоматический выключатель.

Установка электросчетчика и модульного оборудования

От вводного автомата обычно это двухполюсное устройство , один фазный провод подсоединен на 1-й контакт электросчетчика, а вторую клемму перемычка соединяет с распределительным автоматом как подключить автомат, равно и как подключить счетчик, видно из прилагаемых схем. Чтобы избежать путаницы при возникновении каких-либо неисправностей обязательно сделайте отметки с номером квартиры на ваших автоматических выключателях и счетчике. От клемм вторичной обмотки трансформатора тока, фазы А, провода сечением 1. Следует учитывать также внешние условия — температуру, влажность и другие. Переход на современную и универсальную трехфазную схему питания предпочтителен и с точки зрения поддержания требуемого температурного баланса, обеспечивающего безопасные условия эксплуатации всей системы электроснабжения.

Протяжка контактов Наверняка, если человек производил монтаж электропроводки в квартире самостоятельно, он уже знает, что контакты соединений должны быть достаточно плотными для предотвращения нагрева и выхода из строя проводов. Счётчики трансформаторного включения в основном применяются в узлах учёта промышленных предприятий. Чаще всего он устанавливается в коридоре или у входной двери. Так должно быть по ПУЭ, но если вводной автомат нельзя опломбировать, сетевая организация не разрешит такую схему подключения счетчика. Теперь, нужно распределить приходящую со счетчика фазу, между всеми отходящими по направлениям однополюсными автоматами. Монтаж щитка ввода СИП и счетчика своими руками

В завершение — тезисно о главных моментах

• Преимуществом однофазных счетчиков является простота их конструкции и монтажа, а также удобство пользования (снятия фазы и показаний)
• Но трехфазные обладают высшей точностью показаний, хоть и сложнее устроены, имеют большие габариты и требуют трехфазного ввода.
• Позволяют сэкономить. благодаря тарифам, таким как дневной и ночной, с 11 вечера до 7 утра можно израсходовать на до 50% меньше энергии, чем при аналогичной нагрузке, но в дневное время.
• Возможность выбора класса точности. Зависимо от того, покупаемая модель предназначена для эксплуатации в жилом помещении или на предприятии, имеются наименования с погрешностью от 0,2 до 2,5%
• Журнал событий позволяет нотировать изменения, касающиеся динамики напряжения, активной и реактивной энергии и прямо транслировать их на компьютер или соответствующий коммуникационный центр
• Наличие встроенного электросилового модема, с помощью которого происходит экспорт показателей по силовой сети.

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.

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)

Какой же прибор выбрать?

Хоть чаще всего желающего установить счетчик буквально ставят в известность о том, какая именно модель для этого требуется и согласовать ее замену весьма проблематично, не взирая на очевидное ее несоответствие требованиям, но все же стоит освоить азы критериев, которым должен соответствовать трехфазный счетчик по своим характеристикам.

Выбор счетчика начинается с вопроса его подключения — через трансформатор или напрямую в сеть, что можно определить по максимальному току. Счетчики прямого включения имеют токи порядка 5-60/10-100 ампер, а полукосвенного — 5-7,5/5-10 ампер. Строго согласно этим показаниям подбирается и счетчик — если ток 5-7,5А, то и счетчик должен быть аналогичным, но никак не 5-10А, например.

Во вторую очередь обращаем внимание на наличие профиля мощности и внутреннего тарификатора. Что это дает? Тарификатор позволяет счетчику регулировать тарифные переходы, фиксировать график нагрузки за любой временной промежуток. А профиль — фиксирует, регистрирует и сохраняет значения мощности за период времени.

Для наглядности рассмотрим характеристики трехфазного счетчика на примере его многотарифной модели:

Класс точности определяется в значениях от 0,2 до 2,5. Чем больше это значение, тем больше процент погрешности. Для жилых помещений самым оптимальным считается класс 2.

• значение номинальной частоты: 50Гц
• значение номинального напряжения: В, 3х220/380, 3х100 и другие

Если при применении измерительного трансформатора вторичное напряжение равно 100В, требуется счетчик такого же класса напряжения (100В), а также трансформатор значение полной мощности, потребляемой напряжением: 5 ВА, а активной мощности — 2Вт

• значение номинального-максимального тока: А, 5-10, 5-50, 5-100
• максимальное значение полной мощности, потребляемой током: до 0,2ВА
• включение: трансформаторное и непосредственное
• регистрация и учет активной энергии

Кроме этого, важен диапазон температурных показателей — чем он шире, тем лучше. Средние значения находятся в пределах от минус 20 до плюс 50 градусов.

Также следует обратить внимание на срок эксплуатации(зависит от модели и качества счетчика, но в среднем это 20 -40 лет) и межпроверочный интервал (5-10 лет).

Большим плюсом будет и наличие встроенного электросилового модема, с помощью которого происходит экспорт показателей по силовой сети. А журнал событий позволяет нотировать изменения, касающиеся динамики напряжения, активной и реактивной энергии и прямо транслировать их на компьютер или соответствующий коммуникационный центр.

И самое главное. Ведь выбирая счетчик, мы в первую очередь думаем об экономии. Так вот, чтобы действительно сэкономить на электроэнергии, следует обратить внимание на наличие тарифов. По этому признаку счетчики бывают одно-, двух- и многотарифные.

Например, двухтарифные заключаются в комбинации позиций «день-ночь«, непрерывно сменяющие друг друга по графику «7 утра -11 ночи; 11 ночи -7 утра» соответственно. Стоимость электроэнергии по ночному тарифу на 50% ниже дневного, поэтому имеет смысл эксплуатировать приборы, требующие много энергии(электродуховки, стиральные и посудомоечные машины и пр.) именно в ночное время.

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»

Десятипроводная схема включения счетчика

10-ти проводная схема

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

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. Счетчик прямого включения трехфазный Энергомера

Счетчик прямого включения трехфазный Энергомера

Сегодняшняя статья посвящена разборке счетчика прямого включения Энергомера ЦЭ 6803В. Напоминаю, у меня уже есть подобная статья про устройство однофазного счетчика Энергомера. Там же – информация о том, как счетчик считает электроэнергию.

На этот раз – не одна, а три фазы!

Кто глубже интересуется темой – я подробно уже написал в другой статье, чем три фазы отличаются от одной.

По таким счетчикам у меня есть ещё одна популярная статья – про подключение и монтаж трехфазных счетчиков. Там очень подробно, как закрепить и подсоединить такие счетчики.

Мне попал в руки трехфазный счетчик, который снят с эксплуатации. Разбирать будем до винтика, приготовьтесь!

Недостатки трёхфазного счетчика

• электронные учитывают импульсы преобразователя, передают их на контроллер;
• трехфазные индукционные счетчики считывают число оборотов диска, приводимого в движение наведенным магнитным полем.

Счетчики прямого включения, они подцепляются к кабельной разводке сечением от 15 до 25 мм². Толстый провод к клеммам приборов прямого подключения не подсоединить.

Как правильно подключить счетчик, производитель указывает в сопроводительном паспорте. Нечетные присоединяются к сети, четные – к проводам внутренней разводки для удобства фазы маркированы разным цветом.

Мнение эксперта

It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике

Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»

Кто устанавливает и за чей счет Существует два способа ограничения нагрузки — непосредственно через силовые реле встроенные в счетчик и через внешние устройства. Спрашивайте, я на связи!

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.

Трёхфазный счётчик прямого включения: как выбрать и подключить

В последнее время, подключение электроприборов всё чаще становится проблемой для неподготовленного человека: огромное количество проводов, запутанные схемы и заумные пояснения, рассчитанные на узких специалистов. Большинство бросают любые попытки после первой неудачи.

• Выбор в пользу трёхфазного счётчика
• Как подключить трёхфазный счётчик
• Подключение счётчика с использованием утверждённой схемы
• Распределение нагрузки

Именно поэтому, когда речь заходит о схеме подключения трёхфазного счётчика прямого включения, наличие всего трёх-четырёх проводов вызывает искреннее недоумение. Неужели всё настолько просто? Чтобы развеять любые сомнения, попробуйте сделать всё своими руками, а нижеприведённые инструкции вам в этом помогут.

Устройство трехфазного счетчика Энергомера ЦЭ6803В

Внешний вид счетчика приведён слева, в начале статьи. Все фото, как обычно, можно увеличить.

Переворачиваем, вид на клеммы. Как всегда в подобных устройствах, клеммы очень качественные. Ведь они пломбируются, и доступа к ним нет.

Клеммы трехфазного счетчика

Вид сзади. Крепления на ДИН-рейку нет, только на винты. Хотя, в комплекте может быть переходная планка на ДИН-рейку.

Вид сзади, на крепежные отверстия

Верхняя крышка запломбирована двумя пломбами. Если их случайно сорвать, то надо такой счетчик отдавать на поверку. На практике придётся покупать новый.

Но нам уже всё нипочём, снимаем:

Устройство трехфазного счетчика прямого включения Энергомера

Видим печатную плату, и устройство отображения показаний.

Теперь подробнее. Это – шаговый двигатель, на ось которого посажены колёса с цифрами. Двигатель двумя проводками подключен к плате:

Трехфазный счетчик Энергомера цэ6803в. Устройство механического индикатора

Импульсы напряжения подаются на двигатель, и они же – на светодиод, который мигает в такт движению цифр.

Далее. Контроллер, в котором заложена программа для преобразования напряжения, пропорционального протекающему току, в импульсы для шагового двигателя.

Устройство трехфазного счетчика Энергомера цэ6803в.

Также имеется последовательный порт с оптической развязкой.

Плата с другой стороны:

Устройство трехфазного счетчика Энергомера цэ6803в. Печатная плата

Вот – входные цепи, которые построены на основе делителей напряжения, собранных на резисторах и конденсаторах.

Стоит сказать, что эти детали имеют процент погрешности номинала (например, конденсаторы – 10%), а никакой регулировки на плате я не обнаружил. Хотя, скорее всего, точность измерений определяется классом точности резисторов делителя, а конденсаторы служат для сглаживания пульсаций. А резисторы, судя по цветовой маркировке, имеют погрешности 0,5 и 1%.

Как устроен трехфазный счетчик Энергомера, входные цепи

Красные проводочки – это подача напряжения с каждой фазы. Между каждым из них действует линейное напряжение 380В. Они припаяны ко входам делителей.

Далее рассмотрим устройства, которые преобразуют ток в напряжение. Там не так всё однозначно, и одним законом Ома не обойтись.

Как устроен трехфазный счетчик Энергомера, входные цепи

Как устроен трехфазный счетчик Энергомера, входные клеммы

С нулевой клеммой всё понятно,

Как устроен трехфазный счетчик Энергомера, входные клеммы

а вот фазную рассмотрим поближе:

Как устроен трехфазный счетчик Энергомера, разобранная фазная клемма

Как устроен трехфазный счетчик Энергомера, разобранная фазная клемма

Катушка, которая располагается в петле фазы.

Как устроен трехфазный счетчик Энергомера, разобранная фазная клемма с трансформатором

Как устроен трехфазный счетчик Энергомера, разобранная фазная клемма

Что-то похожее есть в однофазном счетчике (ссылку давал выше), но там этот автотрансформатор, или делитель реализован проще.

Кстати, не смотря на то, что счетчик называется Прямого включения, у него на входе всё равно стоит трансформатор, как это видно из фото конструкции.

Конструктивные особенности и принцип работы

Трехфазный счетчик отличается от однофазного способностью работать в условиях большей мощности сети. Если однофазные используются в условиях, где номинальная мощность редко превышает 10 кВт, то трехфазные – там, где она более 15. Эти приборы многофункциональные, их можно использовать как для бытовой сети, так и для контроля работы трехфазных двигателей, что является весомым достоинством сравнительно с обычными бытовыми.

Фото — конструкция

Устройство трехфазного счетчика электроэнергии имеет следующий вид:

1. Токовая обмотка;
2. Обмотка напряжения;
3. Червячный механизм для механического движения стрелки;
4. Диск из алюминия;
5. Магнит.

Стандартный индукционный трехфазный прибор учета оборудован пластмассовым корпусом, защищенным от воздействия влаги и пыли. В корпус установлен сердечник, вокруг которого намотана обмотка напряжения. Её особенностью является параллельное подключение в сеть. Аналогично второй сердечник оснащен обмоткой напряжения. Её витки имеют больший диаметр, нежели у токовой. Между сердечниками существует небольшое расстояние, в этом воздушном кармане установлен алюминиевый иск, который вращается за счет полей, образующихся в обмотках.

Чтобы устройство могло демонстрировать показания, в нем есть червячный механизм, подключенный к стрелке или схеме монитора с данными. При помощи магнита производится регулировка работы счетчика и при необходимости его аварийная остановка. Все выводы обмоток подключены к клеммам учетного устройства и выведены к фазе. Во избежание вмешательства в работу прибора, производители пломбируют выходы.

Причем, перед тем, как купить трехфазные или однофазные счетчики электроэнергии, нужно обязательно проверить наличие этих пломб. Если их нет, то учетники считаются непригодными к работе и Вы не сможете их установить.

Как подключить электросчетчик через трансформаторы тока?

Схем такого подключения существует несколько. Разберем все эти схемы применительно к трехфазному варианту включения. Для чего нужны электросчетчики? Вообще счетчики нужны для того, чтобы учитывать электрическую энергию, потребленную в трех- и четырехпроводных сетях с частотой тока, равной 50 герц.Счетчики трехфазного типа бывают следующих видов:

• 3*57.7/100 В;
• 3*230/400 В.

К источнику электроэнергии такие счетчики необходимо подключать с использованием измерительных трансформаторов тока, рассчитанных на вторичный ток 5 А и трансформаторов напряжения со вторичным напряжением 100 В.

Рассматриваемые тут схемы применимы к любым типам счетчиков (и к аппаратам индукционного типа, и к электронным).

Первое, что необходимо помнить, выполняя подключение, это то, что при подключении необходимо соблюдение полярности подключения обмоток (Л1, Л2 – первичная; И1, И2 – вторичная) у трансформаторов тока. Полярность обмоток трансформаторов напряжения, так же, подлежит обязательной перепроверке. Сами трансформаторы, тоже нужно выбирать правильно.

О принципах подключения с использованием трансформаторов тока

Начнем рассматривать схемы подключения со счетчиков, имеющих полукосвенное включение. Таких схем существует несколько.

Десятипроводная

В этой схеме разделены цепи питания по току и напряжению, что придает немалый плюс из соображения электрической безопасности.

Отрицательная сторона этой схемы – проводов для подключения надо много.

Теперь разберем назначение имеющихся зажимов:

1. Зажим входного провода для фазы А;
2. Зажим входного провода измерительной обмотки фазы А;
3. Зажим выходного провода для фазы А;
4. Зажим входного провода фазы В;
5. Зажим входного провода измерительной обмотки фазы В;
6. Зажим выходного провода для фазы В;
7. Зажим входного провода для фазы С;
8. Зажим входного провода измерительной обмотки фазы С;
9. Зажим выходного провода для фазы С;
10. Зажим входного нулевого провода;
11. Зажим нулевого провода.

Контакты трансформаторов тока:

• Л1 – контакт входа фазной (силовой) линии;
• Л2 – контакт выхода фазной линии (нагрузки);
• И1 – контакт входа обмотки измерения;
• И2 – контакт выхода обмотки измерения.

Вот описание схемы такого подключения.

Токовые трансформаторы подключать нужно в разрыв фазных проводов клеммами Л1 и Л2.

Фаза А подключается к клемме Л1 трансформатора тока ТТ1, туда же подключается клемма 2 счетчика. Клемма 1 подключается к контакту И1 ТТ1.

Контакты И2 трансформаторов тока ТТ1 и ТТ2 нужно соединить вместе, в эту же точку подключают контакты 6 и 10 счетчика, после чего все это требуется соединить с нейтралью.

Контакты Л2 всех ТТ подключаются к нагрузке. Теперь рассмотрим подключение остальных контактов:

• Контакт 3 счетчика подключаем на И2 ТТ1;
• Контакт 4 счетчика – И1 ТТ2;
• Контакт 5 счетчика – вход фазы В и клемма Л1 ТТ2;
• Контакт 7 счетчика – клемма И1 ТТ3;
• Контакт 8 счетчика – вход фазы С и клемма Л1 ТТ3;
• Контакт 9 счетчика – клемма И2 ТТ3.

Подключение токовых трансформаторов по схеме «звезда»

В такой схеме нужно меньшее число проводов, чтобы выполнить подключение. В этой схеме клеммы И2 всех токовых трансформаторов, соединяясь вместе, подключаются к клемме 11 счетчика. Контакты 3, 6, 9 и 10, соединившись вместе, подключаем на нулевой провод. Остальные клеммы подключаем так же, как и в предыдущем варианте.

Схема подключения с применением испытательной клеммной коробки

Существует специальное требование для выполнения подключения электросчетчиков через трансформаторы (ПУЭ, гл1.5, п1.5.23), говорящее о том, что это подключение необходимо выполнять с применением испытательного блока (коробки).

Присутствие такой коробки (блока) дает возможность производить замыкание вторичных обмоток токовых трансформаторов, подключить эталонный (образцовый) счетчик без отключения нагрузки и выполнять смену счетчиков, производя отключение всех цепей в испытательной коробке.

Без внимания оставим только одну схему – семипроводную (иначе называемую схемой, имеющей совмещенные цепи напряжения и тока). Не рассматриваем ее по той причине, что такая схема устарела.

Существенным ее минусом считается то, что у нее имеется связь гальванического типа между входными и выходными цепями, а это является источником немалой опасности для тех, кто будет обслуживать электросчетчики.

Вот мы и рассмотрели все существующие схемы подключения электросчетчиков с применением трансформаторов тока. Какой из них использовать, индивидуальное дело каждого. Единственное, что необходимо учитывать при этом, так это индивидуальные особенности места необходимой установки прибора и не забывать про требования специальных правил ПУЭ.